滨海地区承压水层超深地下连续墙施工关键技术研究

(整期优先)网络出版时间:2022-03-21
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滨海地区承压水层超深地下连续墙施工关键技术研究

魏衍睿

中铁十局集团第二 工程有限 公司 河南 郑州 450000

0 引言:

地连墙施工是一个技术要求较高、施工工艺较为复杂的施工过程。在施工过程中应加强技术管理,优化施工工艺,对可能出现的质量问题,应该要及早的进行分析,并及时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,才能缩短工程工期、保证工程质量、降低工程造价,进而创造社会及企业效益。

关键词:深基坑,围护结构,承压水,超深地下连续墙

1 工程概况

该风井为地下三层三柱四跨框架结构,采用明挖顺做法施工。风井沿线路方向长度为24.45m,垂直线路方向宽度为34.85m,高22.584m,基坑开挖深度约24.3m。风井所处位置地层主要由黏性土、粉土及砂土组成,地下水位埋深约1~2m,且含有两层地下承压水。风井围护结构采用1.2米厚地连墙,墙体接头采用工字钢板接头,墙深57m,标准幅宽为5m。

2 地连墙的施工难点及解决对策

2.1 导墙变形破坏防止措施

地连墙施工的首要步骤是导墙施工,在实际施工过程中可能出现的问题主要是导墙变形。为防止附加荷载使导墙遭受变形破坏,保持导墙的稳定性,可以在导墙拆模以后,在导墙内上下设置两道间距2米的支撑;严禁大型机械直接在还未施工连续墙的导墙上通过,同时在成槽过程中,要严防成槽机碰撞墙壁,这样可以有效的避免导墙变形情况的出现。导墙还有还有可能出现底部土体坍塌的情况,为防止底部坍塌情况的发生,导墙的底部应避免筑在松散的杂填土层中,需伸入原状土层中30厘米以上,且导墙施工应连续进行,自导墙沟开挖开始,至地下连续墙浇筑混凝土完毕,需保持导墙内始终不积水。

2.2 成槽稳定性保证措施

地下连续墙在承压水层施工过程中,极易发生槽壁坍塌的情况,对工程质量产生严重不良影响,为避免槽壁的坍塌,可以从以下几个方面改善施工工艺,保证成槽的稳定性:

2.2.1 先进行试成槽、保证成槽垂直度

根据试成槽情况结合地质资料制定成槽方案,试成槽采用带有自动纠偏系统重型抓斗SG70成槽机。同时根据地质情况变化投入铣槽机(抓铣结合)或旋挖钻机(抓钻结合)配合进行砂层等不良地质地连墙成槽施工。

2.2.2 把控泥浆指标、保证泥浆质量

可采用控制泥浆物理力学指标的方式来确保槽段侧壁的稳定:成槽时,选用失水量小、粘度大、韧性强而泥皮薄的优质泥浆,保证抓斗上下反复运动过程中槽壁土体稳定。通过在各种成槽状况下成槽深度和泥浆比重取值反复试算,确定地连墙易发生塌方的深度为10米左右,成槽时能达到常规土层护壁要求的泥浆比重为1.1~1.15,砂质地层泥浆比重为1.15~1.2,清孔后泥浆比重小于1.15。

2.2.3 其他常规措施

成槽高程中应防止泥浆漏失并及时补浆,维持稳定槽段所必需的液面高度,保证泥浆液面距导墙面0.2米左右,且高出地下水位0.5米以上。雨天地下水位升高时及时增大泥浆黏度和比重,雨量较大时暂停挖槽,并覆盖槽口。施工过程中严格把控地表荷载,避免土壁受到影响进而造成槽壁坍塌,从而保证墙体的平整度。成槽完成后及时置换泥浆、吊放钢筋笼、安置导管等工作,下放钢筋笼过程中做到平稳,避免钢筋笼活动导致槽壁塌方。槽段分幅宽度控制在4~6米,可以有效利用土拱效应的影响,降低槽壁塌方的概率;这样有利于保持槽壁的稳定,确保工程质量。

2.3 钢筋笼吊运、下放存在问题及解决措施

2.3.1 钢筋笼变形破坏

吊运钢筋笼的过程中可能导致钢筋笼发生不可恢复的变形破坏,导致入槽下放困难。可采下列措施:钢筋笼的起吊采用双机抬吊的方式,且钢筋笼设置纵、横向桁架,该桁架有足够的刚度,防止钢筋笼起吊时发生变形;钢筋笼的吊点要经过设计与计算,吊点位置必须设置在纵、横向桁架的交点上;拐角形钢筋笼上增设“人字形”纵向桁架和吊点处水平向斜拉杆,防止钢筋笼吊起时发生纵向弯曲变形或拐角角度扭曲变形;在钢筋笼起吊到将离而未离地面之前,全面检查桁架和各吊点受力情况,确认桁架和各吊点牢固可靠,钢筋笼变形在弹性范围内,不会产生不可复原的变形时,方可正式起吊钢筋笼。起重机吊放钢筋笼时,需使笼体呈自然垂直状态。起重机行驶时低速平稳,切忌行驶途中急刹车。

2.3.2 钢筋笼难以放入槽孔内

成槽后,吊放钢筋笼时可能会出现钢筋笼“卡笼”现象。为防止上述现象的发生,单幅槽段成槽完成后,移动成槽机顺槽长方向套挖槽底,进行修理整平,保证槽段横向具有良好的直线性,成槽要保持槽壁面平整。严格把控钢筋笼外形尺寸,避免槽壁弯曲导致钢筋笼难以下放,需将槽壁修整后再下放钢筋笼。槽段拐角处成槽施工时,必须严格把控钢筋笼角度和成槽角度,若两者偏差较大,则必将导致钢筋笼下放困难。

2.4 预埋件位置偏差的预防

在地下连续墙施工中,预埋件位置的准确放置是至关重要,地连墙内钢支撑预埋钢板位置的偏移,将严重影响支撑体系的受力性能,对基坑的稳定性存在重大隐患。经分析,可通过以下四个方面来控制预埋件位置的准确性:①通过钢筋笼第一根水平筋,严格按照设计文件测放预埋件的位置。②钢筋笼吊放入槽时,控制钢筋笼与槽段前后左右的位置,确保钢筋笼入位准确。③吊筋长度的计算,必须在成槽结束后,根据桁架的间距,测量实际吊放位置高程后计算得出。④把控成槽深度在设计允许范围内。

2.5 防止渗漏水技术措施

确保地连墙接缝的质量,能够为后续基坑开挖提供安全保障,是地下连续墙施工的关键工序。因此,为达到接缝止水要求,务必要保护好地连墙的接头并将接头范围内的杂物清除干净。在实际施工过程中,沉渣的产生、混凝土绕流都会在接头处粘附较多难以清除的杂物。因此为保证地连墙接头防渗的效果,必须采取有效针对措施。

2.5.1降低泥浆中的含砂量

加大清孔质量,抽除含砂量高的泥浆,从而使泥浆中的含砂量降低。保证泥浆黏度高于25s,使砂能够更加持久地悬浮在泥浆中,避免砼灌注过程中流向接头处大量沉淀,影响灌注砼的速度。严格控制回收泥浆的质量,PH大于12泥浆的化学性质已经受到破坏,无法再次进行调整,必须废弃,再次使用将导致好的泥浆产生离析、增加沉淀量。

2.5.2 接头处理措施

当发生塌方现象和接头装置留有空隙过大时,混凝土易从工字钢板背部绕灌,一旦发生将导致相邻槽段的极难施工。因此,必须在钢筋笼下放完成后,回填密实工字钢板背侧空隙部分,为确保回填密实及后期便于清除,可采用5~40mm粒径的石子回填,回填至与地面齐平;同时,在工字钢板外侧增加0.3mm厚、1m宽的止浆铁皮,铁皮长同工字钢板,且均插入槽底50cm,以防止混凝土绕流。成槽完成后,需使用抓斗上下反复刮除黏附在接头上的大块淤泥。然后再用安装在刷壁器上的高强橡皮或钢丝刷刷除工字钢板上的泥皮和淤泥。

2.5.3 混凝土灌注过程控制

严格控制导管插入砼中的深度在2~6米,严禁超过6米,否则可能导致砼上翻困难的现象发生,造成闷管,导致接缝夹泥;同时严禁拔空导管,若导管被拔空,应立刻测量砼顶面高程,清除砼面上的杂质,然后重新在导管内放入球胆灌注混凝土。保持商品混凝土供应连续,试验人员必须审核商砼站提供的砼配料单并测量施工现场砼的坍落度,保证砼的供应质量。

3结束语

地连墙施工是一项技术含量非常高的工作,为了保证工程质量,必须严格控制所有施工环节,不断优化施工工艺,努力完善质量控制措施;同时,对于施工过程中可能发生的问题还应该提前考虑,这样才能在降低事故发生的基础上,在问题发生时以最快的速度解决,将损失降到最低,才能更好的将工程质量得到保证,将施工效果得到保障。

参考文献:

  1. 张海东.浅议地下空间施工中复杂条件下地下连续墙成槽施工技术

[J]. 中国房地产业,2019(31):180-181.

  1. 王世冲.地下连续墙施工质量控制的探讨[J].质量与市场,2020

(02):19-20.


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