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[摘要] 本文结合地下停车库的深基坑工程,介绍了软土地层地下连续墙的施工过程中出现的主要问题,并提出了相应的处理对策。
[关键词] 地下连续墙 施工 问题 对策
1.工程概况
某地下停车库深基坑工程长度约128.0m,宽度宽约19.8m,深15.2m。采用明挖法施工,结构形式为双层双跨、双层三跨箱形钢筋混凝土框架结构。本工程主体围护结构采用800mm地下连续墙,使用阶段与主体形成复合式侧墙结构;基坑竖向设置四道支撑,第一道支撑为钢筋混凝土支撑,第二~四道支撑均采用Ф609×16钢支撑。
地下停车库所处地段地势平坦,地面高程为5.8~7.1m,地表水系发育,属第四系(Q)沉积地层。根据地质勘察资料,基坑地基土层特征情况,上部土层大致稳定,下部土层变化较大。根据地下水埋藏条件,可将地下水分为孔隙潜水、微承水、承压水。潜水主要赋存于浅部填土层中,历年最高潜水位标高2.63m、最低潜水位标高0.28m;微承压水含水层由晚更新世沉积成因的土层组成;承压水含水层由⑦粉土层组成,埋深在-35.50m以下,厚度3.0~6.0m,中密实状,承压水对本工程施工及运营影响不大。
2.地下连续墙施工流程
本工程地下连续墙施工工艺流程如图1。
图1 地下连续墙施工工艺流程图
3.地下连续墙施工过程中存在的问题及对策
在本工程的施工过程中,主要发生了槽壁坍方、垂直度控制不准确、渗漏与锁口管提拔困难、露筋等问题,并采取了相应的处理对策。
3.1槽壁坍方
地下连续墙施工过程中最大的问题就是发生槽壁坍塌,尤其是阳角部位,如果地层局部含有砂性土层,在开挖过程中更容易发生槽壁坍方现象。为了确保连续墙施工质量,防止槽壁坍塌,施工过程中一般采取以下措施:
(1)异形槽段施工中,选用粘度大、失水量小、能形成护壁泥薄而坚韧的优质NV-1钠土泥浆;
(2)及时补浆,保证泥浆液面高出地下水位50cm,并不低于导墙顶面30cm;
(3)在异形槽段施工中,由于施工不当而产生的较大扰动很容易在槽段阳角处引起坍方,因此要求在成槽过程中适当减慢成槽速度,抓斗慢下慢提;
(4)减小槽壁所受到的垂直荷载作用,成槽时及未浇筑混凝土前,严禁重载车辆及施工机械在导墙附近行驶或长时间停留;
(5)缩短槽壁暴露时间,清基后立即进行新浆置换,吊放钢筋笼,吊放时应做到“稳、准、平”,防止因钢筋笼上下移动而引起槽壁坍方。
3.2地下连续墙的垂直度控制
垂直度是影响地下连续墙质量的重要因素,直接关系到车站主体结构的质量。为防止地下连续墙出现倾斜,施工过程中应该注意:
(1)成槽前应砌筑导墙,并精确定位导墙的平面位置;
(2)在地下连续墙施工期间,在附近严禁非作业机械设备行走;
(3)在连续墙钢筋笼下放时,位置要准确,垂直度要保证,施工中采用经纬仪进行垂直度的测量和控制,并根据测量情况随时调整,使垂直度控制在规范要求范围内;
(4)保证泥浆质量,泥浆液面高度不得低于导墙下50cm,墙址注浆注浆压力不得大于0.2Mpa,连续墙抬高不得大于1cm;
(5)成槽结束后,采取专门仪器对槽段垂直度进行测量,根据测量数据进行槽段垂直度及坍方情况分析,垂直度不符合要求时要及时调整。
3.3开挖过程中渗漏现象
地下连续墙采用钢筋混凝土结构,一般墙体较厚,开挖后墙体本身的防水效果比较好,但由于整个围护结构是由一幅一幅的槽段组成,因此槽段之间的连接就是防水的一个薄弱环节,在以往的施工中,常发现其接头渗漏水现象,如果处理不当还可能造成工程事故。为了减少槽段接头的渗漏水问题,应该做好以下几方面工作:
(1)锁口管安装过程中要控制好其垂直度,其中心应与设计中心线相吻合,底部插入槽底30~50cm,以保证密贴,防止混凝土倒灌。保证锁口管上下垂直,严禁锁口倾斜下放。
(2)采用新制钢刷,加密钢刷上的钢丝,加长钢刷,增大与钢筋笼受力面积,刷壁时,要反复将钢刷上下提升,并用清水将钢刷清洗干净,直至钢刷提升后无泥土为准。
(3)混凝土浇筑时,按规范要求提升导管,严格控制导管埋入混凝土中的深度,绝对不允许发生导管拔空现象,如万一拔空导管,应立即测量混凝土面标高,将混凝土面上的淤泥吸净,然后重新开管浇筑混凝土。开管后应将导管向下插入原混凝土面下1m左右;
(4)合理控制锁口管起拔时间,要求等混凝土初凝后进行,同时要慢速提升,以防止由于锁口管拔出而引起混凝土流向拔空部位,影响接头防水效果;
(5)如开挖后发现接头有渗漏现象,应先进行止水堵漏后再进行内衬墙的施工。对一般渗漏水,可采取分水引流、墙面裂缝注浆的方法堵漏;对严重漏水甚至涌水,导致大量流砂涌出危及相邻建筑物或基坑的安全时,可采用在墙外侧施工止水帷幕、墙内侧进行分水引流、化学注浆的办法综合处理。
3.4锁口管提拔困难问题
锁口管提拔困难究其原因主要是锁口管起拔时间控制不当而引起的。为防止发生锁口管提拔困难,要求锁口管提拔应与混凝土浇筑相结合,混凝土浇筑记录作为提拔锁口管时间的控制依据,结合水下混凝土凝固速度的规律及施工实践,混凝土浇筑开始后2~3h左右开始提拔,以后每隔30min提升1次,其幅度≤10cm,并观察接头箱的下沉。根据搅拌站提供的商品混凝土初凝时间,待混凝土浇筑结束后6~8h,将锁口管一次全部拔出并及时进行清洁和疏通。
3.5地下连续墙露筋问题
地下连续墙施工过程中如果控制措施不到位,常会出现露筋问题,而当迎土面发生露筋问题时,外露钢筋很容易发生锈蚀。作为与主体结构一起受力的复合受力体系,其施工质量及耐久性直接关系到车站的使用寿命。因此,在施工中要采取以下各种控制手段来达到防止露筋的目的:
(1)槽段开挖过程中要精心施工,保证成槽垂直度;
(2)在水平的钢筋平台上制作钢筋笼,制作时必须保证有足够的刚度,架设桁架筋固定,防止起吊变形;
(3)根据设计和规范要求放置保护层钢垫板(迎土面7cm厚、背土面5cm厚),严禁遗漏;
(4)钢筋笼下放前要对槽壁垂直度、平整度、清孔质量及槽底标高进行严格检查,下放过程中,遇到阻碍,钢筋笼放不下去,不允许强行下放,如发现槽壁土体局部凸出或坍落至槽底,应立即停止吊放,重新成槽清渣后,再吊放钢筋笼,严禁割短或割小钢筋笼;
(5)钢筋笼沉放就位后,应在4h内开始灌注混凝土,灌注时导管应插入到离槽底标高0.3~0.5m处,导管集料斗混凝土储量应保证初灌量,一般每根导管应备有1车6混凝土量,以保证开始灌注混凝土时埋管深度≥500mm;
3.6水下混凝土浇筑质量问题
(1)导管使用前应进行水密试验,检验压力大于0.4MPa;
(2)浇灌混凝土前必须将槽底清好,保持混凝土流畅;
(3)第一批混凝土量应满足导管开管时所要求的埋管深度;
(4)混凝土浇灌应连续进行,不允许间断,中途停顿时间不能超过30min。停顿过程中,经常抽动导管,使导管内混凝土保持很好的流动性;
(5)浇筑过程中,控制导管埋深在2~6m,不允许超过6m,相邻两导管内混凝土高差不大于0.5 m,导管拆卸应同步进行;
(6)当混凝土浇筑灌到接近地面时,由于压力差减小,混凝土较难浇灌,此时导管埋深可适当减小保持在1 m左右;
(7)混凝土不得溢出导管落入槽内。
3.7地下障碍物的处理
(1)及时拦截施工过程中发现的流至槽内的地下水流;
(2)障碍物在较深位置时,采用钢箱套入槽段中,然后处理各种障碍,确保挖槽正常施工。
参考文献:
[1] GB50299—1999,地下铁道工程施工及验收规范[S].
[2]张加俭,马丹.地下连续墙的设计与施工[J].长春工程学院学报(自然科学版),2002,3(4):47-49.
[3]龚晓南主编.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.
[4]曹云俊,許海峰.循环水泵房地下连续墙施工[J]. 武汉大学学报,2007.10增刊:387-391.
[5]郭宏智,唐玉文,王银献.作为地下室外墙、主体结构承重墙和支护墙的地下连续墙施工难点及措施[J].施工技术2007(9):17-19.
[6]黄辉.地下连续墙接头形式及其渗漏的防治措施[J].施工技术,2004,(10):23-27.
[关键词] 地下连续墙 施工 问题 对策
1.工程概况
某地下停车库深基坑工程长度约128.0m,宽度宽约19.8m,深15.2m。采用明挖法施工,结构形式为双层双跨、双层三跨箱形钢筋混凝土框架结构。本工程主体围护结构采用800mm地下连续墙,使用阶段与主体形成复合式侧墙结构;基坑竖向设置四道支撑,第一道支撑为钢筋混凝土支撑,第二~四道支撑均采用Ф609×16钢支撑。
地下停车库所处地段地势平坦,地面高程为5.8~7.1m,地表水系发育,属第四系(Q)沉积地层。根据地质勘察资料,基坑地基土层特征情况,上部土层大致稳定,下部土层变化较大。根据地下水埋藏条件,可将地下水分为孔隙潜水、微承水、承压水。潜水主要赋存于浅部填土层中,历年最高潜水位标高2.63m、最低潜水位标高0.28m;微承压水含水层由晚更新世沉积成因的土层组成;承压水含水层由⑦粉土层组成,埋深在-35.50m以下,厚度3.0~6.0m,中密实状,承压水对本工程施工及运营影响不大。
2.地下连续墙施工流程
本工程地下连续墙施工工艺流程如图1。
图1 地下连续墙施工工艺流程图
3.地下连续墙施工过程中存在的问题及对策
在本工程的施工过程中,主要发生了槽壁坍方、垂直度控制不准确、渗漏与锁口管提拔困难、露筋等问题,并采取了相应的处理对策。
3.1槽壁坍方
地下连续墙施工过程中最大的问题就是发生槽壁坍塌,尤其是阳角部位,如果地层局部含有砂性土层,在开挖过程中更容易发生槽壁坍方现象。为了确保连续墙施工质量,防止槽壁坍塌,施工过程中一般采取以下措施:
(1)异形槽段施工中,选用粘度大、失水量小、能形成护壁泥薄而坚韧的优质NV-1钠土泥浆;
(2)及时补浆,保证泥浆液面高出地下水位50cm,并不低于导墙顶面30cm;
(3)在异形槽段施工中,由于施工不当而产生的较大扰动很容易在槽段阳角处引起坍方,因此要求在成槽过程中适当减慢成槽速度,抓斗慢下慢提;
(4)减小槽壁所受到的垂直荷载作用,成槽时及未浇筑混凝土前,严禁重载车辆及施工机械在导墙附近行驶或长时间停留;
(5)缩短槽壁暴露时间,清基后立即进行新浆置换,吊放钢筋笼,吊放时应做到“稳、准、平”,防止因钢筋笼上下移动而引起槽壁坍方。
3.2地下连续墙的垂直度控制
垂直度是影响地下连续墙质量的重要因素,直接关系到车站主体结构的质量。为防止地下连续墙出现倾斜,施工过程中应该注意:
(1)成槽前应砌筑导墙,并精确定位导墙的平面位置;
(2)在地下连续墙施工期间,在附近严禁非作业机械设备行走;
(3)在连续墙钢筋笼下放时,位置要准确,垂直度要保证,施工中采用经纬仪进行垂直度的测量和控制,并根据测量情况随时调整,使垂直度控制在规范要求范围内;
(4)保证泥浆质量,泥浆液面高度不得低于导墙下50cm,墙址注浆注浆压力不得大于0.2Mpa,连续墙抬高不得大于1cm;
(5)成槽结束后,采取专门仪器对槽段垂直度进行测量,根据测量数据进行槽段垂直度及坍方情况分析,垂直度不符合要求时要及时调整。
3.3开挖过程中渗漏现象
地下连续墙采用钢筋混凝土结构,一般墙体较厚,开挖后墙体本身的防水效果比较好,但由于整个围护结构是由一幅一幅的槽段组成,因此槽段之间的连接就是防水的一个薄弱环节,在以往的施工中,常发现其接头渗漏水现象,如果处理不当还可能造成工程事故。为了减少槽段接头的渗漏水问题,应该做好以下几方面工作:
(1)锁口管安装过程中要控制好其垂直度,其中心应与设计中心线相吻合,底部插入槽底30~50cm,以保证密贴,防止混凝土倒灌。保证锁口管上下垂直,严禁锁口倾斜下放。
(2)采用新制钢刷,加密钢刷上的钢丝,加长钢刷,增大与钢筋笼受力面积,刷壁时,要反复将钢刷上下提升,并用清水将钢刷清洗干净,直至钢刷提升后无泥土为准。
(3)混凝土浇筑时,按规范要求提升导管,严格控制导管埋入混凝土中的深度,绝对不允许发生导管拔空现象,如万一拔空导管,应立即测量混凝土面标高,将混凝土面上的淤泥吸净,然后重新开管浇筑混凝土。开管后应将导管向下插入原混凝土面下1m左右;
(4)合理控制锁口管起拔时间,要求等混凝土初凝后进行,同时要慢速提升,以防止由于锁口管拔出而引起混凝土流向拔空部位,影响接头防水效果;
(5)如开挖后发现接头有渗漏现象,应先进行止水堵漏后再进行内衬墙的施工。对一般渗漏水,可采取分水引流、墙面裂缝注浆的方法堵漏;对严重漏水甚至涌水,导致大量流砂涌出危及相邻建筑物或基坑的安全时,可采用在墙外侧施工止水帷幕、墙内侧进行分水引流、化学注浆的办法综合处理。
3.4锁口管提拔困难问题
锁口管提拔困难究其原因主要是锁口管起拔时间控制不当而引起的。为防止发生锁口管提拔困难,要求锁口管提拔应与混凝土浇筑相结合,混凝土浇筑记录作为提拔锁口管时间的控制依据,结合水下混凝土凝固速度的规律及施工实践,混凝土浇筑开始后2~3h左右开始提拔,以后每隔30min提升1次,其幅度≤10cm,并观察接头箱的下沉。根据搅拌站提供的商品混凝土初凝时间,待混凝土浇筑结束后6~8h,将锁口管一次全部拔出并及时进行清洁和疏通。
3.5地下连续墙露筋问题
地下连续墙施工过程中如果控制措施不到位,常会出现露筋问题,而当迎土面发生露筋问题时,外露钢筋很容易发生锈蚀。作为与主体结构一起受力的复合受力体系,其施工质量及耐久性直接关系到车站的使用寿命。因此,在施工中要采取以下各种控制手段来达到防止露筋的目的:
(1)槽段开挖过程中要精心施工,保证成槽垂直度;
(2)在水平的钢筋平台上制作钢筋笼,制作时必须保证有足够的刚度,架设桁架筋固定,防止起吊变形;
(3)根据设计和规范要求放置保护层钢垫板(迎土面7cm厚、背土面5cm厚),严禁遗漏;
(4)钢筋笼下放前要对槽壁垂直度、平整度、清孔质量及槽底标高进行严格检查,下放过程中,遇到阻碍,钢筋笼放不下去,不允许强行下放,如发现槽壁土体局部凸出或坍落至槽底,应立即停止吊放,重新成槽清渣后,再吊放钢筋笼,严禁割短或割小钢筋笼;
(5)钢筋笼沉放就位后,应在4h内开始灌注混凝土,灌注时导管应插入到离槽底标高0.3~0.5m处,导管集料斗混凝土储量应保证初灌量,一般每根导管应备有1车6混凝土量,以保证开始灌注混凝土时埋管深度≥500mm;
3.6水下混凝土浇筑质量问题
(1)导管使用前应进行水密试验,检验压力大于0.4MPa;
(2)浇灌混凝土前必须将槽底清好,保持混凝土流畅;
(3)第一批混凝土量应满足导管开管时所要求的埋管深度;
(4)混凝土浇灌应连续进行,不允许间断,中途停顿时间不能超过30min。停顿过程中,经常抽动导管,使导管内混凝土保持很好的流动性;
(5)浇筑过程中,控制导管埋深在2~6m,不允许超过6m,相邻两导管内混凝土高差不大于0.5 m,导管拆卸应同步进行;
(6)当混凝土浇筑灌到接近地面时,由于压力差减小,混凝土较难浇灌,此时导管埋深可适当减小保持在1 m左右;
(7)混凝土不得溢出导管落入槽内。
3.7地下障碍物的处理
(1)及时拦截施工过程中发现的流至槽内的地下水流;
(2)障碍物在较深位置时,采用钢箱套入槽段中,然后处理各种障碍,确保挖槽正常施工。
参考文献:
[1] GB50299—1999,地下铁道工程施工及验收规范[S].
[2]张加俭,马丹.地下连续墙的设计与施工[J].长春工程学院学报(自然科学版),2002,3(4):47-49.
[3]龚晓南主编.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.
[4]曹云俊,許海峰.循环水泵房地下连续墙施工[J]. 武汉大学学报,2007.10增刊:387-391.
[5]郭宏智,唐玉文,王银献.作为地下室外墙、主体结构承重墙和支护墙的地下连续墙施工难点及措施[J].施工技术2007(9):17-19.
[6]黄辉.地下连续墙接头形式及其渗漏的防治措施[J].施工技术,2004,(10):23-27.