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摘 要:地下连续墙施工工艺由于对周围环境影响小,墙体刚度大,止水性能好,是深基坑工程常用的围护方法,并作为结构正式复合墙体的一部分,其质量好坏直接关系到工程的百年大计,故须对其施工质量进行重点控制。本文以长沙轨道交通地铁1号线友谊站为列,对地下连续墙施工质量控制的措施进行探讨和分析。
关键词:地下连续墙;施工质量;控制;措施
越来越多的工程技术人员开始对影响地下连续墙施工质量的因素进行深入的分析和理论研究,并对地下连续墙的施工技术进行改革和创新。通过科学的施工方法和技术加强对地下连续墙施工质量的控制,保证人们的生命安全和社会稳定,服务社会的可持续发展。
1 地下连续墙施工
首先对清水路站地下连续墙施工工艺流程进行简要介绍,然后对地下连续墙施工质量控制措施进行具体的分析和研究,寻找科学、合理的施工技术来确保地下连续墙质量,以避免深基坑施工事故发生。
1.1 导墙施工
导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时构筑物,它对挖槽起着重要的作用——控制地下连续墙各项指标的基准。导墙常采用“┓┏”型。导墙施工顺序如下:场地平整→测量地位→挖槽→绑扎钢筋→支立模板→浇筑砼→拆模→设横支撑→回填夯实
1.2 成槽施工
地下连续墙成槽是控制工期的关键,其主要内容为单元槽段划分、成槽机械的选择、成槽工艺控制。成槽前必须对上道工序进行检查,合格后方能进行下道工序;控制大型机械尽量不在已成槽而未浇注砼段边缘行走,确保槽壁稳定,已成槽段实际深度需设测后记录备查。成槽过程中发现泥浆大量流失、地面下陷等异常现象时立即停止施工,组织回填,待1周后试探性施工。须根据实际地质情况随时调整泥浆性能,同时泥浆液面应控制在规定的液面高度上。槽段成槽施工结束后,利用超声波检测仪检测槽壁的垂直度,检测率为20%。槽段接头清刷:用吊车吊住刷壁器对槽段接头砼壁进行上下刷动,以清除砼壁上的杂物,直到刷壁器上下活动自如为止。
1.3 钢筋笼制作及吊装
钢筋笼采用整体制作、整体吊装入槽,缩短工序时间。钢筋笼的长度取23m左右(根据结构埋深和土压力等主要地质情况计算),宽度一般取6m,厚度一般取800mm。
(1)钢筋笼制作:
钢筋笼制作要求
钢筋笼在胎膜上整幅制作成型,长度为23m的地下墙钢筋笼分两幅吊装入槽;钢筋笼制作全部采用电焊焊接,不得用镀锌铁丝绑扎;本工程所用钢筋规格均为大直径钢筋,为确保接头质量,本工程钢筋接头采用直螺纹套筒连接,各种钢筋焊接接头按规定作拉弯试验,试件试验合格后,方可焊接钢筋,制作钢筋笼;按翻样图布置各类钢筋,保证钢筋横平竖直,间距符合规范要求,钢筋接头焊接牢固,成型尺寸正确无误;钢筋笼在迎土面、开挖面合理设置保护层定位板,和钢筋笼绑扎牢固;按翻样图构造混凝土导管插入通道,通道内净尺寸至少大于导管外径5厘米,导管导向钢筋必须焊接牢固,导向钢筋搭接处应平滑过渡,防止产生搭接台阶卡住导管;为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形,各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架,拐角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆;为了保证钢筋笼吊装安全,吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验算,作为钢筋笼最终吊装环中吊杆构件的钢筋笼上竖向钢筋,必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固;严格按设计要求及翻样图纸焊装预留插筋(或接驳器)、预埋铁件,绑扎硬泡沫塑料板,并保证插筋、埋件的定位精度符合规定要求;钢筋笼制成品必须先通过“三检”,再填写“隐蔽工程验收报告单”,请监理单位验收签证,否则不可进行吊装作业。
(2)钢筋笼吊装
以23m长的钢筋笼重量为例,主体围护结构最重的钢筋笼还不到40t,故钢筋笼起吊采用双机起吊,150T履带吊作为主吊,50T履带吊做副吊(行车路线离槽边不小于3.5m)即可满足起吊要求,直立后由150T吊车吊入槽内。在入槽过程中,缓缓放入,不得高起猛落,强行放入,并在导墙上严格控制下放位置,确保预埋件位置准确。钢筋笼入槽后,用槽钢卡住吊筋,横担于导墙上,防止钢筋笼下沉。(双机抬吊方法示钢筋笼吊装示意图)
(3)槽段之间接头形式
本站地连墙段与段之间采用工字钢接头型式,工字钢板随钢筋笼一起放入槽内。工字钢接头具有施工工艺简单, 施工速度快, 可现场制作, 结构强度与刚度好, 接头的渗水路径较长等特点, 从而具有一定的止水效果, 得到了广泛应用。采用工字钢接头工艺时, 在地下连续墙( 槽段) 成槽后, 放入“工字钢接头”, 由于工字钢的高度要比连续墙槽段的宽度要小, 在成槽时泥浆会通过工字钢与连续墙槽段内壁之间的空隙流到另一侧去,使工字钢的背面存有泥浆, 一段时间后, 泥浆或混凝土会凝固并附在工字钢的背面形成一层泥膜, 如果不能很好地冲刷干净, 当相邻槽段浇注混凝土时, 会使得后浇段混凝土与工字钢之间的接触面粘结不够牢固, 并形成渗水通道, 从而导致连续墙接头漏水。在软弱砂层和透水性强的土层中施工地下连续墙时, 由于连续墙成槽宽度会比设计宽度大, 更容易造成渗流现象, 很难保证连续墙的止水效果。
1.4 水下混凝土浇筑
导管在地面做密封性实验,压力控制在0.6~0.7Mpa。一般下放两套导管间距不宜大于3 m,导管距槽端头不宜大于1.5m,导管提离槽底大约25~30㎝之间。导管在笼内要上下活动顺畅,灌注前利用导管进行泵吸反循环二次清底换浆,并在槽口上设置挡板,以免砼落入槽内而污染泥浆。灌注砼时,以充气球胆作为隔水栓,砼罐车直接把砼送到导管上的漏斗内,浇灌速度控制在3~5m /小时。灌注时各导管处要同步进行,保持砼面呈水平状态上升,其砼面高差不得大于300mm。灌注过程中,要勤测量砼面上升高度,控制导管埋深在2~6m之间,灌注过程要连续进行,中断时间不得超过30分钟,灌到墙顶位置要超灌0.3~0.5m。
2 施工过程中常见问题及预防措施
2.1 槽壁塌方
槽壁塌方多发生在地表0~4m范围之内。产生的原因是,泥浆质量不合格或已经变质;槽壁漏浆;在新近回填的地基上施工;单元槽段过长;或者地面附加荷载过大。预防的措施是,加强泥浆管理,调整配合比;加大泥浆的比重和粘度,及时补浆,提高泥浆水头,并使泥浆排出与补给量平衡;缩短单元槽段的长度;构筑吊机道路,减少槽孔周边附加荷载;加强导墙结构,采用“┑┎”型结构。当塌方严重时,用优质粘土(或掺20%的水泥)回填塌方处,重新成槽,浇灌混凝土局部塌孔时,用空气吸泥器将混凝土上的泥土吸出,继续浇注混凝土。
2.2 凝土导管内进浆
混凝土导管内进浆的产生原因是,首批混凝土数量不足;导管底口距槽底间距过大,提导管过度,泥浆挤入导管内。预防措施,保持足够的首批混凝土量,导管口离孔底的距离保持不小于25cm;导管插入混凝土深度保持不小于2m;测定混凝土上升面,确定高度后再据此提拔导管。
2.3 导管内卡混凝土
导管内卡混凝土产生的原因有,导管口离槽底的距离过小;混凝土的塌落度过小;石子粒径过大,砂率过小;浇灌间歇时间过长。预防措施是,保持导管口离孔底的距离保持不小于25cm;按要求选定混凝土的配合比,加强操作管理,尽量保持连续浇注;浇注间歇时,上下小幅度提动导管;选用非早强型的水泥,掺入减水剂和缓凝剂。堵管时,敲击、抖动、振动或提动导管(高度在30cm以內)进行疏通;如无效,在顶层混凝土未初凝时,将导管拔出。改用带密封活底盖插入混凝土内,重新灌注混凝土。
参考文献
[1]龚晓南,高有潮.深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社,2009 .
关键词:地下连续墙;施工质量;控制;措施
越来越多的工程技术人员开始对影响地下连续墙施工质量的因素进行深入的分析和理论研究,并对地下连续墙的施工技术进行改革和创新。通过科学的施工方法和技术加强对地下连续墙施工质量的控制,保证人们的生命安全和社会稳定,服务社会的可持续发展。
1 地下连续墙施工
首先对清水路站地下连续墙施工工艺流程进行简要介绍,然后对地下连续墙施工质量控制措施进行具体的分析和研究,寻找科学、合理的施工技术来确保地下连续墙质量,以避免深基坑施工事故发生。
1.1 导墙施工
导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时构筑物,它对挖槽起着重要的作用——控制地下连续墙各项指标的基准。导墙常采用“┓┏”型。导墙施工顺序如下:场地平整→测量地位→挖槽→绑扎钢筋→支立模板→浇筑砼→拆模→设横支撑→回填夯实
1.2 成槽施工
地下连续墙成槽是控制工期的关键,其主要内容为单元槽段划分、成槽机械的选择、成槽工艺控制。成槽前必须对上道工序进行检查,合格后方能进行下道工序;控制大型机械尽量不在已成槽而未浇注砼段边缘行走,确保槽壁稳定,已成槽段实际深度需设测后记录备查。成槽过程中发现泥浆大量流失、地面下陷等异常现象时立即停止施工,组织回填,待1周后试探性施工。须根据实际地质情况随时调整泥浆性能,同时泥浆液面应控制在规定的液面高度上。槽段成槽施工结束后,利用超声波检测仪检测槽壁的垂直度,检测率为20%。槽段接头清刷:用吊车吊住刷壁器对槽段接头砼壁进行上下刷动,以清除砼壁上的杂物,直到刷壁器上下活动自如为止。
1.3 钢筋笼制作及吊装
钢筋笼采用整体制作、整体吊装入槽,缩短工序时间。钢筋笼的长度取23m左右(根据结构埋深和土压力等主要地质情况计算),宽度一般取6m,厚度一般取800mm。
(1)钢筋笼制作:
钢筋笼制作要求
钢筋笼在胎膜上整幅制作成型,长度为23m的地下墙钢筋笼分两幅吊装入槽;钢筋笼制作全部采用电焊焊接,不得用镀锌铁丝绑扎;本工程所用钢筋规格均为大直径钢筋,为确保接头质量,本工程钢筋接头采用直螺纹套筒连接,各种钢筋焊接接头按规定作拉弯试验,试件试验合格后,方可焊接钢筋,制作钢筋笼;按翻样图布置各类钢筋,保证钢筋横平竖直,间距符合规范要求,钢筋接头焊接牢固,成型尺寸正确无误;钢筋笼在迎土面、开挖面合理设置保护层定位板,和钢筋笼绑扎牢固;按翻样图构造混凝土导管插入通道,通道内净尺寸至少大于导管外径5厘米,导管导向钢筋必须焊接牢固,导向钢筋搭接处应平滑过渡,防止产生搭接台阶卡住导管;为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形,各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架,拐角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆;为了保证钢筋笼吊装安全,吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验算,作为钢筋笼最终吊装环中吊杆构件的钢筋笼上竖向钢筋,必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固;严格按设计要求及翻样图纸焊装预留插筋(或接驳器)、预埋铁件,绑扎硬泡沫塑料板,并保证插筋、埋件的定位精度符合规定要求;钢筋笼制成品必须先通过“三检”,再填写“隐蔽工程验收报告单”,请监理单位验收签证,否则不可进行吊装作业。
(2)钢筋笼吊装
以23m长的钢筋笼重量为例,主体围护结构最重的钢筋笼还不到40t,故钢筋笼起吊采用双机起吊,150T履带吊作为主吊,50T履带吊做副吊(行车路线离槽边不小于3.5m)即可满足起吊要求,直立后由150T吊车吊入槽内。在入槽过程中,缓缓放入,不得高起猛落,强行放入,并在导墙上严格控制下放位置,确保预埋件位置准确。钢筋笼入槽后,用槽钢卡住吊筋,横担于导墙上,防止钢筋笼下沉。(双机抬吊方法示钢筋笼吊装示意图)
(3)槽段之间接头形式
本站地连墙段与段之间采用工字钢接头型式,工字钢板随钢筋笼一起放入槽内。工字钢接头具有施工工艺简单, 施工速度快, 可现场制作, 结构强度与刚度好, 接头的渗水路径较长等特点, 从而具有一定的止水效果, 得到了广泛应用。采用工字钢接头工艺时, 在地下连续墙( 槽段) 成槽后, 放入“工字钢接头”, 由于工字钢的高度要比连续墙槽段的宽度要小, 在成槽时泥浆会通过工字钢与连续墙槽段内壁之间的空隙流到另一侧去,使工字钢的背面存有泥浆, 一段时间后, 泥浆或混凝土会凝固并附在工字钢的背面形成一层泥膜, 如果不能很好地冲刷干净, 当相邻槽段浇注混凝土时, 会使得后浇段混凝土与工字钢之间的接触面粘结不够牢固, 并形成渗水通道, 从而导致连续墙接头漏水。在软弱砂层和透水性强的土层中施工地下连续墙时, 由于连续墙成槽宽度会比设计宽度大, 更容易造成渗流现象, 很难保证连续墙的止水效果。
1.4 水下混凝土浇筑
导管在地面做密封性实验,压力控制在0.6~0.7Mpa。一般下放两套导管间距不宜大于3 m,导管距槽端头不宜大于1.5m,导管提离槽底大约25~30㎝之间。导管在笼内要上下活动顺畅,灌注前利用导管进行泵吸反循环二次清底换浆,并在槽口上设置挡板,以免砼落入槽内而污染泥浆。灌注砼时,以充气球胆作为隔水栓,砼罐车直接把砼送到导管上的漏斗内,浇灌速度控制在3~5m /小时。灌注时各导管处要同步进行,保持砼面呈水平状态上升,其砼面高差不得大于300mm。灌注过程中,要勤测量砼面上升高度,控制导管埋深在2~6m之间,灌注过程要连续进行,中断时间不得超过30分钟,灌到墙顶位置要超灌0.3~0.5m。
2 施工过程中常见问题及预防措施
2.1 槽壁塌方
槽壁塌方多发生在地表0~4m范围之内。产生的原因是,泥浆质量不合格或已经变质;槽壁漏浆;在新近回填的地基上施工;单元槽段过长;或者地面附加荷载过大。预防的措施是,加强泥浆管理,调整配合比;加大泥浆的比重和粘度,及时补浆,提高泥浆水头,并使泥浆排出与补给量平衡;缩短单元槽段的长度;构筑吊机道路,减少槽孔周边附加荷载;加强导墙结构,采用“┑┎”型结构。当塌方严重时,用优质粘土(或掺20%的水泥)回填塌方处,重新成槽,浇灌混凝土局部塌孔时,用空气吸泥器将混凝土上的泥土吸出,继续浇注混凝土。
2.2 凝土导管内进浆
混凝土导管内进浆的产生原因是,首批混凝土数量不足;导管底口距槽底间距过大,提导管过度,泥浆挤入导管内。预防措施,保持足够的首批混凝土量,导管口离孔底的距离保持不小于25cm;导管插入混凝土深度保持不小于2m;测定混凝土上升面,确定高度后再据此提拔导管。
2.3 导管内卡混凝土
导管内卡混凝土产生的原因有,导管口离槽底的距离过小;混凝土的塌落度过小;石子粒径过大,砂率过小;浇灌间歇时间过长。预防措施是,保持导管口离孔底的距离保持不小于25cm;按要求选定混凝土的配合比,加强操作管理,尽量保持连续浇注;浇注间歇时,上下小幅度提动导管;选用非早强型的水泥,掺入减水剂和缓凝剂。堵管时,敲击、抖动、振动或提动导管(高度在30cm以內)进行疏通;如无效,在顶层混凝土未初凝时,将导管拔出。改用带密封活底盖插入混凝土内,重新灌注混凝土。
参考文献
[1]龚晓南,高有潮.深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社,2009 .