【摘 要】在深基坑的開挖過程中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性直接影響著基坑開挖和樁基施工的質(zhì)量和進(jìn)度,因此深基坑圍護(hù)作業(yè)一直以來都備受施工企業(yè)的重視。地下連續(xù)墻作為深基坑施工的常用圍護(hù)結(jié)構(gòu),在基礎(chǔ)工程中應(yīng)用非常廣泛,F(xiàn)本文主要探討的是地下連續(xù)墻工字鋼接頭施工技術(shù)及其改進(jìn)方法的相關(guān)問題。這是因?yàn)橹挥薪宇^施工質(zhì)量得到保證,才能使地下連續(xù)墻充分發(fā)揮其功能作用,為基坑施工保駕護(hù)航。文章首先分析了傳統(tǒng)的工字鋼接頭施工技術(shù),繼而提出了一種改進(jìn)方案,以供參考。
【關(guān)鍵詞】地下連續(xù)墻;工字鋼;接頭施工;改進(jìn)
由于高層建筑的基坑開挖一般多為深基坑形式,若不做好施工圍護(hù)措施,極易會導(dǎo)致基坑失穩(wěn)甚至坍塌的現(xiàn)象。目前很多建筑工程在進(jìn)行深基坑開挖時(shí)都會采取地下連續(xù)墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式,以保證深基坑的施工安全。地下連續(xù)墻不但能夠作為承重結(jié)構(gòu)緩解上部荷載對基坑側(cè)壁的壓力,更重要的是其能夠有效的防止?jié)B漏水現(xiàn)象,為基坑開挖與基礎(chǔ)施工提供了良好的環(huán)境。而在地下連續(xù)墻的施工中,接頭的處理好壞直接影響其防滲性能的高低,工字鋼接頭作為地下連續(xù)墻常見的接頭施工方法,在實(shí)際應(yīng)用中還存在一定的不足之處。為此,筆者在分析其施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)方案,具體如下文所述。
1、地下連續(xù)墻的傳統(tǒng)工字鋼接頭施工技術(shù)分析
地下連續(xù)墻在基礎(chǔ)工程中所起到的主要圍護(hù)作用是承重和防滲,其主要是由間隔或連續(xù)的鋼筋砼墻段共同組成。在施工中,鋼筋砼墻段往往不是一次性澆筑完成的,這就需要將兩個(gè)不同時(shí)段澆筑的鋼筋砼墻段用接頭連接起來,形成連續(xù)墻體。一般常用的連續(xù)墻接頭為工字鋼、接頭管等形式。但由于接頭管的止水效果很不理想,因此逐漸被淘汰使用。目前最為常用的就是工字鋼接頭。傳統(tǒng)的工字鋼接頭施工技術(shù)應(yīng)用較為簡單,且施工方便快捷,工字鋼本身可以在現(xiàn)場加工,并且其剛度和強(qiáng)度都非常大,滲水路徑相對較長,因而可以起到一定的防滲效果。
在利用工字鋼接頭施工技術(shù)進(jìn)行地下連續(xù)墻的連接時(shí),先要根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行工字鋼加工,一般都是在施工現(xiàn)場直接加工利用。工字鋼加工完成后,將其放入相應(yīng)的槽段內(nèi)。通常工字鋼的高度值要低于槽段的寬度,因此在將其放入槽段之后,泥漿就會沿著工字鋼外側(cè)和槽段內(nèi)壁流向一邊,從而達(dá)到防滲效果。但是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),工字鋼接頭在使用一段時(shí)間后,其外側(cè)就會逐漸形成凝固的泥膜。若這些泥膜不能被水沖刷走,就會越積越多,導(dǎo)致工字鋼上部發(fā)生變形,從而使得水或泥漿順著變形的路徑流入墻內(nèi),形成一定的滲流通道,降低地下連續(xù)墻的防滲特性。尤其是在一些土層較為軟弱的地區(qū),更容易造成滲漏現(xiàn)象,嚴(yán)重影響地下連續(xù)墻的止水效果。
在以往的工字鋼接頭施工技術(shù)應(yīng)用中,為了防止這種滲漏通道的形成,施工人員往往采用在工字鋼外側(cè)充填砂包的方式來應(yīng)對。但是在實(shí)際的工程應(yīng)用中,由于泥漿具有很強(qiáng)的流動性,僅僅以填砂包是很難保證其不會產(chǎn)生滲漏的。如何解決工字鋼外側(cè)滲漏通道形成的問題是目前地下連續(xù)墻工字鋼接頭施工技術(shù)的主要難題。
2、改進(jìn)后的工字鋼接頭施工技術(shù)應(yīng)用
由上述分析可以看出,目前存在于工字鋼接頭施工的主要問題是如何解決滲漏問題,F(xiàn)有一種改進(jìn)的技術(shù)方法能夠在一定程度上解決這一難題。改進(jìn)方法即是將在工字鋼外側(cè)所填充的傳統(tǒng)砂包改為“接頭鋼塞+砂包”的方式。改進(jìn)后,接頭鋼塞將代替泡沫,早期槽段混凝土初凝后拔去接頭鋼塞,后期施工時(shí)可省去劈打泡沫及殘積混凝土塊。由于接頭鋼塞可重復(fù)使用2 000次以上,因而省工省時(shí)又降低成本,其防滲效果遠(yuǎn)比傳統(tǒng)方式要好很多。空心鋼塞用8mm厚鋼板焊制而成,鋼塞長度與槽深相同,可分段或整段制作。
3、改進(jìn)后的工字鋼的應(yīng)用
3.1工字鋼安裝
根據(jù)吊裝設(shè)備能力,早期槽段鋼筋網(wǎng)(工字鋼焊接在鋼筋網(wǎng)的兩端)可分段或整段制作,尺寸應(yīng)準(zhǔn)確。工字鋼(連網(wǎng))安裝時(shí),垂直分段駁接或整體吊裝均可,必要時(shí)可用儀器將垂直偏差控制在1%以內(nèi)。鋼塞安裝應(yīng)在工字鋼(連網(wǎng))安裝完畢后進(jìn)行。槽深小于15m時(shí)可整段吊裝,槽深大于15m時(shí)可分段吊裝并用法蘭盤駁接。鋼塞安裝后即回填砂包。
3.2接頭鋼塞的拔除
采用改進(jìn)后的接頭方式時(shí),應(yīng)在早期混凝土初凝后、終凝前拔除鋼塞,根據(jù)實(shí)際情況可一次或分次提拔。影響拔塞成功的主要因素如下:
1)吊裝設(shè)備起重能力是拔塞成功的保證,其噸位偏低易造成拔塞失敗。
2)鋼塞埋得越深,鋼塞的抗拔力越大,越易造成拔塞失敗。
3)澆筑早期水下混凝土?xí)r,混凝土有可能澆滲到鋼塞處埋住鋼塞,而澆滲混凝土量、與鋼塞接觸面大小及澆筑時(shí)間直接影響鋼塞的抗拔力。拔塞過早易引起早期混凝土澆滲流失,甚至使早期混凝土出現(xiàn)蜂窩等質(zhì)量問題;拔塞過遲澆滲混凝土?xí),易造成拔塞失敗。因此,拔塞時(shí)間和拔出長度應(yīng)根據(jù)水下混凝土的初凝及終凝時(shí)間來考慮。
4)分段駁接鋼塞時(shí),若駁接處拉力不夠,易造成鋼塞在駁接處拉斷,因此駁接要牢固。使用駁接法蘭及螺絲等受拉配件要經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算。
為保證拔塞成功,要充分考慮以上因素及其他有關(guān)因素,萬一拔塞失敗,須在5d后用十字鉆強(qiáng)行沖打清除鋼塞。
3.3后期槽段接頭施工
早期混凝土澆筑5d后,方可進(jìn)行接頭施工。關(guān)鍵是徹底清除早期在工字鋼后期腹腔的泡沫(指采用泡沫填充者)及遺留的砂包,方法如下:
1)用十字鉆開孔,緊貼工字鋼腹腔垂直劈打泡沫,在開孔過程中有大量泡沫浮起,否則即證明孔斜,應(yīng)及時(shí)修正。若采用接頭鋼塞施工法,由于不用劈打泡沫而可縮短造孔時(shí)間,這是采用接頭鋼塞的優(yōu)越性。
2)十字鉆鉆至設(shè)計(jì)深度后,改換閘扎鉆頭重復(fù)修孔,使之平直。
3)用鋼絲鉆頭緊貼工字鋼腹腔工作面,自上而下重復(fù)兩三次刷洗腔壁泥皮至鋼絲不帶泥皮為止。
3.4接頭驗(yàn)收
接頭驗(yàn)收的主要內(nèi)容是對工字鋼腹板后期工作面的清理要求。該工作面不得殘留或附著任何雜物(如泥皮、混凝土碎塊、泡沫殘留物等),以免遺留滲漏隱患。具體方法如下:
1)在采用傳統(tǒng)接頭方法的施工過程中,要注意觀察泡沫浮起量(此量應(yīng)與安裝量基本相等)。
2)用捅孔鉆頭緊貼工字鋼腹板腔垂直下放至孔底,上下來回兩次,若鋼絲突然偏離中心位置,證明此處可能殘留泡沫或其他雜物,必須清理。引用導(dǎo)向鋼軌定位清理,用測錘緊貼工字鋼腹部下落,亦可測出造孔的質(zhì)量。
3)用鋼絲刷貼腹板腔上下洗刷,至鋼絲不沾染泥皮為止,即為符合要求。
4、結(jié)語
綜上所述,在地下連續(xù)墻的接頭施工中,采用工字鋼接頭施工技術(shù)不但具有施工簡單方便、快捷省時(shí)等優(yōu)點(diǎn),還能夠利用其優(yōu)良的力學(xué)性能來提高墻體的抗彎能力。但是是其也存在一定的缺點(diǎn),即用鋼量較大,且對施工機(jī)械的要求較高,防滲性能也不是特別理想。而本文中所提出的改進(jìn)方案則極大的增強(qiáng)了工字鋼的防滲效果,值得借鑒使用。
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