- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:地下连续墙作为超深基坑围护体系的首选方案,其施工质量直接关系到基坑开挖及主体结构施工的安全。文章通过某污水厂泵站的实例,分析了地下连续墙施工过程中成槽、钢筋笼吊装、接头施工等环节的施工重难点,阐述了相应的施工管理措施,为类似工程提供了可资借鉴的经验。
关键词:地下连续墙;成槽;钢筋笼;接头;施工管理
引言:随着城市建设的快速发展,深基坑工程日益增多,选择合理的基坑支护方案至关重要。地下连续墙以其刚度大、整体性好、止水性能优异而成为超深基坑围护体系的首选。但地连墙施工工艺复杂,对施工技术及管理有很高要求。本文结合某污水泵站地下连续墙施工实例,分析了施工重难点,总结了相应的施工管理措施,旨在为同类工程提供参考。
一、工程概况
某污水泵站位于上海市郊区,占地面积约1.7万平米。其污水泵房采用60.1米深地下连续墙作为基坑围护及主体外墙,墙厚1.2米,混凝土强度等级C35,抗渗等级P8。泵房平面尺寸105.4×62.8米,基坑开挖深度23.2米,地下连续墙内支撑采用钢筋混凝土支撑及钢管斜撑。
场地区域属潮坪地貌类型,浅层分布有①3层冲填土和②3-2层砂质粉土,深部分布有⑧2层灰色粘质粉土夹粉质粘土、⑨1层灰色粉砂承压水含水层,承压水水头埋深在3-5.3m范围。地连墙穿越的主要土层有淤泥质土、粉质粘土及粉砂层。
二、地下连续墙施工重难点分析
(一)地下连续墙墙体较深,成槽难度比较大
本工程地下连续墙深度达到了60.1米,在施工过程中需要穿越多个不良地层,包含⑤3-1层灰色粉质粘土夹粘质粉土、⑧2层灰色粘质粉土夹粉质粘土、⑨1层灰色粉砂,这对成槽施工及泥浆护壁都提出了很高的要求。在成槽设备的选型上,必须针对工程的实际土质情况,合理选用性能优越的液压抓斗与液压铣槽机来配合施工,确保成槽质量,故此本项目配备SG70成槽机。由于槽孔深度很大,在成槽过程中很容易发生槽孔垂直度的偏差,为有效控制槽孔的垂直度,施工中需要严格控制导向架的垂直度,并严格把关成槽机械的就位及下放提升速度,确保成槽的垂直度满足设计和规范要求,槽孔稳定性对于超深地连墙施工至关重要,为确保槽壁稳定,必须选用优质的钠基膨润土来配制泥浆,并随时监测泥浆的比重、粘度、含砂率等关键指标,一旦发现指标异常,必须及时处理和调整,从而确保泥浆的护壁效果,为后续施工创造有利条件。
(二)钢筋笼重量较重,吊装技术难度比较大
地下连续墙钢筋笼断面较大,加之深度很深,导致单榀钢筋笼重量很大,给吊装施工带来很大难度,本工程钢筋笼最重达到96吨,平均每节笼长30米,对于吊装的安全性提出了极高的要求。是起重设备的选型问题,本工程综合考虑钢筋笼重量、吊装高度等因素,拟采用400吨的履带式起重机作为主吊,配备250吨的履带吊作为副吊,共同完成钢筋笼的起吊作业,确保起重的安全可靠。为确保起重机行走及作业的安全性,吊装作业面必须采用厚度不小于300毫米的钢筋混凝土硬化地面,并在导墙及基坑边坡留出足够的安全防护距离,避免起重机倾覆等事故。针对超深、超重钢筋笼的吊装,本工程拟采取分节多点吊装的方案,通过将钢筋笼分成多节进行拼装,缩短单次起吊的半径,降低重心,并采用多点吊装,从而提高吊装的效率和安全性,确保钢筋笼顺利就位,为后续施工奠定基础,
(三)H型钢接头施工技术难度大
本工程地下连续墙采用贯通全深度的H型钢作为接头,接头部位的施工质量直接关系到地连墙的整体性、止水性和结构安全性,施工难度很大,需要重点关注以下技术难点。H型钢的定位问题,H型钢的定位尺寸及垂直度将直接影响接头的效果,为确保H型钢精准定位,施工中需要采用专门定制的工具定位箱来固定H型钢,保证其垂直度和平面位置满足设计要求。混凝土侵入的控制问题,在混凝土浇筑过程中,需要防止混凝土侵入H型钢内部,影响接头质量,为此,需要在H型钢的两侧设置专用的止浆铁板,并在浇筑过程中严密观察,及时调整,确保止浆措施到位。接头处为防止出现绕流问题,钢筋笼两侧或单侧拟采用袋装碎石土填充配合接头管吊放的组合形式作为混凝土防扰流措施。本工程地连墙深度60.1m,拟在下部30.1m填筑袋装碎石土防绕流,上部30m采用吊入Φ1.2m的锁扣管并对周边进行粘土回填充防绕流。在成槽时应留出两侧(首开幅)或一侧(顺接幅)填筑区域,通常单侧为1.3m。通过在H型钢接头施工中采取针对性的技术措施,从定位、止浆、堵漏等方面加强控制,严把施工质量关,确保H型钢接头满足设计和规范要求,从而保证地下连续墙整体结构的安全和止水效果。
三、地下连续墙施工管理措施
(一)严格测量控制
测量放线工作是地下连续墙施工的重要基础,贯穿于施工全过程,必须予以严格控制。施工测量应着重把控以下环节:槽段定位放线,地连墙槽段施工按照分幅进行,每一幅槽段的定位都必须精确无误。施工中应采用高精度的全站仪,对导墙的外缘线、成槽的中心线进行精确定位,并通过复核、校核等确保放线无误;槽孔垂直度的监测,垂直度偏差是影响地连墙成型质量的关键因素。施工过程中,应利用专用的测斜仪,在成槽的各个环节实时监测槽孔的垂直度,发现偏差及时调整成槽机械的姿态,确保垂直度满足要求;在钢筋笼骨架及预埋件的定位方面,钢筋笼加工必须以测量放线确定的骨架定位为准,钢筋笼骨架的平面尺寸、垂直度必须严格控制。各种预埋件的平面位置和标高也应参照测量放线并通过复核确定,确保后续安装的准确性。
(二)导墙施工质量控制
导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高,并且是成槽设备导向、存储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定和防止土体坍落的重要措施。施工时在场地上分段沿地下墙轴线设置龙门柱,以准确控制导墙轴线。采用反铲挖土机开挖沟槽,完毕后由人工进行修坡,随后立导墙模板,模板内放置钢筋网片。导墙要对称浇筑,强度达到1.2n/mm²后方可拆除侧模。拆除后设置圆木或现浇砼对撑,水平间距2m,并向导墙沟内回填土方,以免导墙产生位移。在未回填土方之前,在导墙顶面铺设安全网片,导墙两边设置围挡,保障施工安全。
(三)加强钢筋笼质量控制
钢筋笼作为地下连续墙内的主要受力结构,其质量直接关系到墙体结构的安全性和耐久性,在制作安装过程中,必须严把质量关。钢筋的下料,地连墙钢筋笼尺寸大、构造复杂,下料失误将难以弥补。施工中,钢筋笼长度、接头位置等关键尺寸必须严格按照深化设计图纸进行下料,确保无误;绑扎质量要求,地连墙钢筋主筋直径较大,须采用直螺纹套筒进行连接,并按要求错开接头位置。绑扎过程中应确保骨架定位准确,接头外露长度满足设计要求,箍筋加密区严密饱满,整体绑扎牢固;加强预埋件的安装质量控制,钢筋笼内各种预埋钢板、止水螺杆等,数量多,定位要求高,必须牢固可靠,定位精准。安装时应采用可靠的固定措施,并通过复核确保平面位置及标高满足设计要求。
(四)严格泥浆质量管理
护壁泥浆是确保槽孔稳定的基础,泥浆质量的优劣将直接影响到地连墙成槽质量,因此施工中必须加强对泥浆材料、配比、性能的全过程管控。本项目成槽深度60.1m,根据地质勘察报告显示底部4m范围内有的粉砂层可能具有流变性,在槽孔长时间暴露中容易引起沉渣增厚和槽段失稳等问题,因此本工程在泥浆指标控制上我们将适当提高泥浆的粘度和比重,以增加泥浆护壁能力和悬浮沉渣能力,降低沉渣厚度,并保证槽壁稳定。在泥浆材料的选用,本项目采用复合钠基复合膨润土,在进场前按照要求完成检验,确保材料满足规范和设计要求的各项指标,为泥浆质量奠定材料基础。在施工中,泥浆性能的在线监测至关重要,施工中应对槽内泥浆进行比重、粘度、含砂率等关键指标的检测,建立泥浆性能台账,发现异常应及时分析原因,并及时处理,确保泥浆始终能够满足护壁要求。必要时,应及时对槽内泥浆进行换浆,确保成槽质量。
(四)做好地下连续墙成槽质量控制
成槽施工是地连墙施工的核心环节,成槽的质量直接关系到地连墙的成型效果,必须予以重点把控。合理划分槽段长度,单个槽段长度不宜过长,以保证成槽施工的效率和质量。在确定槽段长度时,应综合考虑施工组织、设备能力、工期要求等因素,并通过优化调整,确定最佳的槽段划分方案;成槽过程中的槽孔清底问题,施工中应采用专用的铲斗对槽底沉渣进行清理,确保槽底无渣。由于槽壁施工时,老接头上经常附有一层泥皮,会影响槽壁接头质量,发生接头部分渗漏水,因此在完成成槽后应对接头进行刷壁处理,为后续钢筋笼吊放、混凝土浇筑创造有利条件;成槽结束后,可采用超声波测壁仪器在槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面,对槽壁的完整性、垂直度、槽底沉渣等进行全面检查,对检查中发现的问题及时处理和修正,直至槽孔各项指标满足设计和规范要求后,方可进入钢筋笼吊放等后续工序施工。
(五)水下砼浇筑质量控制
水下砼灌注前使用提升架安装导管,其间距不大于3米,底部要与槽底相距300~500mm,在开浇前进行1~1.3MPa试压,以保证导管接口密封良好砼浇灌时不漏;另导管内还应放置保证砼与泥浆隔离的管塞(橡皮球胆等)。在使用多根砼导管进行砼浇灌时,要注意浇灌的同步进行,应始终保持砼面呈水平状态上升,其砼面高差不得大于300mm,混凝土的初灌量应不小于9~19m3。砼浇筑过程中要作好砼浇灌深度的测量和记录,始终保持砼导管埋入深度在2~4m范围内,还应注意防止导管拔空而形成断桩现象。同时,严禁将导管下口提出砼面,或横向移动导管。
结语:
深厚地下连续墙施工是一项全面的系统工程,施工管理应着眼全局,既要关注重点难点环节的质量控制,更要统筹兼顾,将施工准备、测量放线、成槽施工、钢筋笼制作、清孔检查、混凝土灌注等各环节有机结合,切实提高施工效率和质量,为工程安全提供坚实的技术保障。只有科学规范的施工,精细周到的管理,才能确保地下连续墙的施工质量,发挥其应有的支护及止水效果。
参考文献
[1] 邓章明.浅谈地下连续墙施工质量控制与安全管理[J].门窗, 2024(11):130-132.
[2] 孙杰.地下连续墙钢箱/钢筋笼吊装施工安全管理[J].城市道桥与防洪, 2023(8):243-245.
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