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一、地下连续墙简介
1.地下连续墙的概念
地下连续墙通常是指利用挖槽机械设备,借助化学泥浆护壁的作用,按照规定要求在地下钻挖出窄而深的沟槽,同时将已经制作完成的钢筋笼吊放其中,再灌注水下砼筑成钢筋砼墙段,最后逐段连接成一道具有防渗水、承重以及挡土等功能的连续而封闭的地下墙体。
2.地下连续墙的特点
地下连续墙的特点包括较低的噪音、较小的震动、较好的防渗性、较强的刚度、较小的占地面积、较短的施工工期以及较广的适用性等。但同时它也存在不足之处,如对超硬岩层等特殊地质不易施工、城市施工造价过高、废弃泥浆处理困难等。
3.地下连续墙施工的关键工序
主要包括导墙施工、挖槽、制作和吊装钢筋笼、混凝土浇筑等方面。其中导墙作为挖槽前必须修筑的临时结构物至关重要,其断面形状按照土质条件和施工环境通常以“┓”和“┏”两种形式存在,要求深度在1.2~1.8m之间,且在地面0.2m以上,混凝土的设计通常以C20普通混凝土为主。进行导墙施工时,通常的施工顺序是:测量放线→挖导沟及铺垫层→绑扎钢筋→立模板→浇灌砼→拆模→槽段标识→测定顶标高→内外侧回填土并夯实。
二、地下连续墙施工的关键环节
1.导墙施工。
地下连续墙施工的首要环节就是导墙施工,它能够起到确保槽口和槽段位置定位准确,达到施工设备及焊接钢筋笼的支承荷载,做好蓄浆与液面调节,避免槽壁顶部坍塌等作用。期间需注意两点:
一是因导墙变形致使钢筋笼无法下放的问题。究其根本是因为施工完成后未实行纵向支撑,导致其侧向不够稳定而变形。要想防止该问题,需要在导墙拆模后实行纵向支撑,一般以每2米设两道木支撑即可,同时禁止混凝土强度达标以前导墙侧面行驶重型机械。二是导墙内墙面没有和地下连续墙轴线相平行的问题。因导墙未垂直而使整幅墙不够垂直,最终会导致地下连续墙整体与设计要求不符。
2.挖槽。
首先要注意地下水的升降情况。如遇降雨等可能造成地下水位迅速上升,同时沿导墙流入槽段之中,容易造成泥浆超压力减小而引发塌方事故等。因此,需要通过降低地下水的方法来防止槽壁塌方,确保槽壁的稳定性;或者通过提高泥浆液面(最少比地下水位高出0.5~1.0m)的方法来解决此问题。具体施工时,如果出现漏浆或者跑浆现象,应立即进行堵漏补浆操作,确保泥浆处于规定液面范围。
其次要注意刷壁次数的多少。通常刷壁作业以铁刷上无泥为停止原则,从而保证接头面新老砼能够紧密接合。如果未达要求,极易导致两幅墙间掺杂进泥土而发生严重的渗漏事故,从而影响整个地下连续墙的稳定。
3.制作和吊装钢筋笼。
首先,可能出现钢筋笼无法放下的问题。其主要原因有两点:一是因槽壁变形程度较大、槽孔施工垂直未达标、出现坍塌等引起;二是因钢筋笼尺寸不符合规格,吊放时纵向接头部位弯曲变形而引起。因此,要求钢筋笼尺寸必须严格按照规格制定,长宽要求比槽孔小100~120mm之间,接长过程中要求上、下段垂直对正后再实行对称焊接作业。针对槽壁变形较大等问题,要在修整槽孔之后重新置放。
其次,可能出现钢筋笼上浮问题。其主要原因是钢筋笼质量过轻、槽底存在沉渣过多、埋入导管过深以及混凝土浇灌过慢等。若想解决该问题,可以通过锚固点将钢筋笼固定在导墙上,同时对槽底进行沉渣清除处理,提高浇灌的效率,掌握好导管最大埋深(6m以内)。
再次,可能出现钢筋笼吊放不准的问题。吊放钢筋笼时,可能出现钢筋笼摇摆不定的现象,由于吊点中心和槽段中心没能重合在一起而无法顺利入槽,或者钢筋笼入槽后可能因碰撞槽壁而引发坍塌事故等。这就要求我们必须严格操作过程,确保顺利入槽。
4.混凝土浇筑。
期间可能存在两个方面的问题:一方面是关于导管拆卸问题。混凝土浇筑需要按照计算结果逐渐执行,然而因部分导管无法拆卸或拆卸较为麻烦,势必耽误混凝土灌注时间。因此,要求我们每次混凝土灌注完成后,立即拆卸导管并进行涂油润滑处理。
另一方面是槽底淤积物问题,它是造成墙体夹泥从而影响墙体质量的主要因素。混凝土浇筑具有很大的冲击力,很容易冲起槽底淤积物,如果同时浇注多根导管,各个导管之间的混凝土分界面就容易因槽底淤积物而出现夹泥现象。因此,我们进行地下连续墙浇筑时,应对两根导管轮流砼浇注,保证砼面的均匀上升且保持其高差在50cm以内,避免夹层问题的出现。
5.槽壁坍塌。
通常槽壁坍塌有多种原因引起,如因遇到流沙层或比较软弱的土层而引起、因护壁泥浆不符合规格沉淀而无法起到护壁作用而引起、因地下水位过高以及孔内存在承压水而引起、因松软砂层里长时间空钻或进尺速度过快而引起、因成槽长时间搁置泥浆沉淀而引起等。为此,要求我们施工中要放慢钻进速度,泥浆密度的选择要符合标准,成槽按照土质进行泥浆选择;槽段液面要求比地下水位高0.5m以上;注意控制好进尺速度,不宜空转或过快;在槽段成孔后第一时间旋转钢筋笼,同时进行混凝土浇灌。
三、地下连续墙施工的注意事项
1.渗漏水问题。
地下连续墙要求必须防渗性能良好,所以要求全力避免或减少墙体的接缝部位、预埋件部位因夹泥而产生孔洞或蜂窝等问题,防止渗漏水现象的出现。
出现夹泥现象的原因有多种,例如:先行幅成槽接缝处不够垂直,而后行幅成槽接缝处存有泥土;墙的护壁泥浆不合格,在接缝处产生了较厚泥皮;进行后行幅施工时,没有对先行幅接缝处彻底清刷;没有彻底对槽段进行清淤,造成泥浆含泥量过高,在水下混凝土浇筑时浮泥被搁置在了墙体接缝处;水下混凝土浇筑时导管被拔空以及浇筑不连续,造成水下混凝土两次开管……
为此,要求我们在施工时必须加大管理力度,增强责任感,确保各施工环节符合质量要求,避免地下连续墙出现渗漏水现象。此外,开挖基坑以前需要预先对地下连续墙接缝处采取旋喷加固措施。
2.清孔质量问题。
首先,实行抓斗直接清孔,要求抓斗下放的速度要适中,避免槽坑走出规定深度;在抓斗上升期间需随时往槽内注入合格的护壁泥浆。再使用正循环法进行清孔操作,通过管道向槽底输送合格泥浆,在泥浆上升的同时带走槽坑内的沉渣。在清槽结束1h后要对槽底沉淀物淤积厚度进行测定(应小于20cm,泥浆密度应小于1.2为宜),通过柔性钢丝刷钻头反复刷洗先行幅连续墙接头20次左右,钢丝刷没有泥皮时停止操作。
3.成槽精度问题。
地下连续墙的成槽精度是决定其施工质量的决定性因素,其关键技术指标有前后偏差和左右偏差两项。首先应该按照测量控制桩点,通过导墙完成精确分段标记划分;采取现浇混凝土路面以保证路基的坚实和平直;在挖槽作业过程中,要求抓斗与导墙的中心平面一致;期间应用超声波测试仪完成槽坑断面以及槽底沉渣情况的测量工作,根据测量结果做好施工指导工作,同时对抓斗运行速度做好控制操作。
4.锁口管问题。
针对锁口管的下放,主要存在因槽壁不垂直而导致锁口管位置偏移较大,因不固定而导致倾斜从而在墙体间形成淤泥夹层的问题。所以,要求成槽之后采取两边倾斜的方法,使锁口管中线能够同分幅线呈现对齐效果,再使用吊机完成锁口管提起、下落、入土固定的任务,最后使用钢销在槽口连接好锁口管。
针对锁口管的起拔,通常使用液压顶拔机完成,一般在浇筑混凝土3-4小时以后完成首次起拔操作(起拔时间由混凝土初凝时间决定),要求顶升高度不能让管脚脱离插入的槽底土体为宜,之后每20—30min进行一次提升,每次50~100mm,终凝后全部拔出完成操作。在锁口管完成下放操作后,可使用钢钎插入缝隙捅实,进行回填土操作,从而避免混凝土绕流问题。