浅析地下连续墙工程施工质量控制措施
摘要:结合多年实践工作经验,笔者通过实例较为详细的介绍了地下连续墙施工工艺流程,并就具体的施工质量控制措施和方法进行了说明,可供相关技术人员参考。
关键词:地下连续墙导墙成槽混凝土浇筑
1工程概况
某地铁站由于工程地质条件和环境条件限制,主体围护结构采用地下连续墙。标准段墙厚为800mm,开挖深度为16.28米,墙深28米,锁口管接头,入土比0.72,沿基坑深度方向布置四道钢管支撑,墙趾位于⑨1层粉质粘土地层中;端头井采用800mm厚的地下连续墙,开挖深度为18.20m,墙深31.5米,锁口管接头,入土比0.73,沿基坑深度方向布置五道钢管支撑,墙趾位于⑨1层粉质粘土地层。
地下连续墙混凝土强度选用水下C30,最大水胶比0.50,最小水泥用量320Kg/m3,最大氯离子含量0.06%,并且宜使用非碱活性材料,当使用碱活性材料时最大碱含量3.0Kg/m3,混凝土抗渗等级S6;迎土面竖向钢筋保护层为70mm,坑内背土面为50mm,裂缝控制宽度小于0.3mm。
2地下连续墙施工工艺流程
导墙开挖、制作→制作导向引孔→挖槽→清槽及清刷接头→吊放接头管及钢筋笼→浇灌架就位插入导管→浇灌水下砼→拔锁口管。
3地下连续墙施工质量控制
3.1导墙的施工
3.1.1导墙形式的确定
导墙采用“┓┏”型现浇钢筋砼,砼标号C20(内掺早强剂)。导墙翼面置于上部的杂填土上,为保证两侧导墙能紧贴地面并在地下连续墙施工前和施工中不产生内挤,导墙翼面宽度设计为0.8m、墙厚0.2m、导墙深度1.5m(导墙深度以墙脚进入原状土不小于0.3m为宜),导墙顶面高出地面0.1m,防止周围的散水流入槽段内。导墙的净距按照《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999,2003版)的要求大于地下连续墙的设计宽度40mm。
3.1.2导墙的钢筋混凝土施工
(1)导墙沟槽开挖后立即将导墙中心线引至沟槽中,将预先用方木制作好的底模放入槽内并调整至设计位置,再用自拌低标号砼固定。(2)底模施工结束后绑扎导墙钢筋,导墙钢筋用中14螺纹钢,施工时双层双向布置,钢筋间距按200×200排列,水平钢筋置于内侧,钢筋施工结束并经“三检”合格后,填写隐蔽工程验收单,报甲方、监理验收,经验收合格后进行下道工序施工。(3)为确保导墙施工质量,模板在施工前先检查模板的平整度。(4)侧墙模板采用竹胶板,模板加固采用木楞加钢管支撑加固,支撑的间距不大于1米,模板加固牢固,严防跑模,并保证轴线和净空的准确,砼浇注前先检查模板的垂直度和中线以及净距是否符合要求,经“三检”合格后报甲方、监理通过方可进行砼浇注。(5)砼浇注采用人工与反铲配合,砼浇注时两边对称交替进行,严防走模。如发生走模,立即停止砼的浇注,重新加固模板,并校正到设计位置后,方可继续进行浇注。(6)砼的振捣采用插入式振捣器,振捣间距根据振捣器的有效范围确定,防止振捣不均,同时也防止在一处过振而发生走模现象。
3.2单元槽段成槽施工
(1)成槽机械选型。本工程成槽宽度为800mm,采用两台宝峨-金泰槽壁机分别进行施工。该设备成槽时自动显示成槽垂直度并带有垂直度修正块,能及时校正成槽垂直度。两台成槽机配备800mm宽槽壁头两套。
(2)单元槽段分幅。根据招标文件提供的站区范围内的地质条件,地下连续墙槽段划分宽度一般为6m一幅,对拐角等特殊地段,满足成槽机最小施工宽度的要求。
(3)成槽开挖宽度。单元槽段成槽前,先根据本幅槽段的分幅宽度b,加上接头管的宽度c,考虑成槽时左右垂直度的偏差外放200mm,则先施工幅的开挖宽度为b+2c+400mm。这样以保证成槽结束后接头管和钢筋笼能顺利下放到位。同时尽量避免单元槽段之间的接头位置设在转角处。
(4)单元槽段开挖工艺改进。单元槽段成槽前为保证成槽的垂直度采用“两钻一抓”法开挖,即先采用工程钻机在拟开槽段两端头附近各打一个引导孔,成孔后再用成槽机先挖两端最后挖中间,使抓斗两侧受力均匀。在转角处部分槽段因一斗无法完全挖尽时或一斗能挖尽但无法保证抓两侧受力均匀时,根据现场实际情况在抓斗的一侧下放特制钢支架来平衡另一侧的阻力,防止抓斗因受力不匀导致槽壁左右倾斜。
3.3地下连续墙接头处理
(1)接头管的制作。接头设施为接头管。接头管为马蹄形,由钢板卷制而成,内设加劲板。根据连续墙的深度,接头管做成6～10m一节,节与节之间套叠后用钢销连接牢固,顶部的一节接头管每0.5m对称设一对卡槽,供提升架顶拔接头管时使用。为吊放顺利,接头管的直径比墙宽小4cm。
(2)接头管的安放。第一组挖槽的槽段开挖结束后,在两侧安放接头管。用吊机吊起接头管,紧靠原地层开挖面垂直缓慢插入槽内,底部插入槽内300mm,安放牢固后,用提升架将其外露地面部分卡紧,便于钢筋笼上的止水钢板对位。钢筋笼安放就位后,在接头管与两侧墙壁的空隙处充填粘土块,阻止砼浆外溢。
3.4钢筋笼制作、安装
(1)钢筋笼制作。钢筋笼在平台上先安放下层水平分布筋再放下层的主筋,下层筋安放好后,再按设计位置安放桁架和上层钢筋。考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度的要求,根据设计图纸,每幅钢筋笼一般采用4榀桁架,桁架间距不大于1500mm。
(2)地下续墙钢筋笼制作的允许偏差(见表1)
(3)钢筋笼吊放。钢筋笼在起吊及行走过程中小心、慢速平稳操作同时在钢筋笼下端系上拽引绳以人力操纵,防止笼抖动而造成槽壁坍塌以及钢筋笼自身产生不可恢复的变形,钢筋笼在槽口按设计要求位置对正就位后缓慢下放入槽,不得放空档冲放,遇障碍物不能下放时,重新吊起,待查明原因并采取措施后再吊入。钢筋笼下放到位后,用特制的钢扁担搁置在导墙上,并通过控制笼顶标高来确保预埋件的位置准确。
3.5混凝土灌注
(1)钢筋笼安放后在4小时内浇灌砼,浇灌前先检查槽深,判断有无坍孔,并计算所需砼方量。(2)本标段连续墙砼设计强度等级S6C30,砼的坍落度按规范及水下砼要求,采用200±20mm。(3)砼浇灌采用龙门架或吊机配合砼导管完成,导管采用螺纹连接式导管,导管连接处用橡胶垫圈密封防水。导管在第一次使用前,在地面先作水密封试验,试验压强不小于4Kg/cm2。(4)导管在砼浇注前先在地面上将每根导管拼装成两节,用吊机直接吊入槽中砼导管口,再将两节导管连接起来,导管下口距槽底30～50cm,导管上口接上方形漏斗。(5)混凝土浇注。a)开始浇注时,先在导管内放置隔水球以便砼灌注时能将管内泥浆从管底排出。b)砼罐车对准漏斗直接灌注砼,初灌时保证每根导管内及漏斗内混凝土量满足封底砼的备用量。c)砼浇注中保持砼连续均匀下料导管下口在混凝土内埋置深度控制在1.5～6.0m,在浇注过程中随时观察、测量砼面标高和导管的埋深,严防将导管口提出砼面。同时通过测量掌握砼面上升情况、浇筑量和导管埋入深度,防止导管下口暴露在泥浆内,造成泥浆涌入导管。当混凝土浇捣到地下连续墙顶部附近时,导管内混凝土不易流出,一方面降低浇筑速度,另一方面可将导管的最小埋入深度减为1m左右,若混凝土还浇捣不下去,可将导管上下抽动,但上下抽动范围不得超过30cm。见图1。
图1混凝土浇注示意图
d)在浇注过程中,导管不能作横向运动以防沉渣和泥浆混入混凝土中。同时不能使混凝土溢出料斗流入导沟。e)置换出的泥浆及时处理,不得溢出地面。f)对采用两根导管的地下连续墙,砼浇注两根导管轮流浇灌,确保砼面均匀上升,砼面高差小于50cm。以防止因砼面高差过大而产生夹层现象。g)在浇注过程中随时量测混凝土面的高程,砼浇注面高出设计标高30～50cm。对砼浇注过程作好详细记录,并填写报验单呈送监理。
3.6地下连续墙墙趾注浆
为减小地下连续墙后期的沉降和协调整体变形,在地下连续墙施工结束后,在地下连续墙的墙底沉渣层和以下持力土层的表层进行注浆加固,使其整体强度和变形模量达到减少地下连续墙的垂直沉降和不均匀沉降的要求。
地下墙原则上每幅宽设置2根注浆管,对墙底土体进行注浆加固,减少墙体垂直沉降。注浆管插入墙底0.8m,压浆范围为墙底以下1.5m。同时在注浆过程中监测墙顶隆起,控制其上抬不超过1cm。
4结语
在采用地下连续墙对该工程进行基坑围护处理后,基坑开挖时,基坑的变形程度明显小于围护桩结构,基坑渗水情况也明显好于围护桩结构,场地周围建筑物也没有受到影响。施工时噪音小,对周围环境影响较小。