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摘要:在天津市及环渤海区域,很多建筑都处于软土地区。近年来高层建筑、地铁以及各种大型地下建筑基础埋深的增加,受周围环境和施工场地的限制,地下连续墙逐渐取代传统的施工方法成为深基础施工的有效手段。本文结合和记黄埔地铁广场案例,阐述并分析在软土地区地下连续墙的施工技术难点,并提出针对性的措施,对该地区地下连续墙的施工具有一定的指导意义。
关键词:软土地区;地下连续墙;施工难点;措施
Abstract:In Tianjin and Bohai Ring, there are many buildings in soft soil area. In recent years, with the increasing of high-rise buildings, subway and a variety of large-scale underground building foundation depth, affected by the surrounding environment and site restrictions, diaphragm wall gradually replaced the traditional construction methods becoming the effective means of deep foundation construction. Combining with Heji Whampoa subway square case, elaborates and analyzes the construction technology difficulties when building diaphragm wall in soft soil area, and puts forward the specific measures, which is the instructive significance for constructing the diaphragm wall in the soft area.
Keywords:Soft soil area;diaphragm wall;difficulties in construction;measures
中图分类号:TU476+.3 文献标识码: A 文章编号:
1、引言
地下连续墙施工是指在地面上使用挖槽设备,在泥浆护壁的作用下,沿着建筑物开挖范围周边,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土,如此连续施工, 各墙段相互连接咬合,构成一道完整的地下墙体。由于这种施工方法可以开挖任意深度和断面的深槽, 所以能够根据设计要求, 建造各种深度、宽度、形状、长度和强度的地下墙。
地下连续墙有很多优点,如刚度大,既挡土又挡水,亦可以作为建筑物地下室的外墙。施工时无振动,噪音低,可在任何土质施工,但在软土地区存在施工成本高,技术复杂等特点。容易发生成槽难、易出现渗漏缺陷等问题。本文结合和记黄埔地铁广场案例,总结在软基条件下钢筋混凝土地下连续墙的施工难点,并提出解决措施。
2、和记黄埔地铁广场工程概况
和记黄埔地铁广场位于天津市和平区南京路与营口道交口,为地铁一号线与三号线换乘站上盖建筑。占地面积19617.1平米,建筑面积326959平米(地上260907平米,地下66052平米),地下室共4层,基底面积16000平米,底板最低标高-22.35米,基础结构形式为桩筏基础,属超深基坑,地连墙距已通车的地铁1#线集散厅仅有4.1米,工程地处软土地区,地连墙抓槽范围内土质以回填杂土、粉质粘土、黏土、粉土为主,土质软弱,具体分层见下表。
按照结构设计要求,钢筋混凝土地连墙既作为地下室外墙也作為基坑开挖的支护墙。地连墙底设计标高为-35.6米,墙顶顶标高为-0.1~-2.2米,设计槽段每幅6米宽、1米厚,围合共计98个槽段,设计混凝土标号为C30S8。工程北侧为南京路及地铁1#线,东侧为天津市建委城建大厦及诚基中心,西侧为津汇广场,南侧为潼关道,为天津市最繁华的地段。
3、地下连续墙的施工技术难点及解决对策
地下连续墙的主要施工工序包括:场地平整、导墙施工、挖槽机就位、泥浆加工、挖槽、量测槽深及垂直度、清槽、钢筋笼制作、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、装导管、灌注水下混凝土、量测混凝土面深度、拆卸导管、拔锁口管等过程。
3.1导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的第一步,导墙的作用是承重、为挖槽机具导向、蓄存泥浆和防止槽口坍塌, 同时可作为施工时水平与竖直测量的基准, 安装钢筋笼、设置混凝土管、架设挖槽机具的支点。为此, 在导墙的施工中重点是防止导墙开裂和位移变形。
(1)、导墙变形。出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。
解决对策:为了防止导墙侧面和底部土体掏刷后塌坍及由此而产生过大变形,规定导墙应座于密实的土层上,导墙背侧回填需用粘性土并分层夯实,遇厚层松散填土等情况应采取土体加固措施。导墙拆模后,沿导墙纵向每隔1m设两道木支撑,将二片导墙支撑起来,在导墙混凝土没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶及停留,防止导墙变形。
(2)、导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行,会造成整个地下连续墙不符合设计要求。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。
解决对策:务必保证导墙中心线与地下连续墙轴重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm。导墙内外墙面垂直。此偏差进行控制,可以确保偏差符合设计要求 。
(3)、导墙回填土。回填土容易塌方,造成导墙背侧空洞,混凝土方量增多。
解决对策:使用小型挖机开挖导墙,使回填的土方量减少,然后用素土而非杂填土回填。墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行这个问题在我们的施工过程中曾经碰到过,超声波测试结果显示,由于导墙本身的不垂直,造成整幅墙的垂直度不理想。
3.2钢筋笼制作
钢筋笼制作的快慢直接影响施工进度,钢筋笼制作一般存在以下问题。
(1)、进度问题。影响钢筋笼制作快慢的因素很多,比如受场地条件的限制,施工现场不允许设置两个钢筋制作平台,而且当进入雨季时,电焊类的施工就只能停止。
解决对策:设置两个施工平台来交替作业。以保证一天一幅的施工进度。当进入雨季时,可以用脚手架和彩钢板分段搭设棚子,在棚内进行电焊施工,待钢筋笼需要使用时可直接用吊车将棚子吊离。
(2)、钢筋笼的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,会造成钢筋接头错位,而且许多接头在电焊完成后还处于高温软弱状态,在搬运或堆放地时会不注意,会造成钢筋接头受力而弯曲变形。
解决对策:这类问题主要是人为原因造成的,因此加强技术管理,提高施工人员素质,问题就可彻底解决。
3.3泥浆制作与控制
泥浆作为成槽护壁,是地下连续墙成槽质量的关键,如果泥浆制作不好,在槽壁表面不能形成一层固体颖粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。
解决对策:根据浅层土为粘性土的特点,采用山东潍坊的优质膨润土、并准备充足的水泥、纤维素、稀盐酸等掺合物,按严格的泥浆性能控制表标准配制泥浆。。掺人。掺入加重剂。当松软土层或在地下水位较高的槽段施工时, 由于压力较大, 需加大泥浆比重, 以维护槽壁稳定。但如果一味加大膨润土的浓度,。在泥浆制作过程中还应控制以下几点:
(1) 在易产生泥浆渗漏的地层(如含姜石、砂层)施工时,适当提高泥浆粘度和增加泥浆储备量,适当掺入增粘剂 CMC和水泥、锯末等堵漏剂, 可提高泥浆的粘度, 防止泥浆沉淀, 使泥皮致密而坚韧, 增强槽壁的稳定性。在淤泥质土中挖槽,应提高泥浆性能,可加入比重大的掺合物, 如珍珠岩等,泥浆重度大于11.0KN/M3,粘度大于22S。
(2) 新配制的泥浆应该在池中放置ld充分发酵后才可投入使用,并每8小时用空压机搅动一次。 新制备的泥浆使用前进行一次测试,挖槽中进行一次测试,挖槽结束后再槽内泥浆下1米处取样再测一次,回收泥浆后测一次,及时进行泥浆性能的调整。
(3) 对循环使用的泥浆也要及时测定,如需改良应出具书面的改良配比单进行调整,并经质检员检验合格后方可再次使用,杜绝劣浆再用。由于天津地质以软粘土为主,新制泥浆循环利用率降低,一般新制泥浆用过两次后便废弃,无法再利用;
3.4成槽
挖槽机挖槽时的槽壁垂直直接决定地下连续墙墙体垂直度,在施工过程中应加强观测,若槽壁出现偏斜,早期发现用挖槽机修槽是可行的,但若发现不及时,用挖槽机修槽效果及不理想,因此必须事前预以控制。
(1)因地基土较软并上部土层中大量存在的建筑垃圾,导致了挖槽时个别角度受力不均匀,而使得成槽发生倾斜或塌槽,
解决措施:在地基土不均匀区域采用“两钻一抓”工艺,利用冲击反循环钻机冲击破碎搅拌桩或建筑垃圾,并成孔到地连墙底,孔外边的间距等于抓斗张开的距离,抓斗再就位挖槽。槽段开挖结束后,应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等。槽壁垂直度的检查应采用超声波法,地下连续墙重要结构每槽段都应进行成槽检测。
(2) 开挖中塌槽,在成槽过程中及结束后都要进行泥浆液面控制,当遇到降雨等使地下水位急速上升的情况时,需要控制地下水的升降,如果处理不好则会影响槽壁质量,甚至出现塌槽。
解决措施:地下水位急速上升时,可部分或全部降低地下水。或是提高泥浆液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保证槽壁的稳定。如发生槽壁坍塌,可适当缩小单元槽段的宽度,并调整泥浆的配比参数,回填粘性土。如泥浆大量漏失、泥浆内有大量泡沫上冒、导墙或附近地面沉降等情况出现,应及时移走挖槽机,避免被埋入地下,同时迅速补浆以提高泥浆液面并同时回填粘性土,待所填的回填土稳定后再重新开挖。
(3)开挖后墙体渗漏:液压抓斗在开挖紧靠墙体接头一侧的槽孔时,不可避免地会碰撞或啃坏墙体接头,使墙体接头凹凸不平,尽管在成槽后进行刷壁,但是在刷除墙体接头凸面上土碴泥皮的同时,也将泥浆搪进了接头的凹坑之中。另外,钢筋笼内设置了大量与主体结构及支撑结构相连接的接驳器。由于接驳器数量较多,间距较小,并且集中在一个层面上,容易形成一个隔断面,混凝土的骨料难以充填至两层接驳器间。以及因塌槽导致混凝土墙体内夹泥或孔洞,在这是导致开挖阶段地连墙渗漏的主要原因。
解决措施:在挖槽结束后,及时做好清底及刷壁工作,清槽前,在已灌注的混凝土槽段接头部位宜用刷子刷除或压水冲洗,以清除端面壁上的附着物。清槽应分两次进行,第一次清槽应在完成槽后及在吊放钢筋笼安装前立即进行。第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。测定泥浆面下1.0m及槽底以上0.5m处的泥浆比重,如比重大于1.15时,则进行清槽,置换泥浆。成槽一小时后槽底泥渣厚不得大于100mm,灌注砼前(吊装钢筋网片、导管)槽底沉渣厚度不得大于100mm。另外在不易处理的接头处地连墙外打两根高压旋喷桩,有效形成止水帷幕,在地下室开挖时,就不会产生大面积渗漏,确保基坑安全。如开挖阶段出现小范围渗漏,可以在坑外渗漏部位处采用水玻璃、水泥浆混合浆液“双液注浆”方式防止地连墙发生大面积渗漏。
3.5下锁口管
(1)、由于机器和人工的原因,我们成好的槽壁在下部总是存在不垂直的问题,这就造成在下锁口管的时候,锁口管不能按照预先放好的样的位置摆放,影响到这幅墙的宽度及钢筋笼的下放。同时锁口管的后面空当过大,加大了土方回填的工作量,也容易产生漏浆的问题。
解决措施:修好左右纠偏的仪器,并且提高司机的操作技术,做好技术交底,在成槽后期的时候有意识的向两边倾斜。
(2)、锁口管固定不稳,造成锁口管倾斜。锁口管的固定包括上端固定和下端固定:下端固定主要通過吊机提起锁口管一段高度使其自由下落插入土中使其固定,这个工作除了一次漏做外做的还是比较好的,这种固定方法使锁口管的下端一般不会产生大的位移。上端固定一般是通过锁口管与导墙之间的缝隙之间打入导木枕,并用槽钢斜撑来解决,这种方法基本上可以杜绝锁口管移位的产生。
解决措施:严格技术交底,在下锁口管的过程中及时纠偏,在锁口管的另外一侧填石子进行支撑。
3.6钢筋笼的起吊和下放
(1)、钢筋笼的起吊。钢筋笼在吊放过程中,由于吊点中心与槽段中心不重合会使钢筋笼发生变形。
(2)、钢筋笼下放。槽体垂直度不合要求或漏浆等原因,钢筋笼在下放时碰到混凝土块,导致钢筋笼倾斜左右标高不一致或侧移。
解决对策:技术人员操作认真,以确保钢筋笼起吊的绝对安全,钢筋笼下放时,要使钢筋笼的中心线与槽段的纵向轴线尽量重合。此外,要确保回填土要密实以防治漏浆。
3.7水下混凝土灌注
(1)、水下浇筑混凝土容易差生离析,导致槽段空谷、渗漏。
解决措施:要求混凝土有良好的和易性和缓凝性,采用C30S8商品混凝土,为避免离析,采用粒度良好的河砂,粗骨料采用5-30MM的河卵石,混凝土必须连续灌注,不得中断;导管拼装问题导管在混凝土浇注前先在地面上每4~5节拼装好,用吊机直接吊入槽中混凝土导管口,再将导管连接起来,这样有利于提高施工速度。
(2)、导管的拆卸问题是一个困扰我们的老问题,在倒混凝土的时候,我们要根据计算逐步拆卸导管,但由于有些导管拆不下来或需要很多的时间拆卸,严重的影响了混凝土的灌注工作,因为连续性是顺利灌注混凝土的关键。
解决措施:其实这个问题并不难以解决,只要每次混凝土灌注完毕把每节导管拆卸一遍,螺丝口涂黄油润滑就可以了。还应注意在使用导管的时候,一定要小心,防止导管碰撞变形,难以拆卸。
(3)、堵管的问题:由于混凝土的质量问题,导管堵塞后,要把导管整体拔出来,对斗上的钢丝绳来说是一个考验,整体提高二十几米是非常危险的,万一钢丝绳断掉就会造成不可估量的损失。
解决措施:拔出时应该换用直径大的钢丝绳。导管的整体拔出会因为拔空而造成淤泥夹层的事故,而且管内的混凝土在泥浆液面卜倒入泥浆,会严重污染泥浆。
(4)、槽底淤积物对墙体质量的影响,淤积物的形成清底不彻底,大量泥渣仍然存在;清底验收后仍有砂砾、粘土悬浮在槽孔泥浆中,随着槽孔停置时间加长,粗颗粒悬浮物在重力的作用下沉积到槽孔底部;槽孔壁坍方,形成大量槽底淤积物;淤积物对墙体质量的影响槽孔底部淤积物是墙体夹泥的主要来源。混凝土开浇时向下冲击力大,混凝土将导管下的淤积物冲起,一部分悬浮于泥浆中,一部分与混凝土掺混,处于导管附近的淤积物易被混凝土推挤至远离导管的端部。当淤积层厚度大或粒径大时,仍有部分留在原地。悬浮于泥浆中淤积物,随着时间的延长,又沉淀下来落在混凝土面上。
解决措施:混凝土开始浇注时,先在导管内放置隔水球以便混凝土浇注时能将管内泥浆从管底排出。混凝土浇注中要保持混凝土连续均匀下料,混凝土面上升速度控制在4~5m/h,导管下口在混凝土内埋置深度控制在1.5~6.0m,在浇注过程中严防将导管口提出混凝土面,导管下口暴露在泥浆内,造成泥浆涌入导管。主要通过测量掌握混凝土面上升情况、浇筑量和导管埋入深度。在混凝土灌注过程中应经常测量槽内混凝土面高度,及时调整导管埋深。同时宜保持与槽内混凝土面的高差小于0.3m。如此规定是为了保证混凝土面能均衡上升,防止上部被泥浆污染的混凝土和泥渣卷入墙体混凝土中,造成墙体混凝土墙身夹泥等质量缺陷当混凝土浇捣到地下连续墙顶部附近时,导管内混凝土不易流出,一方面要降低浇筑速度,另一方面可将导管的最小埋入深度减为1m左右,若混凝土还浇捣不下去,可将导管上下抽动,但上下抽动范围不得超过30cm。在浇筑过程中,导管不能作横向运动以防沉渣和泥浆混入混凝土中。同时不能使混凝土溢出料斗流入导沟。对采用两根导管的地下连续墙,混凝土浇注应两根导管轮流浇灌,确保混凝土面均匀上升,混凝土面高差小于50cm,以防止因混凝土面高差过大而产生夹层现象
3.8拔锁口管
(1)、拔锁口管一定要掌握好时间,当混凝土没有凝固时就操作,会造成墙体底部漏浆,此时如果锁口管后回填土不密实,混凝土会绕过锁口管,对下一幅连续墙的施工造成很大的障碍。
解决措施:掌握好混凝土的初凝时间,在混凝土灌注完毕时在使用液压顶升架拔锁口管。 混凝土的凝固情况是我们一定要注意的,因此在第一车混凝土到现场以后,现场取混凝土试块,放置于施工现场,用以判断混凝土的凝固情况,并根据混凝土的实际情况决定锁口管的松动和拔出时间。锁口管提拔一般在混凝土浇灌4小时后开始松动,并确定混凝土试块已初凝,开始松动时向上提升15~30cm,以后每加分钟松动一次,每次提升15~30cm,如松动时顶升压力超过100T,则可相应增加提升高度,缩小松动时间。实际操作中应该保证松动的时间,防止混凝土把锁口管固结。锁口管拔出前,先计算剩在槽中的锁口管底部位置,并结合混凝土浇灌记录和现场试块情况,在确定底部混凝土已达到终凝后才能拔出。最后一节锁口管拔出前先用钢筋插试墙体顶部混凝土有硬感后才能拔出拔锁口管。
4、结束语
从后期土方开挖情况看,本工程地连墙体除了与地铁集散厅交接处个别槽段出现了夹泥、孔洞渗漏之外,其他区域的地连墙体完整,抽芯检验的混凝土质量完全满足设计要求,达到了原设计已地连墙既作为开挖支护墙又作为地下室结构外墙使用的功能。
在软土地区,进行地下连续墙施工是一个复杂的施工过程,技术要求较高。通过和记黄埔地铁广场的案例,充分证明了地连墙的施工噪音低、对周边已有建筑扰动小、可作为地下室外墙、防渗性能好、适用于多种地基条件等特点,只要我们在施工过程中加強技术管理,重点控制容易导致质量问题的重要环节,就可以缩短工期、降低工程造价、保证工程质量。
参考文献
1 叶可明.上海建筑施工新技术[M].北京:中国建筑下业出版,1999 2 丛蔼森.地下连续墙的设计施工与应用[M] .北京:中国水利水电出版社,2001
3 DBJ08 -61 -97 基坑工程设计规程4 DBJ08 -11 -99 地基基础设计规范
5 扬德林. 软土工程施工技术与环境保护. 北京:人民交通出版社,1999
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:软土地区;地下连续墙;施工难点;措施
Abstract:In Tianjin and Bohai Ring, there are many buildings in soft soil area. In recent years, with the increasing of high-rise buildings, subway and a variety of large-scale underground building foundation depth, affected by the surrounding environment and site restrictions, diaphragm wall gradually replaced the traditional construction methods becoming the effective means of deep foundation construction. Combining with Heji Whampoa subway square case, elaborates and analyzes the construction technology difficulties when building diaphragm wall in soft soil area, and puts forward the specific measures, which is the instructive significance for constructing the diaphragm wall in the soft area.
Keywords:Soft soil area;diaphragm wall;difficulties in construction;measures
中图分类号:TU476+.3 文献标识码: A 文章编号:
1、引言
地下连续墙施工是指在地面上使用挖槽设备,在泥浆护壁的作用下,沿着建筑物开挖范围周边,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土,如此连续施工, 各墙段相互连接咬合,构成一道完整的地下墙体。由于这种施工方法可以开挖任意深度和断面的深槽, 所以能够根据设计要求, 建造各种深度、宽度、形状、长度和强度的地下墙。
地下连续墙有很多优点,如刚度大,既挡土又挡水,亦可以作为建筑物地下室的外墙。施工时无振动,噪音低,可在任何土质施工,但在软土地区存在施工成本高,技术复杂等特点。容易发生成槽难、易出现渗漏缺陷等问题。本文结合和记黄埔地铁广场案例,总结在软基条件下钢筋混凝土地下连续墙的施工难点,并提出解决措施。
2、和记黄埔地铁广场工程概况
和记黄埔地铁广场位于天津市和平区南京路与营口道交口,为地铁一号线与三号线换乘站上盖建筑。占地面积19617.1平米,建筑面积326959平米(地上260907平米,地下66052平米),地下室共4层,基底面积16000平米,底板最低标高-22.35米,基础结构形式为桩筏基础,属超深基坑,地连墙距已通车的地铁1#线集散厅仅有4.1米,工程地处软土地区,地连墙抓槽范围内土质以回填杂土、粉质粘土、黏土、粉土为主,土质软弱,具体分层见下表。
按照结构设计要求,钢筋混凝土地连墙既作为地下室外墙也作為基坑开挖的支护墙。地连墙底设计标高为-35.6米,墙顶顶标高为-0.1~-2.2米,设计槽段每幅6米宽、1米厚,围合共计98个槽段,设计混凝土标号为C30S8。工程北侧为南京路及地铁1#线,东侧为天津市建委城建大厦及诚基中心,西侧为津汇广场,南侧为潼关道,为天津市最繁华的地段。
3、地下连续墙的施工技术难点及解决对策
地下连续墙的主要施工工序包括:场地平整、导墙施工、挖槽机就位、泥浆加工、挖槽、量测槽深及垂直度、清槽、钢筋笼制作、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、装导管、灌注水下混凝土、量测混凝土面深度、拆卸导管、拔锁口管等过程。
3.1导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的第一步,导墙的作用是承重、为挖槽机具导向、蓄存泥浆和防止槽口坍塌, 同时可作为施工时水平与竖直测量的基准, 安装钢筋笼、设置混凝土管、架设挖槽机具的支点。为此, 在导墙的施工中重点是防止导墙开裂和位移变形。
(1)、导墙变形。出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。
解决对策:为了防止导墙侧面和底部土体掏刷后塌坍及由此而产生过大变形,规定导墙应座于密实的土层上,导墙背侧回填需用粘性土并分层夯实,遇厚层松散填土等情况应采取土体加固措施。导墙拆模后,沿导墙纵向每隔1m设两道木支撑,将二片导墙支撑起来,在导墙混凝土没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶及停留,防止导墙变形。
(2)、导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行,会造成整个地下连续墙不符合设计要求。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。
解决对策:务必保证导墙中心线与地下连续墙轴重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm。导墙内外墙面垂直。此偏差进行控制,可以确保偏差符合设计要求 。
(3)、导墙回填土。回填土容易塌方,造成导墙背侧空洞,混凝土方量增多。
解决对策:使用小型挖机开挖导墙,使回填的土方量减少,然后用素土而非杂填土回填。墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行这个问题在我们的施工过程中曾经碰到过,超声波测试结果显示,由于导墙本身的不垂直,造成整幅墙的垂直度不理想。
3.2钢筋笼制作
钢筋笼制作的快慢直接影响施工进度,钢筋笼制作一般存在以下问题。
(1)、进度问题。影响钢筋笼制作快慢的因素很多,比如受场地条件的限制,施工现场不允许设置两个钢筋制作平台,而且当进入雨季时,电焊类的施工就只能停止。
解决对策:设置两个施工平台来交替作业。以保证一天一幅的施工进度。当进入雨季时,可以用脚手架和彩钢板分段搭设棚子,在棚内进行电焊施工,待钢筋笼需要使用时可直接用吊车将棚子吊离。
(2)、钢筋笼的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,会造成钢筋接头错位,而且许多接头在电焊完成后还处于高温软弱状态,在搬运或堆放地时会不注意,会造成钢筋接头受力而弯曲变形。
解决对策:这类问题主要是人为原因造成的,因此加强技术管理,提高施工人员素质,问题就可彻底解决。
3.3泥浆制作与控制
泥浆作为成槽护壁,是地下连续墙成槽质量的关键,如果泥浆制作不好,在槽壁表面不能形成一层固体颖粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。
解决对策:根据浅层土为粘性土的特点,采用山东潍坊的优质膨润土、并准备充足的水泥、纤维素、稀盐酸等掺合物,按严格的泥浆性能控制表标准配制泥浆。。掺人。掺入加重剂。当松软土层或在地下水位较高的槽段施工时, 由于压力较大, 需加大泥浆比重, 以维护槽壁稳定。但如果一味加大膨润土的浓度,。在泥浆制作过程中还应控制以下几点:
(1) 在易产生泥浆渗漏的地层(如含姜石、砂层)施工时,适当提高泥浆粘度和增加泥浆储备量,适当掺入增粘剂 CMC和水泥、锯末等堵漏剂, 可提高泥浆的粘度, 防止泥浆沉淀, 使泥皮致密而坚韧, 增强槽壁的稳定性。在淤泥质土中挖槽,应提高泥浆性能,可加入比重大的掺合物, 如珍珠岩等,泥浆重度大于11.0KN/M3,粘度大于22S。
(2) 新配制的泥浆应该在池中放置ld充分发酵后才可投入使用,并每8小时用空压机搅动一次。 新制备的泥浆使用前进行一次测试,挖槽中进行一次测试,挖槽结束后再槽内泥浆下1米处取样再测一次,回收泥浆后测一次,及时进行泥浆性能的调整。
(3) 对循环使用的泥浆也要及时测定,如需改良应出具书面的改良配比单进行调整,并经质检员检验合格后方可再次使用,杜绝劣浆再用。由于天津地质以软粘土为主,新制泥浆循环利用率降低,一般新制泥浆用过两次后便废弃,无法再利用;
3.4成槽
挖槽机挖槽时的槽壁垂直直接决定地下连续墙墙体垂直度,在施工过程中应加强观测,若槽壁出现偏斜,早期发现用挖槽机修槽是可行的,但若发现不及时,用挖槽机修槽效果及不理想,因此必须事前预以控制。
(1)因地基土较软并上部土层中大量存在的建筑垃圾,导致了挖槽时个别角度受力不均匀,而使得成槽发生倾斜或塌槽,
解决措施:在地基土不均匀区域采用“两钻一抓”工艺,利用冲击反循环钻机冲击破碎搅拌桩或建筑垃圾,并成孔到地连墙底,孔外边的间距等于抓斗张开的距离,抓斗再就位挖槽。槽段开挖结束后,应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等。槽壁垂直度的检查应采用超声波法,地下连续墙重要结构每槽段都应进行成槽检测。
(2) 开挖中塌槽,在成槽过程中及结束后都要进行泥浆液面控制,当遇到降雨等使地下水位急速上升的情况时,需要控制地下水的升降,如果处理不好则会影响槽壁质量,甚至出现塌槽。
解决措施:地下水位急速上升时,可部分或全部降低地下水。或是提高泥浆液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保证槽壁的稳定。如发生槽壁坍塌,可适当缩小单元槽段的宽度,并调整泥浆的配比参数,回填粘性土。如泥浆大量漏失、泥浆内有大量泡沫上冒、导墙或附近地面沉降等情况出现,应及时移走挖槽机,避免被埋入地下,同时迅速补浆以提高泥浆液面并同时回填粘性土,待所填的回填土稳定后再重新开挖。
(3)开挖后墙体渗漏:液压抓斗在开挖紧靠墙体接头一侧的槽孔时,不可避免地会碰撞或啃坏墙体接头,使墙体接头凹凸不平,尽管在成槽后进行刷壁,但是在刷除墙体接头凸面上土碴泥皮的同时,也将泥浆搪进了接头的凹坑之中。另外,钢筋笼内设置了大量与主体结构及支撑结构相连接的接驳器。由于接驳器数量较多,间距较小,并且集中在一个层面上,容易形成一个隔断面,混凝土的骨料难以充填至两层接驳器间。以及因塌槽导致混凝土墙体内夹泥或孔洞,在这是导致开挖阶段地连墙渗漏的主要原因。
解决措施:在挖槽结束后,及时做好清底及刷壁工作,清槽前,在已灌注的混凝土槽段接头部位宜用刷子刷除或压水冲洗,以清除端面壁上的附着物。清槽应分两次进行,第一次清槽应在完成槽后及在吊放钢筋笼安装前立即进行。第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。测定泥浆面下1.0m及槽底以上0.5m处的泥浆比重,如比重大于1.15时,则进行清槽,置换泥浆。成槽一小时后槽底泥渣厚不得大于100mm,灌注砼前(吊装钢筋网片、导管)槽底沉渣厚度不得大于100mm。另外在不易处理的接头处地连墙外打两根高压旋喷桩,有效形成止水帷幕,在地下室开挖时,就不会产生大面积渗漏,确保基坑安全。如开挖阶段出现小范围渗漏,可以在坑外渗漏部位处采用水玻璃、水泥浆混合浆液“双液注浆”方式防止地连墙发生大面积渗漏。
3.5下锁口管
(1)、由于机器和人工的原因,我们成好的槽壁在下部总是存在不垂直的问题,这就造成在下锁口管的时候,锁口管不能按照预先放好的样的位置摆放,影响到这幅墙的宽度及钢筋笼的下放。同时锁口管的后面空当过大,加大了土方回填的工作量,也容易产生漏浆的问题。
解决措施:修好左右纠偏的仪器,并且提高司机的操作技术,做好技术交底,在成槽后期的时候有意识的向两边倾斜。
(2)、锁口管固定不稳,造成锁口管倾斜。锁口管的固定包括上端固定和下端固定:下端固定主要通過吊机提起锁口管一段高度使其自由下落插入土中使其固定,这个工作除了一次漏做外做的还是比较好的,这种固定方法使锁口管的下端一般不会产生大的位移。上端固定一般是通过锁口管与导墙之间的缝隙之间打入导木枕,并用槽钢斜撑来解决,这种方法基本上可以杜绝锁口管移位的产生。
解决措施:严格技术交底,在下锁口管的过程中及时纠偏,在锁口管的另外一侧填石子进行支撑。
3.6钢筋笼的起吊和下放
(1)、钢筋笼的起吊。钢筋笼在吊放过程中,由于吊点中心与槽段中心不重合会使钢筋笼发生变形。
(2)、钢筋笼下放。槽体垂直度不合要求或漏浆等原因,钢筋笼在下放时碰到混凝土块,导致钢筋笼倾斜左右标高不一致或侧移。
解决对策:技术人员操作认真,以确保钢筋笼起吊的绝对安全,钢筋笼下放时,要使钢筋笼的中心线与槽段的纵向轴线尽量重合。此外,要确保回填土要密实以防治漏浆。
3.7水下混凝土灌注
(1)、水下浇筑混凝土容易差生离析,导致槽段空谷、渗漏。
解决措施:要求混凝土有良好的和易性和缓凝性,采用C30S8商品混凝土,为避免离析,采用粒度良好的河砂,粗骨料采用5-30MM的河卵石,混凝土必须连续灌注,不得中断;导管拼装问题导管在混凝土浇注前先在地面上每4~5节拼装好,用吊机直接吊入槽中混凝土导管口,再将导管连接起来,这样有利于提高施工速度。
(2)、导管的拆卸问题是一个困扰我们的老问题,在倒混凝土的时候,我们要根据计算逐步拆卸导管,但由于有些导管拆不下来或需要很多的时间拆卸,严重的影响了混凝土的灌注工作,因为连续性是顺利灌注混凝土的关键。
解决措施:其实这个问题并不难以解决,只要每次混凝土灌注完毕把每节导管拆卸一遍,螺丝口涂黄油润滑就可以了。还应注意在使用导管的时候,一定要小心,防止导管碰撞变形,难以拆卸。
(3)、堵管的问题:由于混凝土的质量问题,导管堵塞后,要把导管整体拔出来,对斗上的钢丝绳来说是一个考验,整体提高二十几米是非常危险的,万一钢丝绳断掉就会造成不可估量的损失。
解决措施:拔出时应该换用直径大的钢丝绳。导管的整体拔出会因为拔空而造成淤泥夹层的事故,而且管内的混凝土在泥浆液面卜倒入泥浆,会严重污染泥浆。
(4)、槽底淤积物对墙体质量的影响,淤积物的形成清底不彻底,大量泥渣仍然存在;清底验收后仍有砂砾、粘土悬浮在槽孔泥浆中,随着槽孔停置时间加长,粗颗粒悬浮物在重力的作用下沉积到槽孔底部;槽孔壁坍方,形成大量槽底淤积物;淤积物对墙体质量的影响槽孔底部淤积物是墙体夹泥的主要来源。混凝土开浇时向下冲击力大,混凝土将导管下的淤积物冲起,一部分悬浮于泥浆中,一部分与混凝土掺混,处于导管附近的淤积物易被混凝土推挤至远离导管的端部。当淤积层厚度大或粒径大时,仍有部分留在原地。悬浮于泥浆中淤积物,随着时间的延长,又沉淀下来落在混凝土面上。
解决措施:混凝土开始浇注时,先在导管内放置隔水球以便混凝土浇注时能将管内泥浆从管底排出。混凝土浇注中要保持混凝土连续均匀下料,混凝土面上升速度控制在4~5m/h,导管下口在混凝土内埋置深度控制在1.5~6.0m,在浇注过程中严防将导管口提出混凝土面,导管下口暴露在泥浆内,造成泥浆涌入导管。主要通过测量掌握混凝土面上升情况、浇筑量和导管埋入深度。在混凝土灌注过程中应经常测量槽内混凝土面高度,及时调整导管埋深。同时宜保持与槽内混凝土面的高差小于0.3m。如此规定是为了保证混凝土面能均衡上升,防止上部被泥浆污染的混凝土和泥渣卷入墙体混凝土中,造成墙体混凝土墙身夹泥等质量缺陷当混凝土浇捣到地下连续墙顶部附近时,导管内混凝土不易流出,一方面要降低浇筑速度,另一方面可将导管的最小埋入深度减为1m左右,若混凝土还浇捣不下去,可将导管上下抽动,但上下抽动范围不得超过30cm。在浇筑过程中,导管不能作横向运动以防沉渣和泥浆混入混凝土中。同时不能使混凝土溢出料斗流入导沟。对采用两根导管的地下连续墙,混凝土浇注应两根导管轮流浇灌,确保混凝土面均匀上升,混凝土面高差小于50cm,以防止因混凝土面高差过大而产生夹层现象
3.8拔锁口管
(1)、拔锁口管一定要掌握好时间,当混凝土没有凝固时就操作,会造成墙体底部漏浆,此时如果锁口管后回填土不密实,混凝土会绕过锁口管,对下一幅连续墙的施工造成很大的障碍。
解决措施:掌握好混凝土的初凝时间,在混凝土灌注完毕时在使用液压顶升架拔锁口管。 混凝土的凝固情况是我们一定要注意的,因此在第一车混凝土到现场以后,现场取混凝土试块,放置于施工现场,用以判断混凝土的凝固情况,并根据混凝土的实际情况决定锁口管的松动和拔出时间。锁口管提拔一般在混凝土浇灌4小时后开始松动,并确定混凝土试块已初凝,开始松动时向上提升15~30cm,以后每加分钟松动一次,每次提升15~30cm,如松动时顶升压力超过100T,则可相应增加提升高度,缩小松动时间。实际操作中应该保证松动的时间,防止混凝土把锁口管固结。锁口管拔出前,先计算剩在槽中的锁口管底部位置,并结合混凝土浇灌记录和现场试块情况,在确定底部混凝土已达到终凝后才能拔出。最后一节锁口管拔出前先用钢筋插试墙体顶部混凝土有硬感后才能拔出拔锁口管。
4、结束语
从后期土方开挖情况看,本工程地连墙体除了与地铁集散厅交接处个别槽段出现了夹泥、孔洞渗漏之外,其他区域的地连墙体完整,抽芯检验的混凝土质量完全满足设计要求,达到了原设计已地连墙既作为开挖支护墙又作为地下室结构外墙使用的功能。
在软土地区,进行地下连续墙施工是一个复杂的施工过程,技术要求较高。通过和记黄埔地铁广场的案例,充分证明了地连墙的施工噪音低、对周边已有建筑扰动小、可作为地下室外墙、防渗性能好、适用于多种地基条件等特点,只要我们在施工过程中加強技术管理,重点控制容易导致质量问题的重要环节,就可以缩短工期、降低工程造价、保证工程质量。
参考文献
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3 DBJ08 -61 -97 基坑工程设计规程4 DBJ08 -11 -99 地基基础设计规范
5 扬德林. 软土工程施工技术与环境保护. 北京:人民交通出版社,1999
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。