摘 要:當(dāng)基坑的開(kāi)挖深度達(dá)一定程度后,常規(guī)的設(shè)計(jì)和施工方法己不能滿足工程的需要了,特別是在沿海軟土地區(qū),隨著基坑開(kāi)挖深度的加大,設(shè)計(jì)和施工的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越大,鑒于此,本文結(jié)合某工程對(duì)超深地下連續(xù)墻施工方法進(jìn)行粗淺的探討。
關(guān)鍵詞:地下連續(xù)墻;施工;軟土
1概況及施工工藝流程
地下連續(xù)墻底標(biāo)高為-54.20m,頂標(biāo)高為-1.60m,地下連續(xù)墻為“二合一”墻對(duì)接頭的防水、墻面平整度以及垂直度要求較高,且施工時(shí)間長(zhǎng),施工難度和風(fēng)險(xiǎn)大。因此在地下連續(xù)墻施工時(shí)須對(duì)地下連續(xù)墻槽壁兩側(cè)土體進(jìn)行注漿加固,然后修筑導(dǎo)墻,制作預(yù)制接頭,開(kāi)挖成槽等,其施工工藝流程如下:
2實(shí)施情況
地下連續(xù)墻施工采用BAUER-GB30型液壓抓斗,配一臺(tái)150T履帶吊和一臺(tái)50T吊車進(jìn)行鋼筋籠和預(yù)制接頭樁安裝。
3超深地下連續(xù)墻施工措施
該項(xiàng)目地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)深度(成槽)53.7m,在同類工程中并不多見(jiàn);根據(jù)其超深地下連續(xù)墻施工經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)有的BAUER-GB30型液壓抓斗能夠滿足上海軟土地地區(qū)基上成槽深度54m的要求,從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),本工程就沒(méi)有進(jìn)行成槽試驗(yàn)。為確保該工程保質(zhì)、安全和如期完成,針對(duì)該工程采用如下的技術(shù)措施:
3.1設(shè)備準(zhǔn)備及維護(hù)保養(yǎng)
依據(jù)以往超深地下連續(xù)墻施工經(jīng)驗(yàn),推斷53.7m深地下連續(xù)墻成槽時(shí)間大約在24小時(shí)左右,如此長(zhǎng)時(shí)間的疲勞作業(yè),對(duì)液壓油管、抓斗缸體等磨損很大,因此在施工前需將成槽設(shè)備調(diào)至最佳狀態(tài),為避免發(fā)生意外情況,備用兩套油管(長(zhǎng)各80m)及一根抓斗油缸活塞等易壞配件。施工過(guò)程中司機(jī)應(yīng)經(jīng)常檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,若有異常情況應(yīng)及時(shí)上報(bào),并作好記錄,F(xiàn)場(chǎng)派駐有經(jīng)驗(yàn)的機(jī)械師24小時(shí)值班。每一槽段施工結(jié)束,由專職機(jī)械員會(huì)同機(jī)長(zhǎng)對(duì)成槽機(jī)各易磨損部位、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行檢查,并填寫檢查記錄,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,嚴(yán)禁設(shè)備帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.2成槽垂直度控制
根據(jù)施工單位以往的施工經(jīng)驗(yàn),成槽垂直度僅滿足規(guī)范要求不應(yīng)樂(lè)觀,因?yàn)閷?duì)“一”字型槽段垂直度滿足規(guī)范要求,對(duì)后續(xù)施工一般不會(huì)產(chǎn)生不利影響;但對(duì)于“折線型”型槽段,即便滿足規(guī)范要求,如果兩抓的偏位不在同一側(cè)、即產(chǎn)生通常所說(shuō)“邁步”情況,則會(huì)對(duì)后序預(yù)制接頭及鋼筋籠安裝施工產(chǎn)生不利影響。因此成槽過(guò)程中必須加強(qiáng)垂直度控制,施工時(shí)成槽機(jī)械必須具有自動(dòng)糾偏裝置,同時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程的要求。
3.3旋流池與沖渣溝地下連續(xù)墻相連處的處理
旋流池與沖渣溝地下連續(xù)墻相連處預(yù)留一道500mm間距的空隙,在旋流池地下連續(xù)墻施工完畢后,沖渣溝與旋流池接口處及外側(cè)各設(shè)直徑1000mm、深25m高壓旋噴樁5根,將沖渣溝與旋流池的地下連續(xù)墻相連。
4地下連續(xù)墻施工
4.1槽壁劈裂注漿加固
根據(jù)工程地質(zhì)資料,自然地坪絕對(duì)標(biāo)高約+4.44m左右,表層為雜填土,二層為粉質(zhì)粘上,三層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,均具有高含水量,高靈敏度,大孔隙比,高壓縮性,是某地區(qū)典型的飽和軟弱地基土,是場(chǎng)區(qū)內(nèi)強(qiáng)度及工程性能最差的土層,并具有觸變和蠕變等不良特性,也是地下連續(xù)墻最易塌方的土層范圍,且單幅地下墻成槽時(shí)間長(zhǎng),對(duì)槽壁穩(wěn)定均有很大的影響,根據(jù)類似土質(zhì)工程的施工經(jīng)驗(yàn),采用劈裂注漿對(duì)地面下-1.9~-10.0m以內(nèi)土體予以改良,確保地下墻成槽時(shí)槽壁穩(wěn)定,以減小對(duì)周圍環(huán)境和地下墻成墻質(zhì)量的影響-10.0~-20.0m為淤泥質(zhì)粘土層,但此時(shí)護(hù)壁泥漿壓力能夠確保地下墻成槽時(shí)槽壁穩(wěn)定,。
(1)劈裂注漿孔位布置
沿地下墻槽壁兩側(cè)各做兩排劈裂注漿,間距1000mm,兩排排距1000mm?咨-18.0m加固孔位約366個(gè)漿液充填率20~25%注漿孔。
(2)注漿配比及參數(shù)
由于普通注漿加固體在地下養(yǎng)護(hù)齡期較長(zhǎng),為使注漿后能夠盡快安排成槽施工,采用劈裂注漿加固。劈裂注漿采用的主要材料有普通硅酸鹽水泥、粉煤灰和模數(shù)為3.9的水玻璃等;每立方米土水泥摻量取為土體重量12~15%左右,水玻璃摻量1~2%,注漿壓力控制在0.2~0.5MPa,漿液水灰比控制在0.5,漿液注漿配合比:
靠近加熱爐一側(cè),由于新近回填土均在3~7m厚,對(duì)土體加固提出了更高的要求,為確保加固效果,先安排施工最外排和最內(nèi)排,并進(jìn)行跳孔施工,一般情況“跳兩孔或三孔”,在出現(xiàn)“冒漿”或“串漿”,時(shí)停止注漿,清洗孔位,待24h后進(jìn)行二次劈漿,直至注漿量滿足設(shè)計(jì)要求。
(3)實(shí)施效果
該工程劈裂注漿孔約366個(gè),共計(jì)6588延長(zhǎng)米,采用兩臺(tái)XY-100型工程地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行成孔,四臺(tái)注漿泵進(jìn)行注漿,24人分兩班連續(xù)作業(yè)30d注漿全部結(jié)束。共用水泥1057.74t,水玻璃20.86t,粉煤灰183t。
通過(guò)采用劈裂注漿加固槽壁兩側(cè)土體,歸納起來(lái)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
、 采用劈裂注漿加固槽壁兩側(cè)土體,不僅起到改良土體的目的,而且較其他加固方法,如深層攪拌樁、高壓旋噴樁相比,對(duì)地下墻的施工不會(huì)產(chǎn)生影響,尤其地下墻成槽垂直度均能滿足施工規(guī)范要求;
、 采用劈裂注漿加固槽壁兩側(cè)土體,所用的設(shè)備不僅輕便,移動(dòng)靈活,施工區(qū)域占地小,且能加快施工進(jìn)度,縮短工期;
4.2導(dǎo)墻、道路
導(dǎo)墻采用倒“L”型鋼筋混凝上,深度2.0m,內(nèi)配Ф12@200雙層鋼筋網(wǎng)片,混凝土為C25;平面布置呈正36邊形。導(dǎo)墻兩側(cè)土體采用劈裂注漿加固措施后,土體可直接作為導(dǎo)墻施工的外模,以加快施工進(jìn)度。
地下連續(xù)墻施工均為重型設(shè)備,沿導(dǎo)墻外周圍設(shè)8.55m寬鋼筋混凝土環(huán)形施工便道,且該便道可做土方開(kāi)挖和結(jié)構(gòu)施工的道路。
4.3泥漿制備及循環(huán)
在本工程中,選用優(yōu)質(zhì)的高Ga+膨潤(rùn)土,此種土膨脹率大、造漿粘度、泥皮質(zhì)量均高于其他品種。在成槽過(guò)程中,控制泥漿比重不低于1.10,并提高泥漿液面及其粘度,以保證槽壁在有效泥漿護(hù)壁下保持穩(wěn)定。在成槽過(guò)程中,每槽三次抽查泥漿指標(biāo),對(duì)不合格泥漿堅(jiān)決廢棄,以確保泥漿的護(hù)壁效果,F(xiàn)場(chǎng)配備能儲(chǔ)存500m3泥漿池,200m3廢漿池,廢漿由封閉的罐車集中外運(yùn)。
4.4成槽施工
按設(shè)計(jì)槽段長(zhǎng)度采用兩抓成槽,為保證首開(kāi)幅第二抓成槽截面尺寸,成槽前須在槽段一端先鉆一直徑為lm的導(dǎo)孔。成槽過(guò)程中確保泥漿液面不低于導(dǎo)墻頂面300mm。每幅槽段成槽結(jié)束,靜置1小時(shí)后即進(jìn)行清底,保證沉渣厚度小于200mm。
4.5預(yù)制接頭安裝、測(cè)壁
地下連續(xù)墻接頭采用我公司在多項(xiàng)工程實(shí)踐能夠確保接縫質(zhì)量和減化施工程序的國(guó)家專利技術(shù)產(chǎn)品-地下連續(xù)墻預(yù)制接頭技術(shù)。預(yù)制接頭于施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制,為便于吊裝分上、中、下三段制作。
成槽結(jié)束后由150T履帶吊進(jìn)行預(yù)制接頭的安裝。預(yù)制接頭分三段進(jìn)行安裝,上下接頭用鋼板焊接連接,預(yù)制接頭應(yīng)完全插入槽底固定,預(yù)制接頭的背側(cè)空隙應(yīng)用土加石回填,且回填要密實(shí),以預(yù)防混凝土“繞流”。樁頂用Ф16鋼筋對(duì)拉連接,樁頂與導(dǎo)墻間間隙用木楔楔死,以防止接頭在混凝土澆灌過(guò)程中外移。相鄰槽段開(kāi)挖后利用特制測(cè)壁器清測(cè)預(yù)制接頭槽,采用特制刷壁器進(jìn)行刷壁,清刷次數(shù)不少于5次,以防止夾泥,確保接頭防水效果。
4.6鋼筋籠制作及吊裝
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)兩個(gè)27×6m2鋼筋籠制作平臺(tái),其平整度誤差小于l0mm,鋼筋籠在平臺(tái)上分兩段進(jìn)行成型制作。鋼筋籠析架及構(gòu)造鋼筋在布置時(shí)應(yīng)考慮混凝土導(dǎo)管位置合理布置,確保混凝土澆灌順利。鋼筋焊接滿焊與交叉焊部位嚴(yán)格按照施工圖控制,焊點(diǎn)質(zhì)量滿足焊接規(guī)范要求。析架、吊環(huán)的焊縫長(zhǎng)度和厚度須滿足要求,以防起吊過(guò)程中變形、散落。
鋼筋籠分段吊裝,下段先吊裝入槽,并用軌道鋼擔(dān)放在導(dǎo)墻上,然后起吊上段鋼筋籠,兩段鋼筋籠在槽段口進(jìn)行拼接,拼接采用70d搭接、精架鋼筋采用間斷焊焊接,以保證上下段連接牢固及滿足吊裝要求。鋼筋籠每幅約重35T,每段鋼筋籠采用一臺(tái)150T履帶吊與一臺(tái)50T履帶吊協(xié)同配合翻身起吊,并由150T吊車以垂直狀態(tài)吊裝入槽。150T履帶吊的吊臂長(zhǎng)度為45m,工作半徑為10~12m;50T履帶吊的吊臂長(zhǎng)度為25m,工作半徑為6~7m。
4.7混凝土澆灌
利用帶有快速接頭的密封導(dǎo)管進(jìn)行水下混凝土澆灌。澆灌時(shí)導(dǎo)管在混凝土中的埋深應(yīng)保證2~6m,以免造成夾渣,影響墻體質(zhì)量;混凝土最終澆灌高度應(yīng)高于地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)頂標(biāo)高300~500mm;混凝土坍落度用坍落度筒在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,每槽段抽查不少于二次,坍落度標(biāo)準(zhǔn)為18~20cm。
5結(jié)束語(yǔ)
本工程采用地下連續(xù)墻圍護(hù),設(shè)計(jì)深度一般在53~55m,我們制定連續(xù)墻施工方案時(shí)往往著重于深度和大面垂直度的控制。其實(shí),地下連續(xù)墻是不連續(xù)的,它是由一片一片的地下墻連接而成的。地下連續(xù)墻施工時(shí),當(dāng)深度超過(guò)設(shè)備能力時(shí),我們可以經(jīng)過(guò)設(shè)備改造達(dá)到要求;大面垂直度的控制可以通過(guò)自動(dòng)糾偏儀來(lái)實(shí)現(xiàn),基本可以消除“邁步”現(xiàn)象。但小面的垂直度控制一直被忽視,往往造成“繞流”或接頭位置不正確,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響下一幅槽段的開(kāi)挖,處理方法又繁瑣,需要花費(fèi)較多的時(shí)間和費(fèi)用為代價(jià)來(lái)彌補(bǔ)。另外,鋼筋籠下完后,對(duì)預(yù)制接頭的回填至關(guān)重要,直接關(guān)系到下幅槽段的施工,是消除繞流和順利施工的關(guān)鍵。
綜上所述,在軟土地基上建造超深基坑是一項(xiàng)系統(tǒng)而綜合的工程,需要業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工個(gè)方面密切協(xié)作配合,制定好各種預(yù)案,并在實(shí)施過(guò)程中抓好每個(gè)細(xì)節(jié)工作,才能確保工程安全、順利實(shí)施。
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