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摘要:地下连续墙是在城市地铁建设中较常采用的围护结构形式,其施工工艺直接影响到连续墙的安全性和稳定性。文章简要的介绍了地下连续墙施工的主要工序及要点,供同行参考。
关键词:地铁施工;地下连续墙;施工工艺
一、概述
地铁工程位处城市中心热闹繁华地段之下,有着隐蔽性大、现场周边环境复杂、施工难度大、技术要求高、工期长等特点。目前国内地铁车站施工大部分还是采用明挖法,基坑围护结构主要是旋喷桩、地下连续墙等支护方式。在众多的支护方法中,地下连续墙以刚度大、整体性强、位移控制效果好等突出的优点和广泛的适用性而得到了越来越多的应用。
所谓地下连续墙,就是预先进行成槽作业,形成具有一定长度的槽段,在槽段内放入预制好的钢筋笼,并浇注混凝土建成墙段,如此连续施工,各墙段相互连接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。
二、地下连续墙施工要点
在施工地下连续墙之前, 首先明确施工工序及内容。其中包括: 导墙施工、泥浆制作、成槽施工、锁口管的吊放、钢筋笼的制作及吊放、水下混凝土浇筑、顶拔锁口管、连续墙墙底注浆。
(一)导墙施工
在地下连续墙成槽前,应做导墙。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高,是成槽设备导向,存储泥浆稳定液位,维护上部土体稳定,防止土体坍落的重要措施。施工时在场地上分段沿地下墙轴线设置龙门柱,以准确控制导墙轴线。采用反铲挖土机开挖沟槽完毕后由人工进行修坡,随后立导墙模板,模板内放置钢筋网片。导墙要对称浇筑,强度达到70%后方可拆模。拆除后设置25 cm×25 cm 方形钢筋混凝土支撑,水平间距2m,并将导墙及时回填。
(二)泥浆制作
泥浆系统工艺流程如图1 所示:
图 1泥浆系统工艺流程图
通常必须做到以下两点:(1)采用优质泥浆,粘度、比重γ、稳定性、pH 值等泥浆指标严格按现行规范进行;(2)采用具有不污染钢筋,地下连续墙稳定性能好,不污染环境等特点的聚合物泥浆。
(三)成槽施工
地铁工程地下连续墙通常设计为标准幅长6 m ,转角处为异型幅。
成槽挖土顺序:根据每个槽段的宽度尺寸,决定挖槽的幅数和次序,对三次成槽的槽段,采用先两边后中间的顺序。
成槽挖土:成槽过程中,抓斗入槽、出槽应慢速、稳当,根据成槽机仪表及实测的垂直度情况及时纠偏,在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙,使该导墙内泥浆不受污染。
接头及清槽处理:成槽完毕采用自底部抽吸清基,保证槽底沉渣不大于100 mm;清槽后槽底泥浆比重不大于1.15 。为提高接头处的抗渗及抗剪性能,对地下连续墙雌雄头接合处,用外形与雌槽(混凝土凹槽) 相吻合的接头刷,紧贴混凝土凹面,上下反复刷动5次~10次,保证混凝土浇筑后密实、不渗漏。
(四)锁口管的吊放
槽段清基合格后,立刻吊放锁口管,由履带起重机分节吊放拼装垂直插入槽内。锁口管的中心应与设计中心线相吻合,底部插入槽底30 cm~50 cm ,以保证密贴,防止混凝土倒灌。
(五)钢筋笼的制作及吊放
钢筋笼制作:钢筋笼的主筋搭接通常采用对焊接头,其余采用单面焊接,焊缝长度满足10d ,搭接错位及接头检验应满足钢筋混凝土规范要求。为保证保护层的厚度,在钢筋笼宽度上水平方向设两列定位垫块,每列定位垫块竖向间距5m。钢筋保证平直,表面洁净无油渍,钢筋笼成型用铁丝绑扎,然后用502焊条点焊牢固,内部交点50%点焊,桁架处100%点焊。
钢筋笼吊放:通常采用150t履带吊及50t 履带吊起吊,主钩起吊钢筋笼顶部,副钩起吊钢筋笼中部,多组葫芦主副钩同时工作,钢筋笼缓慢吊离地面,吊车将钢筋笼移到槽段边缘,对准槽段按设计要求位置缓缓入槽并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后,利用槽钢制作的扁担搁置在导墙上。根据规范要,导墙墙顶面平整度为5 mm ,在钢筋笼吊放前要再次复核导墙上4个支点的标高,精确计算吊筋长度,确保误差在允許范围内。
(六)水下混凝土浇筑
墙体混凝土按照浇灌水下混凝土规范要求采用高于设计强度一个等级的商品混凝土。水下混凝土浇筑采用导管法施工,混凝土导管选用D = 270 的钢导管,法兰接头。用吊车将导管吊入槽段规定位置,导管上顶端安上方形漏斗。钢筋笼沉放就位后,应及时灌注混凝土,导管插入到离槽底300mm~500mm ,灌注混凝土前应在导管内设置球胆,以起到隔水作用,并检查混凝土配合比后方可浇筑混凝土。检查导管的安装长度,并做好记录,每车混凝土填写一次混凝土上升高度及导管埋设深度的记录,在浇筑中导管插入混凝土深度应始终保持在3m~6m。导管间水平布置一般为1.5m,最大不大于3 m ,距槽段端部不应大于1.5 m。在混凝土浇筑时,不得将路面撒落的混凝土扫入槽内,污染泥浆。混凝土泛浆高度50cm ,以满足设计要求。
混凝土水下浇筑时要注意以下技术要点:(1)钢筋笼沉放就位后,应及时灌注混凝土,不应超过4h;(2)导管插入到离槽底标高300 mm~500 mm ,灌注混凝土前应在导管内邻近泥浆面位置吊挂隔水栓,方可浇筑混凝土;(3)检查导管的安装长度,导管插入混凝土深度应保持在2m~6m;(4)导管及料斗混凝土量应保证初灌量,一般每根导管应备有1车6m3 混凝土量,以保证开始灌注混凝土时埋管深度不小于500 mm;(5)导管间水平布置距离一般为2.5m,最大不大于3m,距槽段端部不应大于1.5m;(6)在混凝土浇筑时,不得将路面撒落的混凝土扫入槽内,污染泥浆。
(七)顶拔锁口管
锁口管提拔与混凝土浇筑相结合,根据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 h~3 h 开始拔动。以后每隔30min 提升一次,其幅度不宜大于50mm~100mm ,并观察锁口管的下沉,待混凝土浇筑结束后6h~8h ,即混凝土达到终凝后,将锁口管一次全部拔出并及时进行清洁和疏通工作。
(八)连续墙墙底注浆
注浆管形式:内径不小于40 mm 钢管、黑铁管或电线管。注浆管安放位置如图2所示:
图 2注浆管安放位置示意图
注浆管安放:注浆管上部和钢筋笼电焊固定,注浆管底部到钢筋笼底部不少于30cm ,钢筋笼放好后,割除上部注浆管和钢筋笼的焊接点,由注浆管自由落体下落插入到土层中。
注浆管保护:(1)注浆管底管口要用麻袋封口,以避免水泥浆液进入浆管造成堵塞;(2)注浆管安放顶标高要高于地面15cm~20cm,以避免因过低被土掩埋或过高被碰弯;(3)注浆管安放完成后,注浆管管口要马上用木塞子塞住管口,防止水泥浆或垃圾进入注浆管。
注浆:在地下连续墙强度达到100 %后,通过预埋脚手管进行脚趾注浆加固施工,通常每孔注浆2m3(依据设计要求调整)。
三、结语
现代地铁工程施工中地下连续墙的应用越来越多,这也对地下连续墙施工企业的管理水平与技术实力提出了更高的要求。只有做好各个工序环节的控制,才能使墙体连续、不间断、厚薄均匀,防渗、抗压效果好。
参考文献
[1]赵明宇.地下连续墙施工技术概述[J].隧道工程,2008.
[2]赵琦彦,吴晓丹.地下连续墙施工方法[J].山西水利科技,2009.
[3]黄建梅.浅谈地下连续墙应用[J].广东建材,2009.
[4]杨磊.地下连续墙施工工艺及质量控制[M].建厂科技交流,2008.
关键词:地铁施工;地下连续墙;施工工艺
一、概述
地铁工程位处城市中心热闹繁华地段之下,有着隐蔽性大、现场周边环境复杂、施工难度大、技术要求高、工期长等特点。目前国内地铁车站施工大部分还是采用明挖法,基坑围护结构主要是旋喷桩、地下连续墙等支护方式。在众多的支护方法中,地下连续墙以刚度大、整体性强、位移控制效果好等突出的优点和广泛的适用性而得到了越来越多的应用。
所谓地下连续墙,就是预先进行成槽作业,形成具有一定长度的槽段,在槽段内放入预制好的钢筋笼,并浇注混凝土建成墙段,如此连续施工,各墙段相互连接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。
二、地下连续墙施工要点
在施工地下连续墙之前, 首先明确施工工序及内容。其中包括: 导墙施工、泥浆制作、成槽施工、锁口管的吊放、钢筋笼的制作及吊放、水下混凝土浇筑、顶拔锁口管、连续墙墙底注浆。
(一)导墙施工
在地下连续墙成槽前,应做导墙。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高,是成槽设备导向,存储泥浆稳定液位,维护上部土体稳定,防止土体坍落的重要措施。施工时在场地上分段沿地下墙轴线设置龙门柱,以准确控制导墙轴线。采用反铲挖土机开挖沟槽完毕后由人工进行修坡,随后立导墙模板,模板内放置钢筋网片。导墙要对称浇筑,强度达到70%后方可拆模。拆除后设置25 cm×25 cm 方形钢筋混凝土支撑,水平间距2m,并将导墙及时回填。
(二)泥浆制作
泥浆系统工艺流程如图1 所示:
图 1泥浆系统工艺流程图
通常必须做到以下两点:(1)采用优质泥浆,粘度、比重γ、稳定性、pH 值等泥浆指标严格按现行规范进行;(2)采用具有不污染钢筋,地下连续墙稳定性能好,不污染环境等特点的聚合物泥浆。
(三)成槽施工
地铁工程地下连续墙通常设计为标准幅长6 m ,转角处为异型幅。
成槽挖土顺序:根据每个槽段的宽度尺寸,决定挖槽的幅数和次序,对三次成槽的槽段,采用先两边后中间的顺序。
成槽挖土:成槽过程中,抓斗入槽、出槽应慢速、稳当,根据成槽机仪表及实测的垂直度情况及时纠偏,在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙,使该导墙内泥浆不受污染。
接头及清槽处理:成槽完毕采用自底部抽吸清基,保证槽底沉渣不大于100 mm;清槽后槽底泥浆比重不大于1.15 。为提高接头处的抗渗及抗剪性能,对地下连续墙雌雄头接合处,用外形与雌槽(混凝土凹槽) 相吻合的接头刷,紧贴混凝土凹面,上下反复刷动5次~10次,保证混凝土浇筑后密实、不渗漏。
(四)锁口管的吊放
槽段清基合格后,立刻吊放锁口管,由履带起重机分节吊放拼装垂直插入槽内。锁口管的中心应与设计中心线相吻合,底部插入槽底30 cm~50 cm ,以保证密贴,防止混凝土倒灌。
(五)钢筋笼的制作及吊放
钢筋笼制作:钢筋笼的主筋搭接通常采用对焊接头,其余采用单面焊接,焊缝长度满足10d ,搭接错位及接头检验应满足钢筋混凝土规范要求。为保证保护层的厚度,在钢筋笼宽度上水平方向设两列定位垫块,每列定位垫块竖向间距5m。钢筋保证平直,表面洁净无油渍,钢筋笼成型用铁丝绑扎,然后用502焊条点焊牢固,内部交点50%点焊,桁架处100%点焊。
钢筋笼吊放:通常采用150t履带吊及50t 履带吊起吊,主钩起吊钢筋笼顶部,副钩起吊钢筋笼中部,多组葫芦主副钩同时工作,钢筋笼缓慢吊离地面,吊车将钢筋笼移到槽段边缘,对准槽段按设计要求位置缓缓入槽并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后,利用槽钢制作的扁担搁置在导墙上。根据规范要,导墙墙顶面平整度为5 mm ,在钢筋笼吊放前要再次复核导墙上4个支点的标高,精确计算吊筋长度,确保误差在允許范围内。
(六)水下混凝土浇筑
墙体混凝土按照浇灌水下混凝土规范要求采用高于设计强度一个等级的商品混凝土。水下混凝土浇筑采用导管法施工,混凝土导管选用D = 270 的钢导管,法兰接头。用吊车将导管吊入槽段规定位置,导管上顶端安上方形漏斗。钢筋笼沉放就位后,应及时灌注混凝土,导管插入到离槽底300mm~500mm ,灌注混凝土前应在导管内设置球胆,以起到隔水作用,并检查混凝土配合比后方可浇筑混凝土。检查导管的安装长度,并做好记录,每车混凝土填写一次混凝土上升高度及导管埋设深度的记录,在浇筑中导管插入混凝土深度应始终保持在3m~6m。导管间水平布置一般为1.5m,最大不大于3 m ,距槽段端部不应大于1.5 m。在混凝土浇筑时,不得将路面撒落的混凝土扫入槽内,污染泥浆。混凝土泛浆高度50cm ,以满足设计要求。
混凝土水下浇筑时要注意以下技术要点:(1)钢筋笼沉放就位后,应及时灌注混凝土,不应超过4h;(2)导管插入到离槽底标高300 mm~500 mm ,灌注混凝土前应在导管内邻近泥浆面位置吊挂隔水栓,方可浇筑混凝土;(3)检查导管的安装长度,导管插入混凝土深度应保持在2m~6m;(4)导管及料斗混凝土量应保证初灌量,一般每根导管应备有1车6m3 混凝土量,以保证开始灌注混凝土时埋管深度不小于500 mm;(5)导管间水平布置距离一般为2.5m,最大不大于3m,距槽段端部不应大于1.5m;(6)在混凝土浇筑时,不得将路面撒落的混凝土扫入槽内,污染泥浆。
(七)顶拔锁口管
锁口管提拔与混凝土浇筑相结合,根据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 h~3 h 开始拔动。以后每隔30min 提升一次,其幅度不宜大于50mm~100mm ,并观察锁口管的下沉,待混凝土浇筑结束后6h~8h ,即混凝土达到终凝后,将锁口管一次全部拔出并及时进行清洁和疏通工作。
(八)连续墙墙底注浆
注浆管形式:内径不小于40 mm 钢管、黑铁管或电线管。注浆管安放位置如图2所示:
图 2注浆管安放位置示意图
注浆管安放:注浆管上部和钢筋笼电焊固定,注浆管底部到钢筋笼底部不少于30cm ,钢筋笼放好后,割除上部注浆管和钢筋笼的焊接点,由注浆管自由落体下落插入到土层中。
注浆管保护:(1)注浆管底管口要用麻袋封口,以避免水泥浆液进入浆管造成堵塞;(2)注浆管安放顶标高要高于地面15cm~20cm,以避免因过低被土掩埋或过高被碰弯;(3)注浆管安放完成后,注浆管管口要马上用木塞子塞住管口,防止水泥浆或垃圾进入注浆管。
注浆:在地下连续墙强度达到100 %后,通过预埋脚手管进行脚趾注浆加固施工,通常每孔注浆2m3(依据设计要求调整)。
三、结语
现代地铁工程施工中地下连续墙的应用越来越多,这也对地下连续墙施工企业的管理水平与技术实力提出了更高的要求。只有做好各个工序环节的控制,才能使墙体连续、不间断、厚薄均匀,防渗、抗压效果好。
参考文献
[1]赵明宇.地下连续墙施工技术概述[J].隧道工程,2008.
[2]赵琦彦,吴晓丹.地下连续墙施工方法[J].山西水利科技,2009.
[3]黄建梅.浅谈地下连续墙应用[J].广东建材,2009.
[4]杨磊.地下连续墙施工工艺及质量控制[M].建厂科技交流,2008.