浅议合肥市畅通一环胜利路地下连续墙施工_地下连续墙施工工艺
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浅议合肥市畅通一环胜利路地下连续墙施工
-----------------------马建新
地下连续墙是利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。
现结合合肥市畅通一环工程胜利路地下连续墙施工的实践,浅谈一下地下连续墙施工技术,以供相互交流。
胜利路地下连续墙位于胜利路与凤阳路交叉口处,沿胜利路南北方向布置。市政府要求于胜利路与凤阳路交叉口处设置下穿道路,即下穿路路面结构直接施做在车站顶板上,车站围护结构作为下穿路的永久挡土结构。胜利路与凤阳路交叉口处下穿路上部设置梁、板结构形成地道桥形式。
地下连续墙施工工艺及要点
1.1导墙制作
在地下连续墙成槽前,应砌筑导墙。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高,对成槽设备进行导向。是存储泥浆稳定液位,维护上部土体稳定,防止土体坍落的重要措施。导墙采用整体式钢筋砼结构,导墙间距1005mm,肋厚200mm,高1500mm,上部宽1200mm,砼标号为C20。导墙钢筋全部采用φ14,横向纵向间距均为200mm。导墙对称浇筑,强度达到70%后方可拆模。拆除后设置10cm直径上下二道圆木支撑,并在导墙顶面铺设安全网片,保障施工安全。在导墙施工全过程中,都要保持导墙沟内不积水。1.2泥浆施工管理: ①各类泥浆性能指标均应符合国家规范、地方规范的规定,并需经采样试验,达到合格标准的方可投入使用。
②成槽作业过程中,槽内泥浆液面应保持在不致外溢的最高液位,暂停施工时,浆面不应低于导墙顶面30cm。
③严格控制好泥浆的回收质量,避免劣质泥浆回到回收池中。1.3技术要点
(a)泥浆搅拌严格按照操作规程和配合比要求进行,泥浆拌制后应静置24小时后方可使用;
(b)对槽段被置换后的泥浆进行测试,对不符合要求的泥浆进行处理,直至各项指标符合要求后方可使用;
(c)对严重水泥污染及超比重的泥浆作废浆处理,用全封闭运浆车运到指定地点,保证城市环境清洁;
(d)严格控制泥浆的液位,保证泥浆液位在地下水位0.5m以上,并不低于导墙顶面以下30cm,液位下落及时补浆,以防塌方。
1.4成槽施工
(a)槽段划分:根据设计图纸,地墙分“一”字型,宽度一般为6m.(b)槽段放样:根据设计图纸在导墙上精确定位出地墙分段标记线。(c)成槽设备选型:本施工段地下连续墙墙厚1000mm,根据施工工期,采用日本进口的MHL—60100型液压抓斗挖槽机。
(d)成槽垂直度控制:本工程采用液压抓斗成槽机成槽。其成槽时能自动显示成槽垂直度并带有垂直度修正块,能满足设计精度要求。
(e)成槽挖土顺序:按槽段划分,分幅施工,标准槽段(6m)采用三抓成槽法开挖成槽,先挖两端最后挖中间,使抓斗两侧受力均匀,如此反复开挖直至设计槽底标高为止。
(f)成槽挖土:成槽开挖时抓斗应闭斗下放,开挖时再张开,每斗进尺深度控制在0.3m左右,上、下抓斗时要缓慢进行,避免形成涡流冲刷槽壁,引起坍方,同时在槽孔砼未灌注之前严禁重型机械在槽孔附近行走产生振动。
(g)成槽测量及控制:在挖槽中通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况,及时调整抓斗的垂直度,做到随挖随纠,确保垂直精度在3/1000以上,力争达到2/1000以上。成槽时,派专人负责泥浆的放送,视槽内泥浆液面高度情况,随时补充槽内泥浆,确保泥浆液面高出地下水位0.5m以上,同时也不能低於导墙顶面0.3m。
(h)槽段检验
① 槽段平面位置偏差检测:用测锤实测槽段两端的位置,两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。
② 槽段深度检测:用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度,三个位置的平均深度即为该槽段的深度。
③ 槽段壁面垂直度检测:用超声波测壁仪器在槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面,扫描记录中壁面最底部凸出量或凹进量(以导墙面为扫描基准面)与槽段深度之比即为壁面垂直度,三个位置的平均值即为槽段壁面平均垂直度。
1.5清底及接头处理
(a)清底的方法:在抓斗直接挖除槽底沉渣之后,进一步清除抓斗未能挖除的细小土渣。使用Dg100空气升液器,由履带吊悬吊入槽,空气压缩机输送压缩空气,以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土碴淤泥。
清底开始时,令履带吊悬吊空气升液器入槽,吊空气升液器的吸泥管不能一下子放到槽底深度,应先在离槽底1~2m处进行试挖或试吸,防止吸泥管的吸入口陷进土渣里堵塞吸泥管。吸泥管都要由浅入深,使空气升液器的喇叭口在槽段全长范围内离槽底0.5m处上下左右移动,吸除槽底部土碴淤泥。当空气升液器在槽底部往复移动不再吸出土碴,实测槽底沉碴厚度小于10cm时,即可停止移动空气升液器,开始置换槽底部不符合质量要求的泥浆。
(b)刷壁
1)由于槽壁施工时,十字钢板老接头上经常附有一层泥皮,会影响槽壁接头质量,发生接头部分渗漏水。
2)刷壁方法主要采用强制式刷壁机,利用钢丝绳吊重锤作为导向使刷壁器在刷壁过程中能紧贴接头处,确保刷壁效果,另外在刷壁机内部设置斜肋板,在下放过程中,使泥浆对刷壁机的竖向力转换成一个水平分力,使刷壁机贴紧接头,每次提出泥浆面后用清水清洗,直到刷壁机上没有附着物,认为已将附着在接头上的泥皮清除。
1.6钢筋笼的制作和吊放
(a)钢筋笼加工:根据成槽设备的数量及施工场地的实际情况,搭设1只钢筋笼制作平台,现场加工钢筋笼,平台尺寸7×40m。平台采用槽钢制作,为便于钢筋放样布置和绑扎,在平台上根据设计的钢筋间距、插筋、预埋件、及钢筋接驳器的位置画出控制标记,以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度。
每幅钢筋笼一般采用4榀桁架,桁架间距不大于1500mm。纵向钢筋的底端应距离槽底面50cm,槽段大于4m的每幅预留两个砼浇注的导管通道口,两根导
管相距2~3m,导管距两边1~1.5m,每个导管口设4根通长的φ16导向筋,以利于砼浇注时导管上下。主筋与水平筋的交叉点除四周、桁架与水平筋相交处及吊点周围全部点焊外其余部分采用50%交错点焊。
竖向钢筋保护层厚度内侧为4cm,外侧为7cm。在垫块与墙面之间留有2~3cm的间隙。为保证钢筋的保护层厚度,在钢筋笼外侧焊定位垫块。按竖向间距4m设置两列钢垫块焊于钢筋笼上,横向间距标准幅为1.8m,垫块采用梅花形布置。
(b)钢筋笼吊装
地下墙钢筋笼采用QUY150A(150t)和LS-218RH-5(50t)履带式起重机双机抬吊配合吊装。配置150T履带吊作为主吊,50T吊车作为副吊,进行双机抬吊。
150T吊车:臂杆长51.5m,作业半径12m时,最大起重量45.8T。50T吊车:臂杆长27.7m,作业半径8m时,最大起重量29.4T,而150T吊车最大受力出现在钢筋笼起吊到60°的时候,最大受力约为钢筋笼重量的60%,即30T(去除锁具)×60%=18T
(c)钢筋笼吊点布置
为了防止钢筋笼在起吊、拼装过程中产生不可复原的变形,各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架,包括每幅钢筋笼设置两榀起吊主桁架和一道加强桁架(幅宽大于4.5m时,加强桁架设置2榀),主桁架由Φ20 “X”形钢筋构成,加强桁架由Φ20“W”形钢筋构成。横向桁架采用Φ20@3000“X”型布置。(d)钢筋笼起吊方法
① 起吊钢筋笼时,先用主吊和副吊双机抬吊,将钢筋笼水平吊起,然后升主吊、放副吊,将钢筋笼凌空吊直。
② 吊运钢筋笼必须单独使用主吊,必须使钢筋笼呈垂直悬吊状态。③ 吊运钢筋笼入槽后,用吊梁穿入钢筋笼最终吊环内,搁置在导墙顶面上。④ 校核钢筋笼入槽定位的平面位置与高程偏差,并通过调整位置与高程,使钢筋笼吊装位置符合设计要求。
1.7水下砼浇注
(a)本工程砼的设计标号为C40,砼的坍落度为18~22cm。
(b)砼浇灌采用吊机配合砼导管完成,导管采用法兰盘连接式导管,导管连接处用橡胶垫圈密封防水。
(c)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3Kg/cm2。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。
(d)在砼浇注前要测试砼的塌落度,并做好试块。每幅槽段做一组抗压试块,5个槽段制作抗渗压力试件一组。
地下连续墙之所以能得到如此广泛的应用和其具有的优点是分不开的,结合工程实施过程分析,我们可以看到地下连续墙具有以下一些优点:
1.施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工。
2.墙体刚度大,用于基坑开挖时,可承受很大的土压力,极少发生地基沉降或塌方事故,已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。
3.防渗性能好,由于墙体接头形式和施工方法的改进,使地下连续墙几乎不透水。
4.可以贴近施工。可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙。
5.适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广,从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层,各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。
6.可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑围护墙,而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础,承受更大荷载。
7.用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构,是非常安全和经济的。