【摘要】本文通过某地下工程的实践阐述了地连墙施工工艺的技术要点。
【关键词】地连墙;施工工艺;质量检测
引言
随着城市规模的不断扩大和和高层建筑的不断增加,超高层建筑的基础施工也日益向更深的层次发展,地下连续墙由于其墙体刚度大、整体性好,基坑开挖过程安全性高,支护结构变形较小;施工振动小,噪声低,对环境影响小;墙身具有良好的抗渗能力,坑内降水时对坑外的影响较小;可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工;可作为地下结构的外墙;可用于多种地质条件下施工等诸多特点,已被公认为是深基坑工程中最广泛和最佳的围护结构之一。本文依托于南京某工程地下连续墙施工实践,对地下连续墙施工技术进行阐述。
1、工程概况
某医疗中心工程东、北侧临河,西侧接市区主干道,道路下管线密布。工程总建筑面积30.7万m2,地上17层,地下2层,开挖面积11.5万m2,挖深12.60m。基坑围护采用0.9m厚地下连续墙,地连墙兼做地下室外墙,即“两墙合一”,地连墙施工总长度1021m,175幅,槽段深度24.75m-29.65m不等,进入③-3粉质粘土。槽段有“一”型,“L”型,“十”型等,混凝土等级为水下C40P8,接头形式为圆形,槽底后注浆。
工程场地地貌为漫滩单元。周边水体较发育,有沟塘分布。场地内岩土层自上而下为:①-1杂填土,①-2素填土,①-2a淤泥、淤泥质填土,②-2a粉土与粉质粘土互层,②-2淤泥质粉质粘土、粉质粘土,③-3粉质粘土,③-4含粉细砂粉质粘土,④含卵砾石粉质粘土等。场地地下水类型主要为潜水和承压水。潜水含水层为①层人工填土和②层新近沉积土。场地承压水含水层为③-4层含粉细砂粉质粘土和④层含卵砾石粉质粘土现场量测的地下水稳定水位在地面下0.9-4.9m,受季节性变化影响较大,年变化幅度在0.5-1.0m左右。
2、主要施工方法和工艺
本工程采用液压抓斗式成槽机,跳槽成槽法施工。
2.1 导墙施工
导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时构筑物,其主要作用是控制地下连续墙各项指标的基准, 导墙采用“┓┏”型。导墙施工顺序如下:场地平整→测量定位→挖槽→绑扎钢筋→支立模板→浇筑砼→拆模→设横支撑→回填夯实。导墙在施工过程中应注意:导墙应建立在较坚实的地基上,若地基土层松软,修筑前应采取加固措施。导墙背侧土分层夯实回填时必须采取支撑措施防止导墙倾覆或位移;导墙顶面应高出地下连续墙道路表面10�,中心线应与地连墙轴线重合,导墙内间距宜大于设计墙厚4-6�;成槽机作业一侧的导墙主筋应与路面钢筋连接,在地连墙转角处,导墙应外放20-50�。导墙分段施工时应与地连墙施工位置接头错开,以确保工程质量。
2.2 泥浆制作
为保证抓、冲成槽的安全和质量,护壁泥浆生产循环系统的质量控制,是关系到槽壁稳定、冲孔速度、砼浇灌质量以及成槽的必备条件。根据本工程特点,地下连续墙泥浆配制材料选用膨润土,用高速搅拌机拌制,针对不同地质条件调整泥浆技术指标。泥浆的储备量宜为每日计划最大成槽方量的2倍以上,且新拌制的泥浆应贮存24小时以上,使膨润土充分水化后方可使用。施工过程中循环泥浆应进行置换处理和净化,除砂可采用除砂器或沉淀池。
2.3 成槽工艺
本工程金泰SG40型液压连续墙抓斗施工,采用跳槽法施工,成槽机采用三抓成槽,先抓两端,后挖中间,开挖至槽底标高以上1-1.5m范围停止开挖,确认钢筋笼加工完成及锁口管安装完成后,开挖至设计槽底标高,并清除槽底沉渣。成槽机就位时要严格找平,以保证墙体的垂直度,地连墙上部为基坑外露部分,为保证表面的平整度、垂直度,应控制上部地连墙挖土的速度,保证其成槽的质量。成槽深度应满足设计的要求,同一槽段内槽底深度必须一致且保持平整。挖槽时,抓斗中心平面应与导墙中心平面相吻合。
成槽施工采用泥浆护壁工艺,边挖进边补给泥浆,保证泥浆液面不低于导墙顶面300mm。成槽施工中,受污染的泥浆随时抽出,进入沉淀池沉淀,槽内随时补充新的泥浆。反复挖进,泥浆循环运行。直到成槽至设计标高后,采用抓斗清底,置换泥浆,清槽换浆1小时后进行槽段质量检验(深度,沉渣厚度,泥浆性能指标,侧壁清刷状态以及垂直度)至符合规范要求。
2.4 清槽与刷壁
槽段开挖到设计深度后,在插放锁口管或钢筋笼之前,必须及时清除槽底淤泥和沉渣。清槽采用抓斗清挖的方法,将槽底沉渣挖除并泵吸抽出不合格含渣泥浆,通过泥砂分离器分离出泥浆中的杂质,合格泥浆再补充入槽内。清槽完成后3h内完成锁口管、钢筋笼和导管安装。
成槽完后,为保证相邻槽段接合紧密无渗漏,需要进行刷壁。现场使用旋挖钻机作为刷壁的主体,制作一套能够安装在钻杆头上的铲板系和刷壁系,铲板系用来铲除锁口管翼板内的粘土块等,刷壁系用来清刷锁口管翼板内的泥皮等。
2.5 钢筋笼的制作及吊放
钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节,钢筋笼应根据地下连续墙体配筋图和单元槽段的划分来制作。单元槽段的钢筋笼应装配成一个整体。制作钢筋笼时要预先确定浇筑混凝土用导管的位置,由于这部分要上下贯通,因而周围需增设箍筋和连接筋进行加固。横向钢筋有时会阻碍导管插入,所以应把横向钢筋放在外侧,纵向钢筋放在内侧。接驳器安装时,在相应位置划线定位,将其焊于钢筋笼主筋与水平筋上,底部视锚筋长度确定悬空或是与底层钢筋网片相焊接。为保证接驳器固定稳定,在上层主筋下部横向加焊一条辅助固定钢筋(规格同水平筋)。
钢筋笼的制作速度要与挖槽速度协调一致,由于制作时间长,因此必须有足够大的场地。用于钢筋笼成型的平台尺寸应大于最大钢筋笼的尺寸,并保证一定的平整度。钢筋笼制作质量应符合设计及相关规范的要求。钢筋笼的吊装应采用两台吊机(一主吊一副吊),一次吊放。吊装前应进行试吊,且保证吊车回转半径600毫米内无障碍物。钢筋笼吊放时应对准槽段中心缓慢沉入,不得强行入槽。钢筋笼的迎土面及应坑面真确放置,严禁反放,且其在清基后及时吊放。
2.6 浇筑混凝土
浇混凝土时,采用砼罐车直接倾入导管顶端受料斗的方式,由于砼罐车容量均大于8m3,因此首灌方量一般均大于16m3。首灌开始前检查隔水栓的放置情况,隔水栓使用与导管内径相配套的充气皮球。
浇筑砼过程中要勤测砼顶面深度,一般每车砼卸料后需测量一次,拆卸导管前必须测量,将要达到设计砼顶面深度时要加大测量频率。灌注时,各导管浇注要同步进行,防止在浇注过程中,出现砼夹渣。浇筑后砼顶面宜高出设计标高300~500mm,以使凿去墙顶泥浆后的标高符合设计要求。
2.7 墙底注浆
槽底注浆在地下连续墙砼达到设计强度的70%以后进行,注浆器应采用单向阀。混凝土浇筑完成后,达到终凝标准,即可用液压泵泵送清水将注浆管开塞,进行压水试验,检查注浆管是否畅通,劈裂时间控制在2min内。墙底注浆终止标准采用注浆量和注浆压力双控的原则,以注浆量控制为主,注浆压力控制为辅:当注浆量达到设计要求时可终止注浆;当注浆压力大于2 MPa并持荷3min,且注浆量达到设计注浆量的80%时,可终止注浆,否则采取补救措施。
3、质量检测要求
地下连续墙施工采用的各种材料进场时应有出厂合格证,监理单位应根据设计要求核对各种材料是否符合要求;对地下连续墙全部槽段的成槽施工过程进行槽壁垂直度测试,每幅槽壁垂直度检测不少于3个断面,靠近槽端的超声波检测要测三个面,两个槽壁和锁口管;槽段墙身混凝土质量采用超声波检测,如超声波检测质量不合格,采取钻孔取芯检测,单幅槽段钻芯孔数不少于3个孔,单孔截取6组芯样,上部芯样位置距墙顶、下部芯样位置距墙底均不大于1m。应有一组芯样位于轴向受力最大处。
4、结语
基坑开挖后,地连墙无露筋,槽段接缝的止水效果良好,各项指标检测合格,未出现质量问题,整体质量达到设计要求。本工程的顺利实施也为今后类似地下连续墙施工提供了借鉴和参考。
参考文献:
[1] 建筑基坑支护技术规程 中国建筑工业出版社 2012.
[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出版 2000.