谈建筑工程地下连续墙施工技术要点

摘要：本文结合工程实例，介绍了该工程地下连续墙的施工技术要点，取得了良好效果。

关键词：建筑工程；地下连续墙；施工技术；混凝土

地下连续墙适用于深基坑开挖和地下建筑的临时性和永久性的挡土围护结构,地下水位以下的截水、防渗,还可作为承受上部建筑的永久性荷载,兼有挡土墙和承重基础的作用。

一、建筑异型地下连续墙的技术特点

地下连续墙施工工艺,是在土方开挖之前,用特制的成槽机械,在泥浆护壁的作用下,每次开挖一定的沟槽,直到开挖到设计深度,然后清除槽段内沉淀的沉渣,将钢筋笼放入冲满泥浆的槽段内,并用导管向槽段内浇筑混凝土,使混凝土充满整个槽段。地下连续墙是基坑围护结构的主要受力结构,它是在泥浆护壁的条件上,利用特殊的挖槽设备与机具沿着深开挖工程的边界开挖一条狭长的深槽,然后在槽内放置钢筋笼并浇筑水下混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙段,最后将若干钢筋混凝土墙段连接成整体,形成一条连续的地下墙壁。在地下连续墙的形状上有异型地连墙,形状一般为“L”和“Z”型等,这就在对成槽的质量、钢筋笼制作和起吊、混凝土的浇筑等方面要较普通地连墙有了更高的要求。

二、工程实例

1．工程概况

某工程墙厚800mm,标准段墙长27.5m,盾构端头井段32m。其中异型地下连续墙数量占到了总量的15%,多为L型、Z型和T型等异型地下连续墙。

2．施工设备的选择

依据工程地质、水文地质及施工场地的条件和异型地连墙成槽要求精度高的特点,我们采用履带式全液压抓斗成槽机,它成槽精度高、效率高、成本较低,且其抓斗又分为几种尺寸,拆卸方便。另外用一台QUY-50B型50t履带式吊车及一台150t履带式吊车进行钢筋笼的吊装及辅助工作。

3．异型地下连续墙施工工艺流程

（1）异型地下连续墙的施工测量

异型地下连续墙的线形控制中最主要是控制导墙的精度,所以在导墙施工之初先定出几条导墙轴线(比结构边线长),使基线端点参与导线网平差或用其它测量方法(比如前方交会等)多次检核,使轴线具有很高的精度,误差在±10mm以内,并且使导墙净距在±5mm以内,这样就可以确保在异形地下连续墙施工过程中不会偏位超过限差±30mm。桩的中心位置用全站仪采用极坐标法测定。

（2）异型地下连续墙挖槽

异型开挖槽段是地下连续墙施工中的重要环节,是决定施工进度和质量的关键工序。其挖槽土壁形状基本上决定了墙体外形,精度又是保证地下连续墙质量的关键之一。

抓斗安装后,应检查抓斗本体悬吊后的垂直性,禁止使用不垂直的导板抓、斗挖槽施工。检查仪表是否正常,液压系统是否渗漏等。

挖槽机就位:挖槽机停靠在异型导墙内侧,使抓斗自然平行贴靠在基坑开挖面一侧的边线,若有旋转或和导墙间出现偏角,应调整抓斗偏角,使导板能平等贴靠导墙面自然入槽,不能用人力推入槽中挖土。

为了保护附近的地下管线的安全,必须慢降、慢升。装满土的抓斗提升到导墙顶后应将泥浆沥去,防止泥浆污染场地。开挖时导墙口泥浆及时铲入小手推车运走处理,抓斗中的土必须弃入翻斗车转运(或用轮式铲车运至渣土堆放地点)。

挖槽时,应及时拦截施工过程中发现的通至槽内的地下水流,应有专人负责随时加入合格泥浆,注意泥浆面必须保持高于地下水位0.5m以上,要专人监测泥浆变化情况。

根据拟定的槽段施工顺序开挖。开挖时一般先两端后中间,使抓斗两端的阻力平衡。使用接头管时抓斗一侧插入时应切锁口管外缘,不宜超挖,也不能欠挖。

槽壁发生较严重局部坍塌时,应及时回填处理。

成槽后,应检查槽位、槽深等,合格后进行抓斗清槽。

异型地连墙在成槽过程中,因其阳角土体呈两面腾空状态,易坍塌,槽段不宜太长,力争快速施工完成,重型机械设备不宜靠近作业。

（3）护壁泥浆

泥浆主要以固壁为主,并有携砂、冷却和的作用。异型地连墙成槽过程中,槽壁的质量要求很高,所以护壁的质量好坏,起到了重要的作用。

①泥浆的主要成分

泥浆中主要成分是膨润土。膨润土制出的浆液密度小、黏度高,失水量小,所形成的泥皮致密坚韧,固壁效果好;随着抓斗等先进成槽设备和新工艺的大量使用,黏土泥浆因密度大而不适用;沿海地区生产的符合国际与国内有关规范的商品膨润土大量进入市场,无论是数量还是质量均能满足需要;泥浆可重复使用和净化回收,大大降低膨润土泥浆的耗量,在成本上可与低廉的黏土泥浆相媲美。泥浆的正确使用是保证挖槽和成槽质量的关键。在施工异型地连墙的泥浆一般选用新制备的泥浆,搅拌采用调整回转式搅拌机,拌合好的泥浆放置在贮浆池内,一般静止24h以上,最少不低于3h,以确保泥浆质量。

②泥浆质量的控制

在异型地连墙施工中,为检验泥浆的质量,使其具备物理和化学的稳定性、合适的流动性、良好的泥皮形成能力以及适当的相对密度,需对制备的泥浆和循环泥浆利用专用仪器进行质量控制,对不合格的泥浆应及时处理。其新拌制的泥浆和循环泥浆应符合表1要求。

表1泥浆制备质量一览表

③泥浆的制备

配制泥浆主要由水和膨润土按一定比例混合而成,为了使泥浆的性能适合于异型地下连续墙挖槽施工的要求,需要根据具体情况有选择地加入适当的外加剂,如增粘剂(CMC)、分散剂(FCL)、纯碱(Na2CO3)。

（4）清槽

刷壁：用刷壁器对混凝土接头端部上下反复刷洗,以清洗先施工的槽段接头面上附有的石子、砂、泥皮和土渣等杂物。

清底:采用抓斗或潜水泥浆泵进行清底,转换出底部沉渣物及比重大的泥浆,清底完成后,沉渣厚度不应大于100mm,以保证墙体质量。泥浆经处理后,测试达到规定的性能方可使用。

（5）钢筋笼制作与吊装

异形钢筋笼根据单元槽段按设计尺寸加工制作一个整体。在制作时,钢筋笼的下端0.5m范围内按1:10收成闭合状,以防吊装时擦伤槽壁。其钢筋笼主筋外侧保护层厚70mm,内侧厚50mm。为保证保护层厚度,在纵向主筋上每3m～4m设一排垫块,每排每个面不少于2块,垫块用扁钢制成。

异形钢筋笼制作是在特制的水平平台上进行。钢筋笼的纵向横向钢筋在平台上定位,钢筋笼制作采用焊接形式进行制作。

异形钢筋笼制作需要依据设计及规范要求原则,并考虑导管的位置,钢筋笼制作应配合开挖速度进行。

考虑地下连续墙的异形网盘笼钢筋多,如果采用两节进行加工,在下笼时进行焊接,这样时间较长。本工程采用的钢筋笼一次加工完成,异形钢筋笼采用搭脚手架的方法绑扎,高度与钢筋笼相同,采用100t和50t履带式吊车配合吊装。

异形钢筋笼制作均采用焊接成型,焊接质量必须合格,保证起吊时不变形、脱散。制作预留混凝土浇筑导管孔,导管孔边任一点离导管接头外径的距离不小于0.1m,保证导管上下不受阻。标准槽段内每根导管的间距为3m;非标准槽段,导管距槽段端部的距离在槽段长度的1/4处。

异形网盘加工使用钢筋切断孔加工,主筋采用对焊接头,在同一水痘面的接头应小于50%,接头错开距离35d。对焊接头轴线偏移不应大于0.1d,抗拉强度及冷弯符合同级钢筋的要求;预埋件应与钢筋笼主筋连接牢固,外露面包扎严密;钢筋笼外形尺寸允许偏差如表2。

表2钢筋笼外形尺寸允许偏差表

异形钢筋笼吊点处应另外焊接加固,吊具及钢丝绳、吊索大小均应根据起吊重量进行验证。

一般由主、副钩同时起吊,起吊时必须保持笼体的垂直度和水平度。起吊时主钩吊笼顶,副钩吊中下部。起吊的主副钩将钢筋笼水平吊起后,主副钩先同步上升4m左右,在完成空中翻身吊直,此时全部使用主钩起吊。起吊后钢筋不准着地,防止钢筋笼变形。

异形钢筋笼制成后,经验收签证才允许起吊入槽。钢筋笼吊放应对正轴线吊放。

异形钢筋笼吊放后应稳定牢固,保证吊装标高正确。浇筑混凝土时,钢筋笼不得发生上浮、下沉或侧移。

（6）浇筑水下混凝土

混凝土采用导管法灌注,拟采用两根导管浇筑,导管直径一般选用250mm。使用250mm导管时,间距不应大于3m,且导管距槽段端部不应大于1.5m;导管下端距槽底应为300～500mm。

严格按配比拌制,水灰比、坍落度、扩散度、每立方米水泥用量、外加剂及抗渗等级均应符合设计和规范规定。

混凝土浇筑时随时测量混凝土面高度,核对混凝土面及导管拆去的数量,掌握好埋管深度,一般控制在2～6m,混凝土最终浇筑面应高出设计顶标高50cm;且下层管前必须对连接好的导管进行闭气检验。

混凝土初灌量要计算准确,保证初灌后的导管埋深在0.8m～1.2m。

每个槽段混凝土实际用量与设计量误差,不宜超过10%。内墙的平整度在5cm以内。

每个槽段应做3组(9块)混凝土试块;抗渗混凝土应另做抗渗试块。

混凝土灌注采用灌浆机进行,提升能力较好,增加灌注混凝土时的挤出压力,使墙体混凝土密实、均匀、墙体光滑,通过导管的串动,使接头处混凝土密实,增加止水效果。

钢筋笼浸泡泥浆时间不应超过10h。

浇筑过程中,导管不能作横向运动,以免使沉渣或泥浆混入混凝土内。

混凝土要连续灌注,不能长时间中断,一般可中断5～10min,最长中断20～30min,以保持混凝土的均匀性。

三、结束语

经上所述，我们可以详细地了解到异形地下连续墙的整个施工工艺。地下连续墙既可作施工阶段的围护结构,亦可作结构正式复合墙体的一部分,并且对周围环境影响小,墙体刚度大,止水性能好,是深基坑工程最常用的围护方法。

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