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【摘要】地下连续墙技术起源于欧洲,我国在二十世纪五十年代后期开始在水利部门推广应用这项技术。地下连续墙具有刚度大、防渗好、扰动小、环保等优点,但进行地下连续墙施工需要具有较高的技术水平与施工经验且施工难度较大。本文对地下连续墙在施工中的几个难点进行分析。
【关键词】地下连续墙;施工难点;分析;对策
1 前言
地下连续墙技术起源于欧洲,1950年意大利最先在工程中应用,我国在二十世纪五十年代后期开始应用这项技术。地下连续墙是通过专用的挖(冲)槽设备,沿着地下建筑物或构筑物的周边,按预定的位置,开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽,用泥浆护壁,并在槽内设置具有一定刚度的钢筋笼结构,然后用导管浇灌水下混凝土,分段施工,用特殊方法接头,使之连成地下连学的钢筋混凝土墙体,其主要用于:基坑开挖和地下建筑的临时性和永久性的挡土结构;地下水位以下的截水、防渗;部分工程的墙体还承受上部建筑的永久性荷载兼有挡土墙和承重基础作用;邻近建筑物的支护;具有振动相邻影响的隔振墙等。
2 地下连续墙施工难点
地下连续墙的施工过程主要为放样、导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作、成槽、吊装钢筋笼、灌注混凝土。
以下将叙述各个重要施工环节中的要点和难点:
2.1 导墙施工
导墙是地下连续墙施工的第一步,导墙的功能主要为保护槽口及保证槽段位置的准确性,支承施工设备的荷载,支承焊接钢筋笼的接长,蓄浆并调节液面,明确施工位置,防止槽壁顶部的坍塌等。其主要有以下几个问题:
2.1.1 导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放
其主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定性不足,产生导墙变形。
解决这个问题的措施是导墙拆模后,沿导墙纵向每隔2米设二道木支撑,将二片导墙支撑起来,导墙混凝土未达到设计强度前,禁止重型机械在导墙侧面行驶。
2.1.2 导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行
由于导墙本身的不垂直,造成整幅墙的垂直度不理想。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。
2.2 成槽
2.2.1 地下水的升降
遇到降雨等情况使地下水位急速上升,地下水又绕过导墙流入槽段使泥浆对地下水的超压力减小,极易产生塌方事故。为了解决槽壁塌方,必要时降低地下水,保证槽壁的稳定。另一个方法是提高泥浆液面,泥浆液面至少高出地下水位0.5m～1.0m。在施工中发现漏浆跑浆要及时堵漏补浆,以保持泥浆规定的液面。
2.2.2 刷壁次数的问题
刷壁要求在铁刷上没有泥才可停止,以确保接头面的新老砼接合紧密,若达不到要求,可能造成两幅墙之间夹有泥土,产生严重的渗漏,对地下连续墙的整体性也有很大影响。
2.3 钢筋笼起吊和下钢筋笼
2.3.1 钢筋笼难以放下
钢筋笼难以放下主要由于两方面的原因:一方面是槽壁变形过大或槽孔施工垂直达不到要求,以及出现坍塌等;另一方面是钢筋笼尺寸不准;纵向接头处产生弯曲吊放时产生变形。其主要解决办法为严格控制钢筋笼外形尺寸,其长宽应比槽孔小100mm～120mm;钢筋笼接长时使上段垂直对正下段,再进行焊接,并对称施焊,如因槽壁变形过大等钢筋笼不能放入,应将槽孔修整后在放钢筋笼。
2.3.2 钢筋笼上浮
钢筋笼上浮主要是因为钢筋笼太轻,槽底沉渣过多;导管埋入深度过大,或混凝土浇灌速度过慢,钢筋笼被托起上浮。其解决办法为钢筋笼在导墙上设置锚固点固定钢筋笼,清除槽底沉渣;加快浇灌速度,控制导管的最大埋深不超过6m。
2.3.3 钢筋笼的吊放
钢筋笼的吊放过程中,笼在空中摇摆,吊点中心与槽段中心不重合。就会造成吊臂摆动,使笼在插入槽内碰撞槽壁发生坍塌,吊点中心与槽段中心偏差大,钢筋笼不能顺利沉放到槽底等。
2.4 下、拔混凝土导管、浇筑混凝土
2.4.1 导管拆卸的问题
在浇筑混凝土时,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灌注。
其解决方法为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。还应注意在使用导管时,防止导管碰撞变形,难以拆卸。
2.4.2 槽底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。当多根导管同时浇注时,导管间混凝土分界面也可能夹泥,这些夹泥大多来自槽底淤积物。在浇筑过程中,对采用两根导管的地下连续墙,砼浇注应两根导管轮流浇灌,确保砼面均匀上升,砼面高差小于50cm。以防止因砼面高差过大而产生夹层现象。
2.5槽壁坍塌
地下连续墙槽壁坍塌主要原因有以下几方面:①遇软弱土层或流沙层;②护壁泥浆选择不当;泥浆密度不够,泥浆水质不符合要求,易于沉淀,起不到护壁作用;③地下水位过高或孔内出现承压水;④在松软砂层中进尺过快或空钻时间过长;⑤成槽后搁置时间过长,泥浆沉淀。
基于以上几个原因其相应的解决办法为:慢速钻进;适当加大泥浆密度成槽应根据土质情况选用合适泥浆,并通过试验确定泥浆密度;控制槽段液面高于地下水位0.5m以上;控制进尺,不要过快或空转过久;槽段成孔后,及时放钢筋笼并浇灌混凝土。
3 结束语
随着工业和城市建设的发展,以及城市用地的紧张,要求更多地对地下空间开发与利用,同时高层建筑、地铁、港口等地下构筑物的建设,要求地下构筑物和基础埋置深度越来越深,所承担的荷载越来越大。地下连续墙具有刚度大、防渗好、扰动小、环保等优点,但进行地下连续墙施工需要具有较高的技术水平与施工经验,因此在施工中我们应根据不同的地质情况来选择相应的施工方法和机械以达到良好的效果。
参考文献
[1]龚晓楠深基坑工程设计施工手册中国建筑工业出版社1998
[2]赵志缙应惠清简明深基坑工程设计施工手册中国建筑工业出版社1999
[3]丛霭森地下连续墙的设计施工与应用中国水利水电出版社2001
作者简介:
蘇艳丽(1980-),女,沈阳建筑大学土木工程学院 硕士研究生,研究方向 :岩土工程
孙晓新(1980-),男,新世界(沈阳)房地产开发有限公司,工程师
【关键词】地下连续墙;施工难点;分析;对策
1 前言
地下连续墙技术起源于欧洲,1950年意大利最先在工程中应用,我国在二十世纪五十年代后期开始应用这项技术。地下连续墙是通过专用的挖(冲)槽设备,沿着地下建筑物或构筑物的周边,按预定的位置,开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽,用泥浆护壁,并在槽内设置具有一定刚度的钢筋笼结构,然后用导管浇灌水下混凝土,分段施工,用特殊方法接头,使之连成地下连学的钢筋混凝土墙体,其主要用于:基坑开挖和地下建筑的临时性和永久性的挡土结构;地下水位以下的截水、防渗;部分工程的墙体还承受上部建筑的永久性荷载兼有挡土墙和承重基础作用;邻近建筑物的支护;具有振动相邻影响的隔振墙等。
2 地下连续墙施工难点
地下连续墙的施工过程主要为放样、导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作、成槽、吊装钢筋笼、灌注混凝土。
以下将叙述各个重要施工环节中的要点和难点:
2.1 导墙施工
导墙是地下连续墙施工的第一步,导墙的功能主要为保护槽口及保证槽段位置的准确性,支承施工设备的荷载,支承焊接钢筋笼的接长,蓄浆并调节液面,明确施工位置,防止槽壁顶部的坍塌等。其主要有以下几个问题:
2.1.1 导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放
其主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定性不足,产生导墙变形。
解决这个问题的措施是导墙拆模后,沿导墙纵向每隔2米设二道木支撑,将二片导墙支撑起来,导墙混凝土未达到设计强度前,禁止重型机械在导墙侧面行驶。
2.1.2 导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行
由于导墙本身的不垂直,造成整幅墙的垂直度不理想。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。
2.2 成槽
2.2.1 地下水的升降
遇到降雨等情况使地下水位急速上升,地下水又绕过导墙流入槽段使泥浆对地下水的超压力减小,极易产生塌方事故。为了解决槽壁塌方,必要时降低地下水,保证槽壁的稳定。另一个方法是提高泥浆液面,泥浆液面至少高出地下水位0.5m～1.0m。在施工中发现漏浆跑浆要及时堵漏补浆,以保持泥浆规定的液面。
2.2.2 刷壁次数的问题
刷壁要求在铁刷上没有泥才可停止,以确保接头面的新老砼接合紧密,若达不到要求,可能造成两幅墙之间夹有泥土,产生严重的渗漏,对地下连续墙的整体性也有很大影响。
2.3 钢筋笼起吊和下钢筋笼
2.3.1 钢筋笼难以放下
钢筋笼难以放下主要由于两方面的原因:一方面是槽壁变形过大或槽孔施工垂直达不到要求,以及出现坍塌等;另一方面是钢筋笼尺寸不准;纵向接头处产生弯曲吊放时产生变形。其主要解决办法为严格控制钢筋笼外形尺寸,其长宽应比槽孔小100mm～120mm;钢筋笼接长时使上段垂直对正下段,再进行焊接,并对称施焊,如因槽壁变形过大等钢筋笼不能放入,应将槽孔修整后在放钢筋笼。
2.3.2 钢筋笼上浮
钢筋笼上浮主要是因为钢筋笼太轻,槽底沉渣过多;导管埋入深度过大,或混凝土浇灌速度过慢,钢筋笼被托起上浮。其解决办法为钢筋笼在导墙上设置锚固点固定钢筋笼,清除槽底沉渣;加快浇灌速度,控制导管的最大埋深不超过6m。
2.3.3 钢筋笼的吊放
钢筋笼的吊放过程中,笼在空中摇摆,吊点中心与槽段中心不重合。就会造成吊臂摆动,使笼在插入槽内碰撞槽壁发生坍塌,吊点中心与槽段中心偏差大,钢筋笼不能顺利沉放到槽底等。
2.4 下、拔混凝土导管、浇筑混凝土
2.4.1 导管拆卸的问题
在浇筑混凝土时,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灌注。
其解决方法为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。还应注意在使用导管时,防止导管碰撞变形,难以拆卸。
2.4.2 槽底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。当多根导管同时浇注时,导管间混凝土分界面也可能夹泥,这些夹泥大多来自槽底淤积物。在浇筑过程中,对采用两根导管的地下连续墙,砼浇注应两根导管轮流浇灌,确保砼面均匀上升,砼面高差小于50cm。以防止因砼面高差过大而产生夹层现象。
2.5槽壁坍塌
地下连续墙槽壁坍塌主要原因有以下几方面:①遇软弱土层或流沙层;②护壁泥浆选择不当;泥浆密度不够,泥浆水质不符合要求,易于沉淀,起不到护壁作用;③地下水位过高或孔内出现承压水;④在松软砂层中进尺过快或空钻时间过长;⑤成槽后搁置时间过长,泥浆沉淀。
基于以上几个原因其相应的解决办法为:慢速钻进;适当加大泥浆密度成槽应根据土质情况选用合适泥浆,并通过试验确定泥浆密度;控制槽段液面高于地下水位0.5m以上;控制进尺,不要过快或空转过久;槽段成孔后,及时放钢筋笼并浇灌混凝土。
3 结束语
随着工业和城市建设的发展,以及城市用地的紧张,要求更多地对地下空间开发与利用,同时高层建筑、地铁、港口等地下构筑物的建设,要求地下构筑物和基础埋置深度越来越深,所承担的荷载越来越大。地下连续墙具有刚度大、防渗好、扰动小、环保等优点,但进行地下连续墙施工需要具有较高的技术水平与施工经验,因此在施工中我们应根据不同的地质情况来选择相应的施工方法和机械以达到良好的效果。
参考文献
[1]龚晓楠深基坑工程设计施工手册中国建筑工业出版社1998
[2]赵志缙应惠清简明深基坑工程设计施工手册中国建筑工业出版社1999
[3]丛霭森地下连续墙的设计施工与应用中国水利水电出版社2001
作者简介:
蘇艳丽(1980-),女,沈阳建筑大学土木工程学院 硕士研究生,研究方向 :岩土工程
孙晓新(1980-),男,新世界(沈阳)房地产开发有限公司,工程师