地下連續(xù)墻施工重點(diǎn)解析
一、施工原理
主要就是用于挖槽的設(shè)備,并且是沿著深基礎(chǔ)的位置或是在地下建筑物的周邊位置,挖出具有一定寬度的溝槽,并且使用鋼筋籠放入溝槽中,最后使用導(dǎo)管在充滿你將的溝槽澆筑一些混凝土,形成一個(gè)個(gè)槽段,在各個(gè)槽段中是頭部相連接,這樣就形成了一個(gè)連續(xù)的墻體。連續(xù)墻在施工的過(guò)程中振動(dòng)很小,并且噪音很低,很是適合于城市的施工方式。墻體在施工的過(guò)程中要求的剛度比較大,基坑在開挖的過(guò)程中承受的壓力也是比較大的,這樣就能防止塌方事故的發(fā)生。連續(xù)墻的防滲性能是比較好的,并且墻體在接頭的過(guò)程中式可以改變其施工方法的。連續(xù)墻在施工的過(guò)程中可以緊貼一些原有的建筑物。連續(xù)墻適合于各種地基條件的施工。
二、地下連續(xù)墻的施工工藝
地下連續(xù)墻在施工的過(guò)程中主要采用的就是逐段施工的方法,就是不斷的進(jìn)行操作,周而復(fù)始的進(jìn)行,一個(gè)單元的坑基完成后,在進(jìn)行下一個(gè)單元樁基的操作。地下連續(xù)墻的施工大致可以分為以下幾道工序:導(dǎo)溝開挖、導(dǎo)墻修筑、曹段的混凝土施工、頭管施工。
1、施工準(zhǔn)備
在三通一平之外,還有泥漿的系統(tǒng)、混凝土的系統(tǒng)、開挖的導(dǎo)向,并且對(duì)槽板要預(yù)先的埋設(shè)、施工導(dǎo)漿平臺(tái)的構(gòu)筑、軌道的鋪設(shè)和安裝、還有一些其他設(shè)施的布置。
2、導(dǎo)溝與導(dǎo)墻的施工
導(dǎo)墻的建筑主要就是需要密實(shí)的粘土,導(dǎo)墻與導(dǎo)墻之間的寬度必須要略大于連續(xù)墻的厚度,導(dǎo)墻深度的設(shè)置要在1—2m左右,厚度大約是10—10cm左右。導(dǎo)墻的頂部最好高出地面一些,這樣更加的便于操作。導(dǎo)墻的主要作用就是是施工挖土?xí)r起到導(dǎo)向的作用,并且在方向上必須是準(zhǔn)確的,寬度和垂直度都要有嚴(yán)格的要求。另外對(duì)于槽機(jī)械荷載的支撐,主要就是要維護(hù)表面土層的穩(wěn)定程度、對(duì)泥漿進(jìn)行儲(chǔ)存,保持一定的液壓。
3、槽段的開挖
深槽開挖時(shí)地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵工序之一,大約占整個(gè)工期的一半左右,并且深槽的開挖精度決定了連續(xù)墻體制作的精度。施工的機(jī)械根據(jù)地質(zhì)條件、開挖深度和施工的條件來(lái)確定。深槽在開挖結(jié)束后,要仔細(xì)認(rèn)真的檢查槽位、槽的深度、垂直度、寬度,在檢查合格之后,對(duì)槽內(nèi)部進(jìn)行清理。清槽的方法,當(dāng)鉆到設(shè)計(jì)的深度之后要停止鉆洞,并且將其槽底部殘留的泥塊打碎成為細(xì)小的顆粒,并且使用循環(huán)的方式來(lái)對(duì)槽底進(jìn)行清理,清理干凈。
4、泥漿護(hù)臂的制作
(1)泥漿的制備
泥漿在挖槽的過(guò)程中有著重要的作用,對(duì)于固壁、冷卻、潤(rùn)滑都有著重要的作用。其質(zhì)量對(duì)于連續(xù)墻體的施工也有著重要的意義。泥漿是可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刂窏l件、水文條件、等等進(jìn)行制備的。在地下連續(xù)墻槽中,主要就是依靠槽壁內(nèi)部充滿泥漿,并且要將泥漿的液面高出地下的水位。制備性能良好的泥漿,失水量是少的,并且皮薄精密。粘結(jié)力也是比較強(qiáng)的,對(duì)于塌方的預(yù)防起著很重要的作用。
(2)泥漿護(hù)壁
泥漿護(hù)壁最重點(diǎn)就是需要對(duì)泥漿的液面進(jìn)行控制,在施工的工序中,對(duì)于泥漿液面的控制也是比較重要的一部分。只有保證好泥漿液面的高度,才能夠保證泥漿槽壁不出現(xiàn)塌方的現(xiàn)象。
5、成槽的施工
成槽主要就是地下連續(xù)墻施工過(guò)程中最主要的一道工序,根據(jù)不同的地質(zhì)條件來(lái)選擇不同的機(jī)械來(lái)進(jìn)行操作。首先就是含有很多石頭的地層,這被人稱為是復(fù)雜的地層,操作方式主要就是沖擊式的機(jī)械,依靠本身存在的重力,將基土擊碎。其次 對(duì)于一般的土質(zhì),尤其是軟基,需要使用直接出土成槽的機(jī)械來(lái)完成施工,特別要注意的就是單元的槽段在設(shè)計(jì)后,必須要對(duì)槽底部進(jìn)行清理。
6、槽段內(nèi)部混凝土的施工
(1)鋼筋籠的下放
在成槽之后需要安插接頭管。并且要預(yù)先制作一個(gè)鋼筋籠放入槽內(nèi)部,在鋼筋籠的每個(gè)應(yīng)用點(diǎn)都是需要被焊接。
(2)澆筑混凝土
混凝土的澆筑或是墻體的插入都是需要在混凝乳導(dǎo)管之后在進(jìn)行,泥漿混凝土一般都是采用直升導(dǎo)管的方法,因?yàn)椴荒軌蛘駬v,所以對(duì)于混凝土的自重都是有特殊的要求,混凝土必須要有一個(gè)良好的融合性。在操作的過(guò)程中,必須要隨著混凝土的面餓上升來(lái)提升,進(jìn)行連續(xù)的澆筑,直到結(jié)束。
7、接頭的施工
地下連續(xù)墻的施工中包括接頭的施工,這也是一個(gè)比較重要的工序,在操作的過(guò)程中最好保證槽段之間緊密相連,保證有良好的止水效果,保證連續(xù)墻在施工的范圍之內(nèi)成為一個(gè)整體。
三、超深地下連續(xù)墻施工措施
1、設(shè)備準(zhǔn)備及維護(hù)保養(yǎng)
超深地下連續(xù)墻施工耗時(shí)較長(zhǎng),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)。
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、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(根據(jù)地下連續(xù)墻深度可做調(diào)整),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。
四、射水法建造地下連續(xù)墻施工工法
1、工法特點(diǎn)
射水法建造地下連續(xù)墻不僅適用于砂壤土、粘土,而且適用于粒徑小于100mm的砂礫石地層。與傳統(tǒng)的沖擊成槽、液壓抓斗成槽相比較,具有造墻厚度。ㄗ畋22cm),造墻工效高,工程成本低,經(jīng)濟(jì)效益顯著。但射水法造墻最大厚度僅為45cm,深度在30m以內(nèi)。地層預(yù)特殊埋石或孤石等障礙物只好放棄該槽段,再尋求其他補(bǔ)救措施。
2、工藝原理
射水造墻施工工藝分為成槽工藝和砼澆筑工藝兩部分組成。
成槽工藝:該機(jī)組由在同一軌道上電動(dòng)行走的造孔機(jī)、砼澆筑機(jī)、砼拌和機(jī)(三代機(jī)配備反循環(huán)砂礫泵抽碴)組成,設(shè)備總功率約150~180KW。其工作原理是利用水泵及成型器中的射水噴嘴形成高速水流來(lái)切割破壞土層結(jié)構(gòu),水土混合回流,泥砂溢出地面(正循環(huán))或者用砂礫泵抽吸出槽孔(反循環(huán)),同時(shí)利用卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)成型器上下往返運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步破壞土層并由成型器下沿刀具切割修整孔壁形成具有一定規(guī)格尺寸的槽孔;槽孔由一定濃度的泥漿固壁。溢出或抽吸出的與泥漿混合一起的土、砂、卵石等流入沉淀池,土、砂、卵石沉淀,泥漿水循環(huán)使用。槽孔成型后提起成型器,造孔機(jī)電動(dòng)行走到隔一槽孔位置繼續(xù)造孔。
砼澆筑工藝:砼澆筑機(jī)就位,采用導(dǎo)管法水下砼澆筑建成砼單槽板或鋼筋砼單槽板,并在施工中采用平接技術(shù)建成地下砼連續(xù)墻。
3、施工操作要點(diǎn)
射水法造墻技術(shù)上由造孔技術(shù)和水下砼澆筑技術(shù)兩部分組成,而導(dǎo)管法水下砼澆筑是成熟的一種施工工藝,因此,射水法造墻技術(shù)主要研究對(duì)象就是造孔。造孔的關(guān)鍵技術(shù)要素有三個(gè)——破土、固壁(保持孔壁穩(wěn)定)和出碴;三個(gè)要素相互關(guān)聯(lián),相互制約。
①破土。射水法,其名稱就是源自泥漿水射流破土(以三代機(jī)為例),三代機(jī)是由單排并列8個(gè)垂直向下的噴嘴作為射流破土結(jié)構(gòu)。它的破土能力、破土范圍取決于射流水壓力、噴嘴幾何形狀以及對(duì)槽孔底部距離,可根據(jù)土體強(qiáng)度確定水壓力。設(shè)備所配水泵的壓力不小于0.4Mpa。
②固壁。施工過(guò)程中的孔壁穩(wěn)定是成孔的關(guān)鍵。首先是孔壁保護(hù),破土后的絮流靠成型器箱形外殼導(dǎo)流,減小水流對(duì)孔壁的破壞,保護(hù)孔壁。水流流速對(duì)孔壁穩(wěn)定有影響,一般流速應(yīng)控制在小于0.2m/s。泥漿固壁利用槽孔內(nèi)泥漿水位高于地下水位及泥漿水比重大于地下水比重形成槽孔內(nèi)對(duì)孔壁的壓力達(dá)到固壁作用,同時(shí)泥漿水向外滲流過(guò)程中在孔壁上形成泥漿網(wǎng)膜,增大松散地層的粘聚性,起到護(hù)壁作用。因此針對(duì)各種地層條件,在造孔過(guò)程中確定泥漿的性質(zhì)和質(zhì)量是至關(guān)重要的(根據(jù)地層條件用自成泥漿法固壁或提前制備優(yōu)質(zhì)泥漿固壁)。
③出碴。第三代射水法造墻機(jī)組出碴是利用水泵及成型器中的射水噴嘴形成高速泥漿水流來(lái)切割破壞土層結(jié)構(gòu),水土混合回流,泥砂溢出地面(正循環(huán))或用砂礫泵抽吸出孔槽(反循環(huán)),溢出或抽吸出的與泥漿混合一起的土、砂、卵石等流入沉淀池沉淀,泥漿水循環(huán)利用。
④單、雙號(hào)槽孔的連接。連續(xù)防滲墻重在“連續(xù)”二字,造孔過(guò)程中是由單個(gè)槽孔經(jīng)水下砼澆筑形成2m寬的砼單槽板,由多塊砼單槽板連接形成砼連續(xù)防滲墻,因此接縫的連接質(zhì)量是該技術(shù)的主要關(guān)鍵點(diǎn),也就是連續(xù)墻整體防滲效果的關(guān)鍵,單槽板本身結(jié)構(gòu)不管是砼,塑性砼或其他材料均能達(dá)到某一抗?jié)B指標(biāo),接縫的質(zhì)量才是關(guān)鍵,這也是其它任何一種連續(xù)墻施工工藝所共同存在的技術(shù)問(wèn)題。射水法造墻技術(shù)采用的是平接技術(shù)——也就是在同一軸線端側(cè)面實(shí)現(xiàn)平面對(duì)接,射水法是在整體放樣后先施工1、3、5號(hào)單序孔,在單序孔的砼槽板初凝后(一般>24h)預(yù)先設(shè)定的尺寸,準(zhǔn)確的位置建造雙序號(hào)槽孔。即在建造Ⅱ序槽孔時(shí),利用成型器側(cè)向噴嘴射流,將已澆筑好的Ⅰ序槽板端壁泥皮沖刷清除干凈,然后澆筑Ⅱ序槽孔砼使之與Ⅰ序槽板形成連續(xù)的砼墻體,如此同時(shí)成型器的側(cè)向噴嘴的射流沖刷可以使得Ⅱ序槽孔砼對(duì)已澆Ⅰ序槽板端部形成裹頭,從而建成一道密閉完整的砼地下連續(xù)墻。其中,建造II序孔時(shí)成型器兩側(cè)水平布置的各3個(gè)扇形噴嘴打開后,噴嘴與相鄰被沖刷的砼面距離只有8cm,靠得很近,射水壓力能達(dá)到0.3Mpa,造孔的工作方式是20~30次/min反復(fù)上、下沖切運(yùn)動(dòng)中逐漸進(jìn)深,運(yùn)動(dòng)幅度在50cm左右,可以在造孔過(guò)程中反復(fù)沖洗端面,從而有效保證了接頭處的沖刷質(zhì)量。
⑤軸線對(duì)位的控制。軸線對(duì)位采用在鋼軌上定位、放樣、對(duì)中、機(jī)臺(tái)找平等,保證機(jī)械設(shè)備就位的精確度。
⑥槽孔垂直度控制。造孔機(jī)成型器配重達(dá)1.1t,成孔過(guò)程中采用鋼絲繩懸掛成型器自由落體向下運(yùn)動(dòng),配合成型器接口的左、右兩條φ146鋼管與四層機(jī)械手組成的剛性導(dǎo)向機(jī)構(gòu),從而能有效控制臺(tái)槽孔的垂直度。設(shè)計(jì)的垂直度指標(biāo)是1/300。
五、地下連續(xù)墻的施工要點(diǎn)及解決對(duì)策
地下連續(xù)墻的施工主要包括:導(dǎo)墻施工、鋼筋籠制作、泥漿制作及控制、成槽、下鎖口管、鋼筋籠吊放和下鋼筋籠、拔鎖口管等過(guò)程。
1、 導(dǎo)墻施工
導(dǎo)墻施工是地下連續(xù)墻施工的第一步,它的作用是擋土墻,儲(chǔ)存泥漿,對(duì)挖槽起重大作用。導(dǎo)墻施工一般存在以下問(wèn)題。
(1)導(dǎo)墻變形。出現(xiàn)這種情況的主要原因是導(dǎo)墻施工完畢后沒(méi)有加縱向支撐,導(dǎo)墻側(cè)向穩(wěn)定不足發(fā)生導(dǎo)墻變形。
解決對(duì)策:導(dǎo)墻拆模后,沿導(dǎo)墻縱向每隔1m設(shè)兩道木支撐,將二片導(dǎo)墻支撐起來(lái),在導(dǎo)墻混凝土沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以前,禁止重型機(jī)械在導(dǎo)墻側(cè)面行駛,防止導(dǎo)墻變形。
(2)導(dǎo)墻的內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻的軸線不平行。導(dǎo)墻的內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻的軸線不平行,會(huì)造成整個(gè)地下連續(xù)墻不符合設(shè)計(jì)要求。
解決對(duì)策:務(wù)必保證導(dǎo)墻中心線與地下連續(xù)墻軸重合,內(nèi)外導(dǎo)墻面的凈距應(yīng)等于地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)寬度加50mm,凈距誤差小于5mm。導(dǎo)墻內(nèi)外墻面垂直。
(3)導(dǎo)墻回填土;靥钔寥菀姿剑斐蓪(dǎo)墻背側(cè)空洞,混凝土方量增多。
解決對(duì)策:使用小型挖基開挖導(dǎo)墻,使回填的土方量減少,然后用素土而非雜填土回填。
2、 鋼筋籠制作
鋼筋籠的制作是地下連續(xù)墻施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié),鋼筋籠制作的快慢直接影響施工進(jìn)度。鋼筋籠制作一般存在以下問(wèn)題。
(1)進(jìn)度問(wèn)題。影響鋼筋籠制作快慢的因素很多,比如受場(chǎng)地條件的限制,施工現(xiàn)場(chǎng)不允許設(shè)置兩個(gè)鋼筋制作平臺(tái),而且當(dāng)進(jìn)入梅雨天氣時(shí),電焊類的施工就只能停止。
解決對(duì)策:有條件施工現(xiàn)場(chǎng)可以設(shè)置兩個(gè)施工平臺(tái)來(lái)交替作業(yè)。以保證一天一幅的施工進(jìn)度。當(dāng)進(jìn)入梅雨天時(shí),可以用腳手架和彩鋼板分段搭設(shè)棚子,在棚內(nèi)進(jìn)行電焊施工,待鋼筋籠需要使用時(shí)可直接用吊車將棚子吊離。
(2)鋼筋籠的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,會(huì)造成鋼筋接頭錯(cuò)位,而且許多接頭在電焊完成后還處于高溫軟弱狀態(tài),在搬運(yùn)或堆放地時(shí)會(huì)不注意,會(huì)造成鋼筋接頭受力而彎曲變形。
解決對(duì)策:這類問(wèn)題主要是人為原因造成的,因此加強(qiáng)技術(shù)管理,提高施工人員素質(zhì),問(wèn)題就可徹底解決。
3、 泥漿制作與控制
泥漿制作是地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵。如果泥漿制作不好,則在槽壁表面不能形成一層固體穎粒狀的膠結(jié)物(泥皮)而失去粘接力。同時(shí)還會(huì)造成泥漿液柱壓力,不能平衡開挖槽段土壁內(nèi)外的土壓力和水壓力,導(dǎo)致維護(hù)槽壁的不穩(wěn)定,引起塌方。
解決對(duì)策:根據(jù)水文地質(zhì)資料,采用膨潤(rùn)土、純堿等原料,按一定比例配制做泥漿。泥漿制作過(guò)程中還應(yīng)注意以下問(wèn)題:
(1)按泥漿的使用狀態(tài)及時(shí)進(jìn)行泥漿指標(biāo)的檢驗(yàn)。對(duì)循環(huán)使用的泥漿若不及時(shí)測(cè)定試驗(yàn),會(huì)造成泥漿質(zhì)量惡化。
(2)泥漿制作與工程整體的銜接。新配制的泥漿應(yīng)該在池中放置ld充分發(fā)酵后才可投入使用。
(3)泥漿制作的具體方量一般以拌制理論方量的1.5倍比較合適。
4、 成槽
成槽是地下連續(xù)墻施工的重要環(huán)節(jié)。主要包括成槽機(jī)施工、泥漿液面控制、清低、刷壁等。
(1)成槽機(jī)施工。成槽機(jī)施工中最主要的問(wèn)題就是偏差問(wèn)題。
(2)泥漿液面控制及地下水升降。在成槽過(guò)程中及結(jié)束后都要進(jìn)行泥漿液面控制,當(dāng)遇到降雨等使地下水位急速上升的情況時(shí),需要控制地下水的升降,如果處理不好則會(huì)影響槽壁質(zhì)量。甚至出現(xiàn)塌方。
(3)清底工作。清低不及時(shí)致使沉渣過(guò)多,會(huì)造成地下連續(xù)墻的混凝土強(qiáng)度降低,鋼筋籠上浮,影響其截水防滲能力,易引起管涌。同時(shí)沉渣過(guò)多,會(huì)影響鋼筋籠的沉放。
(4)刷壁。若刷壁不及時(shí)可能造成兩幅墻之間夾有泥土,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的滲漏,影響地下連續(xù)墻的整體性。
解決對(duì)策:地下水位急速上升時(shí),可部分或全部降低地下水;蚴翘岣吣酀{液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保證槽壁的穩(wěn)定。此外還要做好技術(shù)交底工作,端正工人施工態(tài)度,及時(shí)做好清低及刷壁工作。
5、 下鎖口管
下鎖口管一直比較復(fù)雜,至今沒(méi)有得到合理解決,主要問(wèn)題如下。
(1)槽壁不垂直。造由于機(jī)器和人工的原因,鎖口管的位置常會(huì)發(fā)生偏移。
(2)鎖口管傾斜。鎖口管的上下端都需要固定,下端主要通過(guò)吊機(jī)提起鎖口管一段高度使其自由下落插入土中而固定。兩種固定方法最大的缺點(diǎn)就是對(duì)工人要求高,易產(chǎn)生操作誤差。
6、鋼筋籠的起吊和下放
(1)鋼筋籠的起吊。鋼筋籠在吊放過(guò)程中,由于吊點(diǎn)中心與槽段中心不重合會(huì)使鋼筋籠發(fā)生變形。
(2)鋼筋籠下放。槽體垂直度不合要求或漏漿等原因,鋼筋籠在下放時(shí)碰到混凝土塊,導(dǎo)致鋼筋籠傾斜左右標(biāo)高不一致或側(cè)移。
解決對(duì)策:技術(shù)人員操作認(rèn)真,以確保鋼筋籠起吊的絕對(duì)安全,鋼筋籠下放時(shí),要使鋼筋籠的中心線與槽段的縱向軸線盡量重合。此外,要確;靥钔烈軐(shí)以防治漏漿。
7、拔鎖口管
拔鎖口管一定要掌握好時(shí)間,當(dāng)混凝土沒(méi)有凝固時(shí)就操作,會(huì)造成墻體底部漏漿,此時(shí)如果鎖口管后回填土不密實(shí),混凝土?xí)@過(guò)鎖口管,對(duì)下一幅連續(xù)墻的施工造成很大的障礙。
解決對(duì)策:掌握好混凝土的初凝時(shí)間,在混凝土灌注完畢時(shí)在使用液壓頂升架拔鎖口管。