【摘要】地下連續(xù)墻是一種基坑圍護技術(shù),具有強度高、剛度大、勞動強度較低、施工機械化程度較高等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用在深基坑圍護中。同時存在施工技術(shù)復(fù)雜、質(zhì)量要求較高,容易造成夾層、塌方、滲漏等問題。
【關(guān)鍵詞】地下;連續(xù)墻;施工;措施
隨著挖槽機械設(shè)備的快速發(fā)展,與之相配套的挖槽工法層出不窮;有不少新的創(chuàng)新工藝已經(jīng)應(yīng)用于地下連續(xù)墻施工,膨潤土泥漿被逐步淘汰;過去以混凝土為主的墻體材料已經(jīng)開始向多樣化發(fā)展;越來越多地被作為建筑物的基礎(chǔ),不再單純用于擋土支護或防滲。
1 地下連續(xù)墻概述
地下連續(xù)墻,就是在地面以下,利用各種挖槽機械,借助于泥漿的支撐作用,在地下挖掘而出的窄而深的溝槽,并在其內(nèi)澆注適當(dāng)?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體,用于支承建筑物荷載、截水防滲或擋土支護。地下連續(xù)墻開挖技術(shù)起源于歐洲,它是根據(jù)打井和石油鉆井使用泥漿和水下澆注混凝土的方法而發(fā)展起來的,1950年在意大利米蘭首先采用了護壁泥漿地下連續(xù)墻施工,20世紀(jì)50-60年代該項技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國家及前蘇聯(lián)得到推廣,成為地下工程和深基礎(chǔ)施工中有效的技術(shù)。
地下連續(xù)墻施工震動小、噪聲低,墻體剛度大,防滲性能好,對周圍地基無擾動,可以組成具有很大承載力的任意多邊形連續(xù)墻代替樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)或沉箱基礎(chǔ)。在它的初期階段,基本上都是用作防滲墻或臨時擋土墻。通過開發(fā)使用許多新技術(shù)、新設(shè)備和新材料,現(xiàn)在已經(jīng)越來越多地用作結(jié)構(gòu)物的一部分或用作主體結(jié)構(gòu),最近十年更被用于大型的深基坑工程中。按成墻方式可分為樁排式、槽板式、組合式;按墻的用途可分為防滲墻、臨時擋土墻、永久擋土(承重)墻、作為基地下連續(xù)墻施工礎(chǔ)用的地下連續(xù)墻;按墻體材料可分為鋼筋混凝土墻、塑性混凝土墻、固化灰漿墻、自硬泥漿墻、預(yù)制墻、泥漿槽墻(回填礫石、粘土和水泥三合土)、后張預(yù)應(yīng)力地下連續(xù)墻、鋼制地下連續(xù)墻;按開挖情況可分為地下連續(xù)墻(開挖)、地下防滲墻(不開挖)。
地下連續(xù)墻之所以能得到如此廣泛的應(yīng)用和其具有的優(yōu)點是分不開的。施工時振動小,噪音低,非常適于在城市施工。墻體剛度大,用于基坑開挖時,可承受很大的土壓力,極少發(fā)生地基沉降或塌方事故,已經(jīng)成為深基坑支護工程中必不可少的擋土結(jié)構(gòu)。防滲性能好,由于墻體接頭形式和施工方法的改進(jìn),使地下連續(xù)墻幾乎不透水,可以貼近施工。地下連續(xù)墻剛度大,易于設(shè)置埋設(shè)件,很適合于逆做法施工。用地下連續(xù)墻作為土壩、尾礦壩和水閘等水工建筑物的垂直防滲結(jié)構(gòu),是非常安全和經(jīng)濟的。占地少,可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間,充分發(fā)揮投資效益。但是,也存在一些缺點。在一些特殊的地質(zhì)條件下(如很軟的淤泥質(zhì)土,含漂石的沖積層和超硬巖石等),施工難度很大。如果施工方法不當(dāng)或施工地質(zhì)條件特殊,可能出現(xiàn)相鄰墻段不能對齊和漏水的問題。
2 地下連續(xù)墻施工存在的問題
2.1 地質(zhì)條件比較復(fù)雜,上部雜填土較厚或土質(zhì)松散,極易發(fā)生槽壁坍塌。
2.2 地下潛水層含水量豐富且補給量大、水位高,微承壓水及承壓水水頭高,地下潛水水位和微承壓水及承壓水水頭均高于原地面,極易造成槽壁坍塌。
2.3 地形復(fù)雜,地勢高差大,大型機械行走和作業(yè)時存在較大安全隱患。
2.4 地上水流將施工場地分割開,給地下連續(xù)墻施工帶來諸多不利因素。
2.5 地下連續(xù)墻距離周邊道路、橋梁及文物保護建筑等較近。需要確保道路、橋梁及文物保護建筑等的安全,必須采取相應(yīng)的保護措施。
2.6 場地內(nèi)地下連續(xù)墻施工范圍內(nèi)地面以下分布著數(shù)量眾多的廢棄雨污水砼管及砼基礎(chǔ)、大塊孤石和建筑雜物等地下障礙物。
3 地下連續(xù)墻施工的解決措施
3.1 利用超聲探測技術(shù)
利用超聲探測方法,將超聲波傳感器侵入鉆孔中的泥漿里,可以很方便地對鉆孔四個方向同時進(jìn)行孔壁狀態(tài)監(jiān)測,可以實時監(jiān)測連續(xù)墻槽寬、鉆孔直徑、孔壁或墻壁的垂直度、孔壁或墻壁坍塌狀況等等。
3.2 解決上部土質(zhì)差和砂性大的措施
在無放坡深開挖條件地段,采用沿導(dǎo)墻兩側(cè)進(jìn)行壓密注漿加固的措施。在有放坡深開挖條件地段,采用高導(dǎo)墻措施,導(dǎo)墻深度加深。避免槽段暴露時間太長,組織好成槽后各道施工工序的銜接。在成槽施工區(qū)內(nèi)鋪設(shè)大塊鋼板,以避免施工機械造成的局部壓應(yīng)力集中,盡量減小大型機械對槽壁的影響。嚴(yán)格控制泥漿性能,確保泥漿質(zhì)量,并根據(jù)土質(zhì)情況及時調(diào)整泥漿比重和粘度等性能指標(biāo)。
3.3 解決地下水水量大和水位高的措施
對已發(fā)生嚴(yán)重坍塌的槽段,回填后在導(dǎo)墻兩側(cè)采用高壓旋噴樁進(jìn)行加固,待加固體達(dá)到一定強度后,再進(jìn)行成槽施工。對未開挖且地勢較低的槽段,在導(dǎo)墻兩側(cè)采取輕型井點降水措施進(jìn)行試驗。在地勢較低地段地下連續(xù)墻施工區(qū)附近布置深井進(jìn)行降水,同時設(shè)置臨時泵站不間斷地向外抽排地表水和潛水。
3.4 解決地形復(fù)雜、地勢高差大的措施
在機械選型驗算時,充分考慮現(xiàn)場的行走坡度,確保留有足夠的安全系數(shù)。仔細(xì)勘察現(xiàn)場,嚴(yán)格限定重型機械行走和作業(yè)路線。鋼筋籠吊裝時,確保吊機的底盤和行走道路相對平整堅實,坡度在允許范圍之內(nèi)。路面不平或坡度過大時,采用下部墊碎石并在面上加蓋鋼板鋪平。對重型機械行走和作業(yè)區(qū)內(nèi)局部坑洼和松軟處,下部采用碎石、碎砼或磚渣換填夯實,必要時面上加蓋鋼板或路基箱。
3.5 解決地上水流的措施
整體分為兩階段施工,即先將河水全部疏干,再將兩岸河堤高出地面部分予以破除后對河道進(jìn)行換填。局部地下連續(xù)墻橫跨河道處,先采用鎬頭機和挖掘機將導(dǎo)墻施工區(qū)內(nèi)河道U型槽及其基礎(chǔ)全部破除,然后采用水下混凝土分二次澆筑深導(dǎo)墻。局部地下連續(xù)墻位于河道或河堤處,先采用鎬頭機和挖掘機將導(dǎo)墻施工區(qū)內(nèi)河道、河堤及其基礎(chǔ)全部破除,由于破除深度較大,無法直接澆筑導(dǎo)墻,因此破除后采取“回填夯實→旋噴加固→澆筑導(dǎo)墻”方案進(jìn)行處理。
3.6 解決距離道路、橋梁及建筑物較近的措施
為保證城市道路的暢通,經(jīng)與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計及相鄰標(biāo)段施工單位等多方協(xié)商后,將地下連續(xù)墻內(nèi)移,以減少該處地下連續(xù)墻施工時對外側(cè)干將路機動車道正常通行的影響。
3.7 解決地下障礙物的措施
3.7.1 針對廢棄雨污水砼管。有放坡開挖條件時,采取機械直接破除后采用20%摻量的水泥土換填,待約一周左右養(yǎng)護期后再開挖施作導(dǎo)墻;無放坡開挖條件時,采用錘頭直徑大于地下連續(xù)墻寬20cm以上的沖擊鉆機進(jìn)行破除,然后對上部破空部分采用20%摻量的水泥土換填,待約一周左右養(yǎng)護期后再開挖施作導(dǎo)墻。
3.7.2 針對電纜管線。對有深埋廢棄電纜管線地段,在施工前采取沖擊鉆機對導(dǎo)墻范圍內(nèi)且低于電纜管線底1m以上部位進(jìn)行連續(xù)破除。若布置有塑料軟管等柔性細(xì)長管狀物無法徹底破除時,先采取成槽機抓斗或挖掘機進(jìn)行掏抓,若仍不奏效時可采取“護籠+人工切割”方法清除。
3.7.3 大塊孤石。孤石埋藏較淺,埋深少于5m時,采取機械直接挖除,并對導(dǎo)墻下挖空處采用20%摻量水泥土進(jìn)行換填處理。對深埋大于5m的大塊孤石,采取沖擊錘破碎或?qū)⑵湟恢睕_壓至設(shè)計地下連續(xù)墻槽底,并對沖擊肥槽采用20%摻量水泥土進(jìn)行換填。
3.7.4 針對建筑雜物。對建筑雜物如碎磚塊、碎混凝土塊、方木條、短鋼筋及鋼管等較多的地段,在導(dǎo)墻施工前,采取局部翻挖換填20%摻量水泥土方法進(jìn)行處理。
4 結(jié)語
總之,地下連續(xù)墻施工是一個復(fù)雜的施工過程,技術(shù)要求較高。在施工過程中要加強技術(shù),對于可能出現(xiàn)的問題,應(yīng)該要有充分的認(rèn)識。采取相應(yīng)的預(yù)防和處理措施,然后總結(jié)經(jīng)驗,加強對質(zhì)量通病的防范,才能縮短工期、降低工程造價、保證工程質(zhì)量。
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