摘要:地下连续墙是一项质量要求高,施工工序多,并须在短时间内连续完成一个槽段的地下隐蔽工程。地下连续墙以其施工时振动小、噪音低、整体性强、墙体刚度大、耐久性好、抗渗效果好、施工效率高、施工对周边地层扰动小等一系列优点,在深基坑建设工程中得到了较为广泛的应用。本文针对昆明・同德广场A7地块项目地质条件良好、地下水位高、周边建筑物距离较近、地下障碍物多等特点,对地下连续墙主要施工工艺进行阐述,从施工组织设计、质量控制等方面进行分析,为类似工程提供借鉴。
关键词:地下连续墙;施工工艺;昆明・同德广场A7地块项目
0 引言
地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械(本文挖槽设备以金泰SG46液压连续墙抓斗为例),沿着项目基坑工程的地连墙施工轴线,施工导墙,在泥浆护壁条件下,开挖出一条狭长的深槽,清槽后在槽内吊放钢筋笼,然后采用导管灌筑水下混凝土筑成一个结构单元槽段,按此工艺跳段施工各个结构单元槽,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,作为截水、防渗、承重、挡水的整体结构,为基坑内的土方开挖等后续工程提供安全的后续作业条件。
现就昆明・同德广场A7地块项目地下连续墙施工过程中遇到的问题及应对措施进行分析,以期对相关工程提供参考和借鉴。
1 工程概况及环境条件
1.1 工程概况
昆明・同德广场A7地块基坑支护工程位于昆明市北京路金星立交桥东南侧,场内地形高差较小(1893.8m~1894.3m),较为平坦。围护结构采用地下连续墙结构共有58幅,平均幅宽5.8m,墙深32m,墙厚800mm,墙身采用强度C40、P8的水下混凝土。钢筋笼重量约20.4t(含主体地下室墙体胡须筋、吊装用扁担)。成槽采用金泰SG46液压连续墙抓斗开挖,以“跳孔成槽法”进行组织施工,静态泥浆护壁。整幅钢筋笼配置150t履带吊作为主吊,65t吊车作为副吊,进行双机抬吊。采用导管法灌注水下混凝土。
1.2 基坑周边环境
场地北侧为6层混合结构住宅。距离基坑8.7m,盘龙区金星小学为砌体结构3层教学楼,距离基坑6.0m;场地东侧为7层砌体结构住宅,距离基坑9.5m;场地南侧为昆明金苑商贸有限公司的8层框架结构建筑物,距离基坑8.7m;场地西侧为公共绿地及北京路,北京路距离基坑31.0m,北京路沿线管线密布,主要有给排水管、交通信号管线、供电管线、电信、移动、联通、网通等通信管线,省、市有限电视管线。
2 地下连续墙的施工工艺
施工前要根据实际需要及工程地质调查报告和现场调查资料设计出地下连续墙的图纸,确定地下连续墙的设计、施工方案以及完工后的工作性能,主要包括挖槽方法的选择、泥浆循环工艺方案、钢筋笼的制作与吊放方法、槽段接头型式、砼浇注方法及锁口管的拔出方法等工程施工设计。地下连续墙的施工工艺流程图。
3 主要施工工艺及控制要点
3.1 导墙形式及制作
在地下连续墙成槽前,应做导墙。本工程导墙采用现浇钢筋混凝土结构,导墙深度1.8m~2.5m,且必须入原状土,导墙厚度0.3m,导墙翻边1.5m~3.0m。
一旦导墙施工遇到雨污水管线,必须做好两方面工作:一是彻底清除导墙内的管线;二是严密封堵管口。有条件的情况下,可采用砌筑砖墙并粉刷水泥砂浆来封堵管线,若不具备上述条件,则用草包灌土塞进管内,然后导墙深度必须要穿过管线底部不少于50cm,在砂性土层中,导墙深度必须要穿过管线底部不少于1m。 当管线直径较大,且埋深较深的时候,比如管径1.5m,管顶到地面3m,可采取先顺做导墙到管线顶部,然后在导墙内敲开管顶,人工封堵导墙两侧的管口,然后再继续施工导墙到管底部。
3.2 泥浆制备
本工程成槽深度最深32m,施工工序繁多,且施工时间长,在此过程中难免会引起槽段失稳和沉渣增厚等问题,但本工程地质状况良好,在泥浆指标控制上,采用按照粘性土地质条件下的泥浆的粘度和比重,增加泥浆护壁能力和悬浮沉渣能力,降低沉渣厚度,并保证槽壁稳定,避免径缩现象。
3.3 成槽挖土
本工程开挖槽段采用金泰SG46液压连续墙抓斗机。成槽机配备有垂直度显示仪表和自动纠偏装置。用抓斗挖槽时,要使槽孔垂直,最关键的一条是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽,要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中,要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中,切忌抓斗斗齿一边吃在实土中,一边落在空洞中,根据这个原则,单元槽段的挖掘顺序为:
①先挖槽段两端的单孔,或者采用挖好第一孔后,跳开一段距离再挖第二孔的方法,使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙,这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡,可以有效地纠偏,保证成槽垂直度。②先挖单孔,后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度,抓斗能套往隔墙挖掘,同样能使抓斗吃力均衡,有效地纠偏,保证成槽垂直度。③沿槽长方向套挖。待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后,再沿槽长方向套挖几斗,把抓斗挖单孔和隔墙时,因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整,保证槽段横向有良好的直线性。④挖除槽底沉渣。在抓斗沿槽长方向套挖的同时,把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。
3.4 钢筋笼制作和吊装
在制作平台上,按翻样单上的钢筋品种、长度和排列间距,从下到上,按横筋→纵筋→桁架→纵筋→横筋顺序铺设钢筋,钢筋交点采用焊接成型。
钢筋笼制作过程中应注意以下问题:
①钢筋笼根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段的划分来制作,钢筋笼应考虑整节起吊安装;
②地下连续墙要求预埋感应器,基坑开挖后预埋件中心位置误差应小于10mm、钢筋笼下端的纵向主筋宜向内弯转,以防吊装时钢筋擦伤槽壁,但向内弯折的程度亦不应影响混凝土的导管插入,预埋件与主筋连接牢固,外露面包扎要严密;
③制作钢筋笼时要预先确定浇筑混凝土用导管的位置,由于这部分空间要上下贯通,因而周围需增设箍筋和连接筋进行加固,为使钢筋不致卡住导管,纵向主筋应放在内侧,横向筋放在外侧,纵向筋底端距槽底按设计要求,要达到保护层厚度,按2组导管间距不大于3m,导管与槽端间距不大于1.5m的水下混凝土灌注要求,预留导管放置通道,通道宽度应大于导管直径270mm;
④钢筋笼主筋内外净保护层厚度按设计要求,水平筋端部距锁口管和混凝土接头面应留有100~150mm间隙,为保证保护层厚度,在纵向主筋上每隔2m设一排垫块,每排每个面3~4块。
根据钢筋笼设计图纸,本工程地下连续墙的钢筋笼长度32.0m,最重重量约为22t,钢筋笼采用整幅吊装,现场配置150t和65t履带吊车双机抬吊钢筋笼,可满足起吊要求。
3.5 水下砼浇筑
水下砼浇注采用导管法施工,砼导管选用D=270mm的钢导管,法兰接头。用吊车将导管吊入槽段规定位置,导管上顶端安装方形漏斗。在砼浇筑前要测试砼的塌落度,并做好试块。按规范要求做混凝土抗压抗渗试块。钢筋笼沉放就位后,应及时灌注混凝土,导管插入到离槽底300~500mm,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注混凝土。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,在浇注中导管插入混凝土深度应始终保持在3~6m。导管间水平布置一般为1.5m,最大≤3m,距槽段端部不应大于1.5m。在砼浇注时,不得将路面洒落的砼扫入槽内,污染泥浆。砼泛浆高度300~500mm,以保证墙顶砼强度满足设计要求。
施工过程中除了严格控制各个施工技术要点外,还要对容易出现的质量问题做好正确的应对措施。比如槽壁塌方、落笼困难、浮笼和混凝土反浆不顺等问题,引起每一个质量问题的原因都不是单一的,要找准原因采取措施才可以保证施工质量。
4 结语
地下连续墙的施工工艺复杂,受周围环境、施工条件影响大,严格按照图纸施工,保证施工技术,是保证施工质量的关键。施工过程中严格依照相关规范标准和规章制度进行操作,对工程涉及到的每一个参数进行认真细致检查,确保成槽质量;钢筋笼制安及混凝土浇筑严格执行旁站和三级检查制度,保证各个环节的质量都符合相关规范要求。
昆明・同德广场A7地块基坑支护工程于2014年8月4日开始施工首幅单元槽,一套成槽设备进行跳槽作业,历时45天,2014年9月18日完成58幅连续墙施工任务,平均进度1.3幅/天。后期土方开挖阶段,项目部进行了基坑周围地表沉降监测、坑外土体深层水平位移监测、基坑周围建筑物沉降监测、基坑周围道路沉降监测、地连墙钢筋应力监测和地下水位监测等多项监测。从各项监测数据中看出:地连墙支撑结构的水平位移和竖向位移都在控制范围内;基坑周边建筑物和道路的沉降量也很小;钢筋应力不同期的数据相比较,应力增长稳定,符合工程实际情况。
本工程按照批准的施工方案施工,连续墙外观平整连续,无异常情况,钢筋笼无露筋现象,接头处平顺无凹凸或夹泥,不会渗漏水,保证了工程按期按质完工。
参考文献:
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