有限空间环境下地下连续墙施工关键技术探讨
摘要
关键词
有限空间;地下连续墙;技术
正文
传统的地下连续墙施工工艺用成槽机与履带吊相结合的整体施工工艺,适用于场地空旷、上方无障碍物施工条件。然而,在有限空间内进行地下连续墙施工,往往需综合多种施工方法及大型施工设备,施工难度大、安全风险高、速度慢、施工质量难以控制。
一、地下连续墙概述
地下连续墙是指为进一步减轻城市化发展与城市用地间矛盾,利用现代化发展技术,充分利用地下空间。具体而言,施工人员依据相关数据和设计图纸,在施工周围挖一定数量深槽,通过混凝土和钢筋等施工材料,使地连墙体间具有一定连续,提高其整体施工质量,确保使用周期。
依据不同标准,可分为不同种类。①依据其具体用途可将其分为防渗漏墙、挡土墙、承重墙、用作基础的地下连续墙。②依据其具体建成方法分为桩校型、组合型、槽板型。③依据其开挖数据分为防渗型和地下连续型。
二、工程概况
某工程为地下连续墙围护结构体系,厚0.8m,深43.68m,附近地下水位水头高,基坑开挖深度大。东西两侧为既有支路,南侧有在建建筑物,与其主体结构较近,北侧相对平坦,视野开阔,空间大。施工前,建设方可迁走管线,以避免施工引起的破坏。
三、地下连续墙施工工艺流程
1、工程测量。依据轴线外放5cm原则,完成地连墙轴线控制桩测量,均为保护桩,并用闭合回测法在场地内设置水准点,对地下连续墙的标高控制效果好。所使用测量设备,如水准仪、全站仪等,应确保鉴定合格。
2、导墙施工。若现场地质良好,即可完成导墙施工;若土质松散,可用钢板桩或放坡开挖方法。本工程导墙型式为倒L型,宽20cm,深度低于冠梁1m,主要材料用C30商品混凝土。导墙转角需向外延伸,以满足最小开挖槽段要求。在具体施工流程中,测量放样后,监理人员需遵守测量放样结果,在此基础上破除硬地坪,依靠人工开挖沟槽,清除障碍物后,加固槽壁,并根据标高开挖导墙,并由监理人员对沟槽进行验收。浇筑混凝土前,必须确保钢筋与模板验收通过,浇筑完后,拆模并进行实际评测,设置横撑后,加强混凝土养护。各阶段都有施工要点需注意,在开挖阶段,应先依靠小型挖掘设备,然后人工清理底部杂物。在浇筑阶段,应依靠钢管并通过插入式振捣器振捣,以达到支撑效果。浇筑顺序应遵循分层、对称、平行原则,避免导墙因不均匀而产生位移。钢筋的绑扎要求提前确定导墙位置,导墙顶部高度应以地面为基准,至少超过10cm,以防止地面水流入沟槽并污染泥浆。在拆模阶段,应避免向内挤压导墙,木枋间距应控制在2m,上下间距为70cm。若施工附近有障碍物,且处理深度在2m下,则导墙形状可是倒L形,破除导墙附近障碍物,以基底为基准,清除所有障碍物,向槽底牵引导墙中心线,用粘土回填以达到密实效果,并用拼装模板完成施工,使模板密实,避免模板位移或形变。
3、成槽施工
①准备工作。先要完成导墙顶部标高测量,并标记不同位置,包括接头箱安放位置、接头位置、钢筋笼搁置位置等,并标记槽段编号。此外,封堵强槽段两端,清除导墙中垃圾杂物,拆除单元槽段导壁墙支撑,根据预设标高,注入泥浆。
②成槽工艺。成槽顺序应从两侧开始,逐渐过渡到中间,从短边开始,然后过渡到长边。开挖应遵循间隔式原则,并根据设计要求确定单元槽段长度。在成槽阶段,抓斗应始终与导墙中心线保持垂直,并在地连墙中心线处设经纬仪,检测掘进时垂直度变化,工作人员可随时根据监测情况调整后续操作。成槽过程中,出土时,泥浆应尽快补入,避免泥浆液面过低。掘进速度以每小时15m为准,抓斗掘进速度不宜过快,以免影响槽壁稳定性。当距槽底约3m时,应及时测量深度,避免超过开挖深度。达到设计标高后,应刷沟槽壁,清底,测量槽深,并记录相关数据。应注意,在整个过程中,机械不能在槽边缘作业,以免破坏槽壁稳定性,若出现泥浆翻泡或挖掘深度不足,应及时停止掘进;若出现塌方,用粘性土回填,处理后重新施工。
③施工注意事项。成槽前检查前一道工序,以确保验收合格。成槽时,应用测绳与机械设备配合方式,以达到要求的垂直度。
4、接头施工。本工程选用H型钢能起到雌雄接头连接作用。施工时先进行双雌槽段施工,双雌槽段钢筋笼及H型钢预先以整体形式焊接,接头箱安装前,应对其清理,接头箱中心线应对齐,下放速度不宜过快,并保持垂直方向。当距槽底约50cm时,加快下放速度,向槽底方向插入。为避免混凝土向接头箱背面流动,应在箱体背面填充粗砂及回填土。
5、钢筋笼施工
①钢筋笼制作。钢筋笼断料及成型应同时与单元槽尺寸相结合,若接头用闪光对焊焊接,则应严格控制横向裂缝,对焊后,接头应迅速冷却并放平。将横向筋运至平台,按设计要求控制间距,合理摆放,并将纵向钢筋放入其中,焊接牢固,纵横钢筋保持直角关系。焊接后,应继续焊接下层钢筋,桁架焊接时应保证下层钢管与桁架垂直,焊接质量应按要求控制。钢筋笼制作完后,应全面检验其质量,只有达到质量要求,才能将钢筋笼吊起入槽。
②钢筋笼吊装。钢筋笼吊装前,应提前做好场地平整,并有效组织人工与机械设备,现场吊装应在施工技术负责人全面监督下进行,并按安全施工要求施工,应在现场划定警戒区域。
③吊点设置。由于地连墙钢筋笼刚度不显著,起吊时,形变因素易导致其散架,引发安全事故。为有效保证施工安全,避免对抗弯强度的影响,应计算吊点位置,防止挠性形变,导致焊缝开裂和整体结构散架。起吊前,应在钢筋笼上设置吊点及纵横起吊点桁架,以有效提高钢筋笼强度。
④起吊要点。钢筋笼起吊前,应明确焊接板焊接是否有异常现象,防止其质量不达标。同时,应检查钢丝绳和吊具状况,以确保符合安全施工要求。检查中如发现滑轮有裂纹或钢丝绳断裂,应及时更换。另外,还应检查导管状况,不存在异物,若有应立即清除。
6、水下混凝土浇灌。先检查混凝土材料性质,具有良好和易性,坍落度应按19~21cm标准进行控制,不符合要求的混凝土不得进入现场。浇筑混凝土时,隔水栓应选择充气球胆,并将浇筑速度控制在4m/h左右。灌注时不同导管同时工作,以在上升时保持混凝土液面在同一水平。在完成一阶段浇筑后,应记录及测量混凝土面深度,并使用侧绳校对,以确保数据完整性。导管埋深应保持在2~6m,若混凝土浇筑中出现问题,导管也可控制在上下方向移动,移动幅度不能过大,控制在30cm,同时混凝土应连续浇筑,即使出现中断,中断时间也应控制在30min内,当到达地连墙顶部时,应确保浇筑至超过设计标高50cm。当球胆超过泥浆液面时,应尽快回收,以确保在后续施工中能继续使用,而且混凝土浇筑中,应持续打开泥浆泵,以完成泥浆回收。若泥浆污染严重,应将泥浆排入废浆池。
7、顶拔接头箱。浇筑第一批混凝土时,应先取样做试块,混凝土浇筑7h后,应吊起接头箱,吊起速度应与吊车吨位相关。拔出接头箱后,应在附近放置安全标志,提醒现场人员注意安全。
参考文献:
[1]张怀鹏.有限空间下地下连续墙施工技术[J].四川建筑,2020,40(02):288-290.
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