超深地下连续墙关键施工技术
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超深地下连续墙关键施工技术

【摘要】本文先对超深地下连续墙施工要点进行了探讨,然后结合具体的工程案例,对超深地下连续墙施工关键技术进行了分析研究,以供各位同仁交流参考。

【关键词】超深、地下连续墙、施工、关键技术

前言

超深地下连续墙的施工具将会面临着较为复杂的水文地质环境,因此,加强对其施工关键技术的分析探讨,对确保工程质量,保持工程进度具有十分重要的社会现实意义。

二、超深地下连续墙施工要点探讨

1、按照实际的地质条件,选择挖槽方案

在实际的地下连续墙的施工过程中,由于存在较大的地质变化情况,在部分槽段存在较硬的土质,这种情况要采取综合的挖槽方案。在土质较硬的槽段进行操作业时,会在一定程度上降低成槽的精度,并会明显降低工程效率。因此制定抓斗挖槽、冲击成槽相结合的方案是非常必要的。

2、合理划分槽段

在进行槽段划分时,要严格按照相应的划分标准。该标准对槽壁的稳定性没有破坏性,并且综合考虑了建筑物的情况、挖槽机类型以及槽壁的稳定性。只有严格执行相关标准,才能够在最大程度上减少接头的数量,并不断提高施工的效率、提高地下连续墙的防水性以及整体性。

3、严格防止导墙开裂以及位移变形

进行导墙的目的是能够为挖槽机蓄存泥浆,并防止槽口坍塌,为施工中的水平、竖直测量提供相应的标准,并且为混凝土管的设置、挖槽机的架设提供一定的支点。在进行导墙施工中,主要是保证导墙开裂、位移变形的情况不再发生。在实际工程施工中,要确保拆模后立即在墙体架设支撑,能够在混凝土达到设计强度之前,禁止在导墙附近停留任何重型的机械设备。

4、地下连续墙钢筋吊装方案制定要点

根据单元槽段制定地下连续墙的钢筋笼尺寸,要将科学合理的吊装方案应用到施工过程中,能够在最大程度上确保钢筋笼的整体刚度。并且并根据钢筋笼的重量和制定的起吊方式和吊点位置,在钢筋笼内布置2榀~4榀纵向钢筋桁架及主筋平面的斜向拉条,以防止在起吊时钢筋笼横向变形和吊放入槽内时发生左右相对变形。

5、地下连续墙混凝土必须符合配合比设计要求

通过采取导管浇筑水下混凝土的方法对地下连续墙的混凝土进行浇筑,与水上浇筑相比,导管浇筑的各项指标进行了一定的调整。在整个过程中,要严格按照导管浇筑水下混凝土的相关要求,能够保证混凝土达到合理的配合比。并且要保证浇筑效果具有较大的塌落度,存在较好的流动性,防止离析现象的发生。能够在浇筑的过程中,提高槽中基本均衡水平。在混凝土中混入适量的木质素磺酸钙等外加剂,对改善混凝土的和易性、增加坍落度、扩散度和提高强度均是有利的。

三、地下连续墙的施工关键技术及案例分析

1、工程概况

本工程包括位于Z1线南侧的轨道交通B2、Z1线部分地下结构工程(含配套区地下结构)、部分社会车停车场工程及公交中心工程和地下商业开发空间。其中,B2线与社会车停车场均为地下二层,深16.5m ;Z1线为地下三层,深28.5m ;公交中心位于地面;地下商业开发空间为地下一层,深度10.5m 。总建筑面积为54167m ²。围护结构采用地下连续墙,墙厚分别采用0.8m 、1m 、1.2m 三种厚度,墙深分别为23.4m 、61m 、61m 。

2、超深地下连续墙施工分析

(1)地连墙两侧土体加固技术

水泥土搅拌桩是采用深层搅拌机械,在地基深处利用水泥或石灰作为固化剂(浆液或粉末状),与软土强制搅拌混合,硬化后形成具有整体性,水稳定性和一定强度的优质地基。用水泥作为固化剂加固软土时,由于水化和水解反应,生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁铝酸钙等化合物,在水中和空气中逐渐硬化,钙离子和土中交换性钠离子发生交换作用,使粘土颗粒集合成较大团粒;水泥水化物中的游离氢氧化钙吸收水和空气中的二氧化碳,生成不溶于水的碳酸钙等,形成具有一定的强度和稳定性水泥加固土。水泥和土间搅拌越充分,混合越均匀,则水泥土结构强度的离散性越小,宏观的总体强度也越高。

在本工程中,为保证地连墙成槽质量,避免成槽过程中槽壁塌陷,对地连墙两侧土体进行加固。采用单排Ø600mm@400mm咬合水泥土搅拌桩进行加固(社会车停车场基坑在地连墙内侧采用块状阶梯型水泥搅拌桩加固),掺合料采用P .S.B32.5水泥,水灰比控制在0.50-0.60之间,水泥掺量17%。加固顶标高为导墙结构底板下表面,深度(与地连墙外侧放坡土体加固深度一致)14.8m 、16.6m 、17.1m ,进入淤泥质土层底以下≥0.5mm 。

(2)成槽过程中泥浆指标的控制技术

由于超深槽壁成槽时间长、槽段穿越含砂率较高的粉、细砂层,以及本工程所在场地地下水呈酸性、有害盐离子浓度高等一系列的不利因素,使得成槽过程中泥浆粘度降低、比重增大、PH 值降低,泥浆的性能降低,进而将影响成槽质量以及混凝土浇筑。因此,在成槽过程中,必须随时测定泥浆的各项指标,及时掺入新鲜泥浆,并调整泥浆掺料的掺入量。对于使用后的泥浆,其性能指标如果满足要求可以循环使用,不满足要求时要废弃。

(3)成槽质量控制技术

1)导墙下部存在较厚的淤泥质土层,成槽过程中容易塌槽,因此,采取了对导墙下土体进行加固的措施;

2)在地面以下24m-55m 左右为粉砂层,标贯度大,成槽效率低,因此,对于首开槽段,采取了先打引孔然后三抓成槽的方法,即先打引孔,抓槽两端的土体,在抓两端的过程中,中间一抓的土体松弛,最后抓中间的一段,从而提高成槽效率;对于顺序槽段,采用先在远离首开幅型钢一侧土体内打引孔,然后抓引孔边上的土体,再抓中间的一抓土体,最后抓靠近型钢侧土体;对于闭合幅槽段采用三抓成槽,先抓中间土体,再分别抓两侧土体;

3)成槽垂直度的控制是成槽的关键,为了保证将成槽垂直度控制在3‰以内,在成槽过程中要随时检测槽的垂直度。检测办法就是用超声波检测装置检测槽壁偏离中心位置的程度,如果偏离程度超出了要求,要及时启动纠偏系统调整垂直度;

4)在槽底部开挖完后,由于土体应力的部分释放以及土体的蠕变,在槽端头会发生内缩,槽段端头发生内缩会影响钢筋笼的下放,因此必须采取措施保证成槽端头的垂直度,具体办法是在抓斗的翼缘上焊超挖刀头,使成槽的厚度增加。

5)由于粉砂层很厚,成槽后槽底会有一定厚度的沉渣,因此,必须对沉渣进行处理,处理办法是采用循环法置换泥浆。

(4)大型机械使用技术

引进了利勃海尔液压抓斗机,这套设备工作效率要高于最初使用的金泰液压抓斗机,其开闭斗时间仅为5s —6s ,每天可完成0.8m ×2.8m ×61m 槽段两段,土方量约为120m3。设备的电脑显示系统可将各测量结果自动地从传感器反馈到处理器,显示在操作屏上,便于操作和控制施工质量。设备的垂直纠偏系统,在挖掘过程中一旦发现槽幅有偏离现象可以自动进行垂直方向的偏斜纠正,保持地下连续墙的垂直度。这套设备的最大优点是预先纠偏而不是偏斜后纠正。本工程实例表明,采用合理施工方案,在各种技术措施的配合下,利用利勃海尔液压抓斗施工的地下连续墙的垂直度、平整度和其它技术要求指标已达到设计要求。另外,

在地连墙施工过程中,在挖槽前先打引孔,然后再使用利勃海尔液压

抓斗机进行挖槽,这种使用先进的挖槽机再配以打引孔进行挖槽的施工技术大大提高了挖槽效率及挖槽质量。

其次,由于本工程地连墙钢筋笼重量大(最重的钢筋笼重达90t ),普通的起吊设备难以满足钢筋笼吊装要求,因此,使用了300t 的利勃海尔履带吊车并辅以150t 的履带吊车。实践证明,通过主副吊的配合,所选用的大型起重吊装设备满足了钢筋笼吊装下放要求,而且保证了吊装过程中钢筋笼的质量不受影响,从而使地连墙的施工顺利进行。

(5)超长、超重钢筋笼吊装技术

由于本工程地连墙钢筋笼超长、超重(最长61m ,最重90t) ,因此,为了钢筋笼吊装的安全以及方便施工,钢筋笼的吊装采用分节吊装、主副吊协同作业的方法进行。

具体吊装方法就是钢筋笼起吊采用一台300t 履带式起重机和一台150t 履带式起重机双机抬吊法,互相配合吊装钢笼入槽,起吊时,先将钢筋笼水平吊起,然后升300t 吊车主吊钩、放150t 吊车副吊钩,最终由300t 主吊将钢筋笼凌空吊直。钢筋笼起吊入槽时必须缓慢放下,切忌急速抛放,以防钢筋笼变形或造成槽段塌方。

吊装钢筋笼的吊点得到了优化。钢筋笼顶端的吊点由原来的圆钢改成了钢板,吊点更加安全,而且在钢筋笼下放后,可以将吊点钢板切割下来,在下一个钢筋笼吊装时可以重复使用,节约了钢材。

四、结束语

随着建筑工程行业的快速发展,超深地下连续墙将会得到越来越多的应用,因此,在施工过程中,要严格施工标准,采用先进的施工技术,从而确保施工质量,提高建筑物的安全性能和稳定性。

参考文献

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