摘 要
地下连续墙作为地铁工程的核心步骤,地下连续墙围护深基坑工程就显得尤为重要。城市地铁大多位于城市中心位置,周边为主干道、房屋等,基坑开挖面积大而深,本文从地下连续墙围护深基坑施工技术特点和注意问题入手,做以分析研究,并通过苏州某工程的地下连续墙围护深基坑工程实例介绍,对其施工技术做一个了解。
地下连续墙围护深基坑工程施工技术研究
一、工程概况
苏州地铁某车站围护结构为地下连续墙,墙体厚度为800mm,标准段墙长度为26.5-28m,盾构端头井段为30-35m。其中异型墙数量占总量的25%,多为L型、Z型墙。车站东侧主干道和居民小区,西侧为停车场,东侧的主干道车流量大,行车荷载容易对基坑土体造成扰动,车站南侧有地下人防设施需进行永久封堵。明挖结构基坑周围有较多市政管线和光缆。各槽段地下连续墙采用跳槽法施工,槽段间采用“H”型钢焊接连接。
二、地下连续墙围护结构施工技术
(一)导墙的制作
导墙我们采用C20钢筋砼现场浇制的方法来制作。导墙的平面位置决定了地下连续墙的平面位置,在施工放线时必须保证准确无误。导墙的垂直度控制对地连墙施工而且非常重要,成槽机的成槽垂直度以导墙为基准,所以导墙的垂直度必须严格控制,其垂直度精度要求在3‰以内。导墙在拆模后及时用木方将左右导墙之间支撑起来,并且在导墙达到强度以前禁止重型机械在旁边行走,防止导墙因受大强度外力而变形。
(二)泥浆的制作
泥浆的优劣直接影响着地下连续墙的成槽施工,作为深槽槽壁稳定的保障,泥浆的制作也有严格的要求。泥浆的主要成份是膨润土、CMC、纯碱和水,按照一定比例配制,储存在专用的泥浆池,新浆的指标为:粘度18~25s、比重1.05~1.09、PH值7~9。施工后产生的弃浆可以通过循环在达到标准后使用,未达标准的不得再次使用,弃浆量必须每日上报。
(三)成槽施工
挖槽是地下连续墙施工中的重要工序,因为成槽后槽壁的形状基本上决定了墙体的外形,所以挖槽的精度必须严格控制,在挖槽施工时要注意成槽机的测斜仪器,及时纠正偏差。成槽时的需要注意的问题,泥浆液面要保持不低于导墙以下50厘米,并且高于地下水位高度。其次是清底工作,在槽段成槽完成后要对槽底进行清理,沉渣过多会对钢筋笼的吊放、后期墙体强度以及泥浆质量等造成危害和影响,所以要做好清底工作,杜绝不利影响。最后是刷壁,地下连续墙的
施工一般都是跳槽施工,所以在前期已施工好的墙体侧面接头H型钢处就会粘连有泥块,如果不进行处理,后期就会出现渗漏等严重问题,所以刷壁工作是必不可少的一环,刷壁的次数要保证不少于20次,直到刷壁器无明显粘连泥块。
(四)钢筋笼制作
焊接要注意在吊耳处加强焊接,保证双面满焊,H型钢在进行焊接时,两型钢焊接处不得使用焊条垫焊焊接,要保证满焊焊接,在钢筋笼制作中要进行自检并进行不定期抽样送检。
(五)吊装钢筋笼
在钢筋笼吊装前要清理在制作中遗留的焊条,废弃钢筋等,以免在吊装过程中发生危险。吊装要有施工方案,在经过周密的安排后方可进行,吊装过程中避免使钢筋笼产生不可恢复的变形,在钢筋笼插入时不要造成槽壁的坍塌。起吊时要有专员指挥,采用6吊点起吊,150T+75T履带吊配置进行,钢筋笼下端要避免拖引,插入槽时要对准槽段,缓慢进入槽体防止钢筋笼摆动。
(六)导管安装、浇灌水下混凝土、拔除砼导管
在浇筑水下砼前要进行导管的安装,安装时间在钢筋笼安装完毕后立即进行。需要注意由于导管会反复使用,所以在安装前要清理干净管体,在清理后由吊机将导管放入槽中,吊入时要注意避免管体碰撞钢筋笼造成变形而难以拆卸。
测完泥浆的指标后进入砼浇筑阶段,砼浇筑中下料要保持均匀,导管下在混泥土内埋置深度要控制在2m。当混凝土浇捣到地下连续墙顶部附近时,导管内混凝土不易流出,一方面要降低浇筑速度,另一方面可将导管的最小埋入深度减少,若混凝土还浇捣不下去,可将导管在一定范围内上下抽动。在浇筑过程中,不
能让混凝土溢出料斗流入导沟。对采用两根导管的地下连续墙,确保砼面均匀上升,砼面高差小于 50cm,以防止因砼面高差过大而产生夹层现象,同时为保证砼在导管内的流动性,防止出现砼冷缝,夹泥现象,槽段砼面应均匀上升,且连续浇注。
在浇筑时会出现堵管现象,这就必须把导管整体拔出,而导管的自身重量过重,在操作时必须更换大直径的钢丝绳,避免钢丝绳断裂造成重大损失。
三、降水施工
根据地质勘探报告及结构施工图纸,本工程基坑降水采用坑内深井井点降水法。基坑开挖前20天须进行坑内降水,以提高土体的抗剪强度,降水深度为坑底下半米。待主体结构完成并达到设计强度后方可拆除降水设施。基坑开挖后,应及时设置坑内排水沟和集水井,防止坑底集水。坑顶外也应设置截水沟防止地表水再回流渗入坑内。
四、基坑土方开挖与支撑施工
第一道钢筋混凝土内撑土方开挖,采用机械化作业,挖掘机配合自卸车运输,大面积开挖至冠梁底标高,并制作钢筋混凝土冠梁。
深基坑土方开挖必须在降水、土体加固、立柱桩和地下连续墙(包括墙顶冠梁)达到设计要求强度后方可进行。开挖采用:“竖向分层、水平分段、对称、平衡、快速开挖、快速支撑、严禁超挖”的原则,充分利用“时空效应”减小变形量。既垂直方向开挖分为4层(小于3m),各开挖层每次均在水平方向按照6m宽度呈阶梯形向后退挖;每天开挖有支撑的一层土时连续作业,一次挖完,达到安装支撑(一次2根)的条件,将挖土与支撑安装的时间总和控制在20h内。
在横向方向上,将每条土再划分小块,一般地段划分5块,每块长度3~5m。开挖时先开挖中间1块,然后对称开挖二侧相邻1块,最后开挖二侧紧挨地下连续墙部分,使地下连续墙暴露时间最短,减少支护结构变形。由于基坑内支撑较密,施工间隙小,挖土时安排专人负责指挥,避免挖铲碰撞支撑、立柱、排水设施、围护墙等工程设施或伤人。挖最后一层土时,底部预留300mm土方改用人工清底,防止基底土被扰动。坑底的深坑和高差部位宜在底板浇筑后开挖。弃土堆放应远离基坑顶边线以外。
下层的几道水平支撑都按照规定采用钢管撑,钢管壁厚16mm,每节长六米,管节间用法兰螺栓连接,同时配备部分长度不同的短钢管,以适应基坑断面的变化。钢支撑一端采用固定段,另一端采用活络头可自由伸缩,配置时每根总长度(活络头缩进时)比围护结构净距小100~250mm。钢支撑安装前在地面根据基坑宽度进行配管组装,安装时采用双点起吊,人工辅助慢慢就位,固定端直接顶到地下连续墙上预埋件上,活络端搭在支撑件上。在不松钩的情况下迅速安装千斤顶。支撑安装时应认真进行调整,确保其端面与围护墙面平行,仔细检查各节点的连接状况,经确认符合要求后再施加预压力。预应力分级进行施加,第一道预加计算轴力50%,第二道预加计算轴力70%,第三道支撑设置后需对所有支撑从下往上复加预压力至设计值。施加预应力的同时检查支撑连接、变形情况,一级应力施加后经检查无任何异常情况后再施加下级预应力。经施加预应力后,钢支撑紧顶围护墙,在活络头处打入钢锲块固定好,卸下千斤顶。
总结
地下连续墙围护结构刚度大、防渗性能好、质量与安全可靠度高、施工速度快、振动小、噪声低、泥浆量大大少于冲孔桩有利于现场文明施工,比较适用于城市市区的施工,但本身造价高于常规桩型围护,综合经济技术比较后,特别适合在软土地基超深基坑工程中应用。
参考文献
工程监理毕业论文
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