地下连续墙技术及成墙施工要点

时间:2022-10-10 05:47:57

地下连续墙技术及成墙施工要点

摘要:近年来,随着高层建筑以及各种大型地下建筑基础埋深的增加,以及周围环境和施工场地的限制,地下连续墙逐渐取代传统的施工方法成为深基础施工的有效手段。以槽板式钢筋混凝土地下连续墙为研究对象,阐述并分析地下连续墙各个施工工序中的技术要点和难点,并提出针对性的解决意见。

关键词:地下连续墙施工要点、难点解决对策

中图分类号:X703文献标识码: A

引言

随着我国城市化进程的不断推进以及科学技术的不断发展,各种高层建筑建设不断增多,建筑工程施工技术也日新月异,地下连续墙是近几十年发展起来的一项多功能地下墙体施工技术,最早被应用于石油开发钻井以及凿井时所用水下浇筑混凝土或者泥浆护壁,后被应用于水利工程大坝的防渗墙施工。随着施工技术的不断发展与完善,地下连续墙技术凭借对邻近建筑物具有支护作用,还具有防渗、挡土、防爆、截水、环保、噪音小、整体性强、墙体刚度大等优点,尤其是可逆作法施工,地上、地下同步进行,可大大提高施工进度,造价低,不限施工地质条件,被广泛应用于各种建筑工程结构中,并且已经成为建筑工程施工的核心技术。

一、地下连续墙的分类及其特点

1、地下连续墙的分类。地下连续墙按其填筑的材料,分为土质墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙(又有现浇和预制之分)和组合墙(预制钢筋混凝土墙板和现浇混凝土的组合,或预制钢筋混凝土墙板和自凝水泥膨润土泥浆的组合);按其成墙方式,分为桩排式、壁板式、桩壁组合式;按挖槽方式大致分为抓斗式、冲击式和回转式;按施工方法可分为现浇式、预制板式及二者组合城墙等;按其用途分为临时挡土墙、防渗墙、用作主体结构兼作临时挡土墙的地下连续墙、用作多边形基础兼作墙体的地下连续墙。

所谓桩排式地下连续墙,实际上就是把钻孔灌注桩并排连接所形成的地下墙。在上海地区的深基坑围护结构用得相当广泛。目前,我国建筑工程中应用最多的还是现浇钢筋混凝土壁板式连续墙。壁板式地下墙既可作为临时性的挡土结构,也可兼作地下工程永久性结构的一部分。内衬厚度可取20―40cm。

2、地下连续墙的特点。地下连续墙之所以能得到如此广泛的应用和其具有的优点是分不开的,地下连续墙具有以下一些优点:

(1)施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工。

(2)墙体刚度大,用于基坑开挖时,可承受很大的土压力,极少发生地基沉降或塌方事故,已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。

(3)防渗性能好,由于墙体接头形式和施工方法的改进,使地下连续墙几乎不透水。

(4)可以贴近施工。由于具有上述几项优点,使我们可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙。

(5)可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大,易于设置埋设件,很适合于逆做法施工。

(6)适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广,从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层,各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。

(7)可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙,而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础,承受更大荷载。

(8)用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构,是非常安全和经济的。

(9)占地少,可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,充分发挥投资效益。

(10)工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。

同时,地下连续墙也存在着一些不足;

(1)在复杂的地基条件下施工,即使事先进行过地质勘察,也难以预测地下异常的变故。因此,要求施工队伍具有较高的技术水平与应变能力,在发生异常交故时能及时采取补救措慈。

(2)施工地下连续墙的每一个单元槽段,都关系到整个工程施工的成败问题,一旦施工失败,就要化很大的费用和很长的工期来修补或返工,甚至会因无法挽回败局而不得不废弃在建工程。

(3)地下连续墙施工需要很多重型设备,进退场和施工准备工作耗时费工,工程量太小时经济效益不高。

(4)在市区施工时,挖槽土方外运和劣化泥浆废弃是个难题,为了不污染环境,往往需要较贵的费用和很大的精力来进行处理。

二、地下连续墙的施工难点及解决对策

地下连续墙的施工主要包括:导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作及控制、成槽、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、拔锁口管等过程。

2.1导墙施工

导墙施工是地下连续墙施工的第一步,它的作用是挡土墙,储存泥浆,对挖槽起重大作用。导墙施工一般存在以下问题。

(1)导墙变形。出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。解决对策:导墙拆模后,沿导墙纵向每隔1m设两道木支撑,将二片导墙支撑起来,在导墙混凝土没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶,防止导墙变形。

(2)导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行,会造成整个地下连续墙不符合设计要求。解决对策:务必保证导墙中心线与地下连续墙轴重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm。导墙内外墙面垂直。

(3)导墙回填土。回填土容易塌方,造成导墙背侧空洞,混凝土方量增多。解决对策:使用小型挖基开挖导墙,使回填的土方量减少,然后用素土而非杂填土回填。

2.2钢筋笼制作

钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节,钢筋笼制作的快慢直接影响施工进度。钢筋笼制作一般存在以下问题。

(1)进度问题。影响钢筋笼制作快慢的因素很多,比如受场地条件的限制,施工现场不允许设置两个钢筋制作平台,而且当进入梅雨天气时,电焊类的施工就只能停止。解决对策:有条件施工现场可以设置两个施工平台来交替作业。以保证一天一幅的施工进度。当进入梅雨天时,可以用脚手架和彩钢板分段搭设棚子,在棚内进行电焊施工,待钢筋笼需要使用时可直接用吊车将棚子吊离。

(2)钢筋笼的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,会造成钢筋接头错位,而且许多接头在电焊完成后还处于高温软弱状态,在搬运或堆放地时会不注意,会造成钢筋接头受力而弯曲变形。解决对策:这类问题主要是人为原因造成的,因此加强技术管理,提高施工人员素质,问题就可彻底解决。

2.3泥浆制作与控制

泥浆制作是地下连续墙施工的关键。如果泥浆制作不好,则在槽壁表面不能形成一层固体颖粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。解决对策:根据水文地质资料,采用膨润土、纯碱等原料,按一定比例配制做泥浆。泥浆制作过程中还应注意以下问题:

(1)按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。对循环使用的泥浆若不及时测定试验,会造成泥浆质量恶化。

(2)泥浆制作与工程整体的衔接。新配制的泥浆应该在池中放置ld充分发酵后才可投入使用。

(3)泥浆制作的具体方量一般以拌制理论方量的1,5倍比较合适。

2.4成槽

成槽是地下连续墙施工的重要环节。主要包括成槽机施工、泥浆液面控制、清低、刷壁等。

(1)成槽机施工。成槽机施工中最主要的问题就是偏差问题。

(2)泥浆液面控制及地下水升降。在成槽过程中及结束后都要进行泥浆液面控制,当遇到降雨等使地下水位急速上升的情况时,需要控制地下水的升降,如果处理不好则会影响槽壁质量。甚至出现塌方。

(3)清底工作。清低不及时致使沉渣过多,会造成地下连续墙的混凝土强度降低,钢筋笼上浮,影响其截水防渗能力,易引起管涌。同时沉渣过多,会影响钢筋笼的沉放。

(4)刷壁。若刷壁不及时可能造成两幅墙之间夹有泥土,会产生严重的渗漏,影响地下连续墙的整体性。解决对策:地下水位急速上升时,可部分或全部降低地下水。或是提高泥浆液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保证槽壁的稳定。此外还要做好技术交底工作,端正工人施工态度,及时做好清低及刷壁工作。

三、结束语

总而言之,地下连续墙施工是一个复杂的施工过程,技术要求较高。在施工过程中要加强技术管理,提高工人素质,对于可能出现的质量问题,应该要有充分的认识。采取相应的预防和处理措施,然后总结经验,加强对质量通病的防范,才能缩短工期、降低工程造价、保证工程质量。

参考文献:

[1]王轩 矩形地下连续墙槽壁失稳机理及其分析方法研究[D]南京:河海大学硕士学位论文

[2]陈怀伟 杭州地区地下连续墙施工工艺研究[D]上海:同济大学硕士学位论文

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