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摘要:在地铁工程施工过程中,地下连续墙作为常用的挡土结构,因其整体性刚度和止水性能突出在地铁工程中应用广泛。本文探讨了市政地铁中的地下连续墙施工技术,为同类工程提供参考。
关键词:市政地铁;地下连续墙;施工技术
地下连续墙是通过专用的挖(冲)槽设备,沿着地下建筑物的周边,按预定的位置,开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽,用泥浆护壁,并在槽内设置具有一定刚度的钢筋笼;然后,用导管浇注水下混凝土,筑成一个单元槽,如此逐段进行,分段施工,用特殊方法接头,使之形成地下连续的钢筋混凝土墙体,作为邻近建筑物基础的支护以及直接成为承受直接荷载的基础结构的一部分。其具有施工振动小、噪音低、对周围环境影响小、墙体的刚度大、防渗止水性能好、可以贴近原有建筑物施工,作为刚性基础主要用于地铁车站施工。
1市政地铁地下连续墙施工技术
1.1导墙施工
导墙按50m分段施工,导墙基础开挖采用人工配合挖掘机进行,开挖成型后在基础底部铺设一层5cm厚的混凝土垫层,然后在垫层表面进行施工放样、钢筋绑扎、支立模板、浇捣混凝土、人工收面、拆模、回填,洒水养护。
1.2成槽施工
当导墙强度达到设计强度后,即可进入连续墙开挖施工。开挖采用成槽机施工,边开挖边往槽段中及时补充泥浆,使泥浆液面始终保持在导墙顶面以下50cm的位置,以确保成槽过程中槽壁的稳定。
1.3刷壁、清孔
当开挖槽段达到设计深度和宽度后,先用成槽机抓斗侧面特制的钢齿在工字钢内侧由上到下刮除接头内部的异物,然后采用特制的刷壁器再在工字钢接头内进行刷壁清理,将接头内的浮浆和其他异物清理干净,即完成刷壁作业;刷壁完成后即进行清孔作业,清孔时把30KW特制潜水泵通过吊车下至槽段底部,从槽段底部将成槽过程中的指标超标的泥浆抽至回浆池中,同时在槽段顶部补充新浆,通过正循环排浆用新浆将整个槽段中的泥浆置换到回浆池中,直至槽段中的泥浆指标复合要求后,完成清孔作业,清孔结束后即进行钢筋笼吊装作业。
地下连续墙的接头施工质量直接关系到其受力性能和抗渗能力,应在结构设计和施工中高度重视。施工接头应能承受混凝土的侧压力,倾斜度应不大于0.4%,并采取有效措施防止混凝土绕过接头管外流。施工接头可用钢管、钢板、型钢、预制混凝土、化学纤维、气囊、橡胶等材料制成,其结构应便于施工。
1.4钢筋笼制作及吊装
连续墙钢筋笼制作前首先进行钢筋笼加工平台施工,槽钢钢筋笼加工平台平面尺寸略大于钢筋笼平面尺寸、高度不小于15cm、顶面高程偏差控制在3cm以内,以保证钢筋笼的加工精度。钢筋笼制作时先在钢筋制作平台。上标出钢筋笼的尺寸和钢筋的摆放位置,然后按照标好的位置进行摆放、焊接加工成型。如果地下连续墙很深或受起重设备能力限制,需分段制作在吊装时再连接,钢筋接头连接可用电焊接头或套筒接头等。钢筋笼应具有必要的刚度,在吊放钢筋笼时,应对准槽段中心,并注意不要碰伤槽壁壁面,不能强行插入钢筋笼,以免钢筋笼变形或槽壁坍塌。为确保混凝土保护层厚度,可用钢筋或钢板定位垫块或混凝土垫块焊接在钢筋笼上,在每个槽段前后两个面应各设两块以上,其竖向间距约5米。
1.5锁口管安装
钢筋笼入槽,准确定位后,即安装锁口管。为防止扰流在工字钢底.部发生,从底部以上5米范围内全部采用泥袋子回填,并用重锤压实,然后采用履带起重机将锁口管分节吊装垂直插入槽段。为保证锁口管与工字钢内次密贴,锁口管外侧空隙回填粘土。
1.6水下混凝土浇筑
连续墙开挖至设计深度后,检查垂直度、开挖深度、槽底沉渣以及泥浆比重和含砂率,各项指标均达到设计和规范要求后即可灌注连续墙混凝土。导管使用前应水密性实验,试压压力一般为0.6-1.OMPa.浇注过程中,导管下口始终埋在混凝土内1.5米以上。宜尽量加快混凝土的浇筑速度,一般混凝土面上升速度不宜小于2m/h。混凝土初凝后即应上下活动接头管,每10-15分钟活动一次,混凝土浇筑3.5-4小时开始抽拔接头管,在混凝土终凝时(7-8小时)全部拔出。
2市政地铁中地下连续墙施工常见问题及处理措施
地下连续墙的施工是在泥浆中进行的,肉眼无法观测,仪器也不易探测,对墙体质量好坏的判定大多是到基坑开挖后才得出结论。若施工过程中操作稍有不当,容易在后期出现质量问题和事故,因此必须为常见问题做好预案。
2.1塌孔预防及处理措施
改善泥浆性能。在泥浆中加入适量的CMC和聚丙烯酰胺以提高泥浆粘度,增大槽内泥浆压力和形成泥皮的能力。施工中出现漏浆应及时补充泥浆,始终维持稳定槽段所必须的液位高度,保证泥浆液面比地下水位高。施工过程中严格控制地面荷载,用厚钢板来分散液压抓斗、履带吊对槽壁引起的侧压力。安放钢筋笼做到稳、准、平,防止钢筋笼破坏槽壁。优化各工序施工方案,加强工序间的衔接,尽量控制槽壁的暴露时间在8h以内。
2.2成槽垂直度控制措施
施工过程中密切监视测斜仪,随时进行调整。合理安排槽段开挖顺序,使抓斗两侧的阻力均衡。如遇较大孤石、探头石应辅以冲击钻破碎。偏差严重时,应回填砂粘土到偏孔处1m以上,待沉积密实后,再重新成槽。成槽过程中导杆应轻提慢放,成槽掘进速度控制在15m/h左右。
2.3混凝土绕流预防及处理措施
地下连续墙槽段端头塌方和接头桩预留孔未塞严,就会发生浇注混凝土的绕流。绕流部分混凝土发生后,将影响到相邻槽段地下连续墙的成槽作业。处理原则是乘绕流混凝土强度尚未增长时,立即开挖相邻槽段。如流混凝土有一定强度,挖不掉时,则要加工一一个楔形冲头,用吊车起吊,甩下,多次冲锋直到达到效果为止。
2.4墙体及支护结构变形预防及处理措施
严格按照设计方案来施工,合理组织安排,尽可能缩短基坑暴露的时间。开挖后若遇到渗漏,根据渗漏程度的大小、部位选择适合的堵漏方式,对于可见的墙身夹泥,露筋部位,先其将清除干净,用高一级的砼(微膨胀)进行修补。当裂隙、蜂窝、孔眼处、接缝处有微量漏水而渗水面积不大时,采用填堵法,先将漏水部位凿出,凿出深度5~10cm,冲洗干净后将细麻丝用扁錾子塞入缝内,然后用掺入防渗剂的水泥浆或速凝型(堵漏剂)水不漏腻子对凿出部位进行封堵。漏水较严重、面积较大时采用先排后堵法,先将漏水部位凿出,及时安装排水管,用软管引流,将水汇集于排水管内排除,这时再将其它部位用掺入防渗透剂的水泥浆进行封堵,使渗漏面积逐渐缩小最后再堵塞排水管。在漏水严重的部位由于水压高、水量大,漏水洞眼有可能产生大量土砂漏入出水口无法封堵时,先清理漏水孔,及时用木楔堵住,并用快速水泥封堵,然后采用打孔注浆法堵漏,用电锤在漏水处周围钻孔,安装针头,压注化学胶水封堵。当漏水严重时用棉被、土袋等封堵漏水点,阻水后尽快用钢板将漏水点焊死然后在地墙迎土面用水泥或化学浆液灌浆封堵,当漏水点漏砂严重,封堵无效,有可能导致基坑周围环境破坏时,用土方、砂或混凝士等材料回填基坑。
3结束语
市政地铁中地下连续墙施工专业性强、作业工序多,直接影响着下一步基坑开挖施工质。因此,工程技术人员必须在施工过程中严格按照工艺施工,并提前做好常见质量问题的防治措施,只有这样,才能有效控制施工质量。
参考文献
[1]地下连续墙施工技术要点分析[J].张鑫.中国高新区.2018(06)
[2]明挖地铁车站叠合墙与复合墙方案比选[J].徐向辉.铁道标准设计.2005(12)
[3]地下连续墙钢筋笼吊装施工技术[J].朱永伟.土工基础.2012(02)
[4]基坑工程手册[M].中国建筑工业出版社,《基坑工程手册》编辑委员会[编],1997