某水利工程地下基礎(chǔ)施工技術(shù)研究

　　該地下連續(xù)墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻厚0.8m，設(shè)計(jì)槽寬為4.0mm；計(jì)連續(xù)墻軸線總長(zhǎng)347m、共88個(gè)槽段，設(shè)計(jì)要求墻體底高程▽-21.0m～▽-29.5m，連續(xù)墻墻頂標(biāo)高：▽+0.50m。
　　1　施工準(zhǔn)備
　　接通水電，施工場(chǎng)地道路、機(jī)械、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，泥漿池布置、原材料送檢配合比的設(shè)計(jì)、導(dǎo)墻施工。
　　1.1接通水電
　　從施工場(chǎng)地主電源處接通電源至施工場(chǎng)地；施工用水直接由堤頂水池提供。
　　1.2施工場(chǎng)地及道路構(gòu)筑
　　沿連續(xù)墻軸線填筑施工圍堰平臺(tái)孔口高程高于施工期洪水位以上，平臺(tái)長(zhǎng)180m，寬80m，液壓抓斗、吊機(jī)、施工車(chē)輛等在施工場(chǎng)地內(nèi)的施工道路寬10m，為泥結(jié)石路面。東、西面連續(xù)墻各布置一個(gè)1.5m×3.8m×40m泥漿池、棄渣槽布置靠近連續(xù)墻，方便抓斗抓出的廢渣直接堆放。
　　1.3施工機(jī)械，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)調(diào)試
　　連續(xù)墻工程主要投入的施工機(jī)械為：“QUB-50型液壓抓斗和cZ-22型沖擊鉆?！盦UB-50型液壓抓斗進(jìn)場(chǎng)拼裝和調(diào)試。
　　1.4配合比的設(shè)計(jì)、原材料送檢
　　地下連續(xù)墻砼強(qiáng)度為C25，把施工場(chǎng)地的鋼筋、砂、石、水泥送至監(jiān)理或業(yè)主所指定的試驗(yàn)室試驗(yàn)和砼配合比設(shè)計(jì)，不合格料決不準(zhǔn)用。
　　1.5導(dǎo)墻施工
　　導(dǎo)墻施工是地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要作用為成槽導(dǎo)向、控制標(biāo)高，槽段和鋼筋網(wǎng)定位，防止槽口坍塌及承重的作用，導(dǎo)墻形式采用“「」”。
　　連續(xù)墻導(dǎo)墻寬度為0.85m，連續(xù)墻軸線距基坑一側(cè)導(dǎo)墻距離為0.4m，以確?；映叽鐚挾取?dǎo)墻施工時(shí)，按相關(guān)要求進(jìn)行控制，導(dǎo)墻軸線放樣準(zhǔn)確，誤差不大于10mm，導(dǎo)墻頂面高程(整體)允許偏差±10mm，導(dǎo)墻頂面高程(單幅)允許偏差±5mm，導(dǎo)墻墻間凈距允許偏差±5mm，導(dǎo)墻施工平直，兩內(nèi)側(cè)采用鋼模立模，內(nèi)墻墻面平整度偏差不大于3mm，垂直度不大于0.5％，基底與土面密貼，為防止導(dǎo)墻變形，導(dǎo)墻兩內(nèi)側(cè)拆模后，每隔2m布設(shè)一道木撐，砼未達(dá)到70％強(qiáng)度，嚴(yán)禁重型機(jī)械在導(dǎo)墻附近行走。
　　2　施工工藝
　　采用液壓抓斗和沖擊鉆機(jī)配合施工，采取“兩鉆一抓”的成槽工藝施工成槽。連續(xù)墻槽段施工時(shí)，先用沖擊鉆機(jī)在劃分好的槽段兩端各鉆一個(gè)端頭孔，再用抓斗配以沖擊鉆施工至設(shè)計(jì)墻底標(biāo)高。槽段施工分二序進(jìn)行。
　　2.1導(dǎo)墻施工
　　見(jiàn)第2.5點(diǎn)。
　　2.2泥漿制作
　　為保證抓、沖成槽的安全和質(zhì)量，護(hù)壁泥漿生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量控制，是關(guān)系到槽壁穩(wěn)定、沖孔速度、砼澆灌質(zhì)量、鉆頭磨損及砂礫石層成槽的必備條件。針對(duì)本工程施工特點(diǎn)，采用優(yōu)質(zhì)泥粉為主、少量粘土為輔的泥漿制備材料，造孔用的泥漿材料必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)合格后，方可使用。質(zhì)量控制主要指標(biāo)為比重為1.1～1.3，粘度18～25S，含砂率≤5％，膠體率=95％，必要時(shí)，加適量的添加劑；為達(dá)到進(jìn)度要求，泥漿的儲(chǔ)存量每臺(tái)套不得小于200m³，泥漿必須經(jīng)過(guò)制漿池、沉淀池及儲(chǔ)存池三級(jí)處理，泥漿制作場(chǎng)地以利于施工方便為原則，泥漿生產(chǎn)循環(huán)工序流程見(jiàn)泥漿生產(chǎn)循環(huán)工序圖。
　　2.3成槽工藝
　　(1)槽段劃分。
　　單元槽段長(zhǎng)度的劃分根據(jù)設(shè)計(jì)院圖紙劃分為48個(gè)槽段。
　　(2)接頭施工。
　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程采用弧型鋼板作為連續(xù)墻的接頭處理方法，接頭弧型鋼板采用厚8mm鋼板按半徑400mm、135°角卷制而成，圓弧鋼板在鋼筋網(wǎng)加工時(shí)焊接固定在一序槽鋼筋網(wǎng)燕尾槽上，在弧型鋼板內(nèi)填充定做的泡沫塊并綁扎好，鋼筋網(wǎng)入槽后，在澆筑砼前還需在接頭孔內(nèi)填入泥包，以避免澆筑砼時(shí)該空間被砼大量充填，造成后期接頭孔施工困難及砼的浪費(fèi)。槽孔砼澆筑完成待有一定強(qiáng)度后應(yīng)盡快使用沖擊鉆進(jìn)行接頭孔施工，反復(fù)將弧型鋼板內(nèi)的泡沫、泥渣及砼塊沖盡，確保后期槽與前期槽之間能緊密結(jié)合。
　　(3)成槽方法。
　　成槽工序是地下連續(xù)墻施工關(guān)鍵工序之一，既控制工期又影響質(zhì)量，根據(jù)地質(zhì)情況及結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，采用地下連續(xù)墻液壓抓斗和沖擊鉆配合施工的成槽方法。即使用沖擊鉆先沖端孔，嚴(yán)格控制其垂直度，端孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，采用液壓抓斗挖到設(shè)計(jì)深度。抓斗沿導(dǎo)墻壁挖土，通過(guò)液壓抓斗導(dǎo)向桿調(diào)整抓斗的垂直度，以控制成槽精度，挖至強(qiáng)風(fēng)化巖層面，應(yīng)盡量修平槽底，以減小沖擊鉆成孔偏差。
　　(4)成槽過(guò)程遇突發(fā)事故的應(yīng)急措施。
　　根據(jù)地質(zhì)資料及以往施工經(jīng)驗(yàn)，本工程應(yīng)可正常施工。但若因不可預(yù)見(jiàn)原因造成突然失漿或塌方等意外事故，則采取立即停止沖、挖，并加大供漿量，保持液面穩(wěn)定、或向槽內(nèi)加倒泥粉，也可立即進(jìn)行土方回填，避免事故擴(kuò)大等即時(shí)處理方法。而后匯同監(jiān)理、設(shè)計(jì)、地勘及業(yè)主等部門(mén)分析原因，探明情況并提出處理方案，方可繼續(xù)施工。
　　(5)施工過(guò)程中注意泥漿性能的變化，每隔30min進(jìn)行定期檢測(cè)一次性能指標(biāo)并作好記錄，及時(shí)補(bǔ)充符合標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)泥漿入槽，保證正常施工。
　　2.4鋼筋網(wǎng)制安及吊放
　　鋼筋網(wǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸規(guī)格進(jìn)行制作。為保證鋼筋網(wǎng)制作平直規(guī)整，鋼筋網(wǎng)加工在場(chǎng)內(nèi)適當(dāng)位置進(jìn)行，為保證鋼筋網(wǎng)砼保護(hù)層不小于80mm，需在鋼筋網(wǎng)上設(shè)置一個(gè)“II”形
　　定位器，鋼筋網(wǎng)吊放，采用100t履帶吊，視場(chǎng)地及鋼筋網(wǎng)情況，一次吊放，鋼筋網(wǎng)的制作滿足要求，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收認(rèn)可后放入糟內(nèi)。
　　2.5清槽
　　在成槽過(guò)程中，為把沉積在槽底的沉碴清出，需對(duì)槽底進(jìn)行清槽，以提高地下連續(xù)墻的承載力和抗?jié)B能力，提高成墻質(zhì)量。沖擊鉆修槽完畢后，用液壓抓斗清除槽底沉碴，并檢查成槽情況，直至一序槽段接頭不帶泥屑為止。
　　2.6水下砼澆注
　　在槽孔進(jìn)行清孔換漿，并經(jīng)監(jiān)理人檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行砼澆筑；根據(jù)槽段的尺寸，槽段需設(shè)二至三套導(dǎo)管，管徑φ250mm，間距不大于3m，距槽段端頭不大于1.5m，導(dǎo)管底口距槽底距離控制在20cm～50cm，導(dǎo)管采用法蘭連接，砼采用現(xiàn)場(chǎng)拌合樓拌制，在孔口由砼攪拌車(chē)直接入槽(或采用泵送砼直接送至集料斗)。入槽時(shí)砼塌落度控制為18cm～22cm，砼澆注過(guò)程必須連續(xù)進(jìn)行，并保證砼面上升速度不小于2米／小時(shí)，導(dǎo)管埋深應(yīng)在1cm～6m之內(nèi)，澆注第一斗砼時(shí)，必須保證兩臺(tái)砼攪拌車(chē)同時(shí)開(kāi)澆，砼量保證各導(dǎo)管埋管深度不小于50cm，澆注砼時(shí)，認(rèn)真做好測(cè)量、觀察記錄，每個(gè)單元(槽段)必須現(xiàn)場(chǎng)留置一組砼試塊。砼導(dǎo)管的安拆，由25t汽車(chē)吊配合進(jìn)行。
　　3　連續(xù)墻施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
　　3.1導(dǎo)墻允許偏差
　　導(dǎo)墻平行于地下連續(xù)墻軸線，允許偏差±10mm；導(dǎo)墻內(nèi)壁面垂直度允許偏差0.5％；其凈距允許偏差±5mm；導(dǎo)墻頂面高程(整體)允許偏差±10mm，導(dǎo)墻頂面高程(單幅)允許偏差±5mm。
　　3.2泥漿質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)
　　泥漿比重為1.1～1.3，粘度18～25S，含砂率5％，膠體率>95％。
　　3.3清槽標(biāo)準(zhǔn)
　　孔內(nèi)泥漿比重不大于1.3，含砂率不大于10％，粘度不大于30S，沉渣厚度不大于100mm。
　　3.4鋼筋網(wǎng)制作允許偏差
　　主筋間距±10mm，箍筋和加強(qiáng)筋間距±20mm；網(wǎng)厚度(槽寬方向)±10mm；網(wǎng)寬度(段長(zhǎng)方向)±20mm；網(wǎng)長(zhǎng)度(深度方向)±50mm；保護(hù)層厚度不小于80mm；鋼筋籠彎曲度不大于1％。地下連續(xù)墻施工允許偏差和質(zhì)量要求應(yīng)符合下列規(guī)定：槽底沉渣厚度不大于10cm，孔斜率不大于0.4％，遇有含孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大等特殊情況時(shí)，其孔斜率應(yīng)控制在0.6％以內(nèi)，對(duì)于一、二期槽孔接頭套接孔的兩次孔位中心任一深度的偏差值應(yīng)不大于施工圖紙規(guī)定墻厚的1／3。
　　4　質(zhì)量安全技術(shù)措施
　　導(dǎo)墻拆模后，應(yīng)在導(dǎo)墻間按一定間距加設(shè)支撐，在導(dǎo)墻砼養(yǎng)護(hù)期間，嚴(yán)禁重型機(jī)械在導(dǎo)墻附近行走、停量或作業(yè)。終槽深度必須保證設(shè)計(jì)深度，同一槽段內(nèi)槽底開(kāi)挖深度一致，并保持平整，遇特殊情況應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)單位研究處理。施工期間槽內(nèi)泥漿必須高于地下水位▽1m以上，且始終保持在導(dǎo)墻頂面以下0.3m～0.5m，當(dāng)發(fā)生泥漿滲漏時(shí)應(yīng)及時(shí)堵漏和補(bǔ)漿。鋼筋網(wǎng)規(guī)格、尺寸按設(shè)計(jì)要求，其加工制作嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。鋼筋網(wǎng)應(yīng)在清槽合格后立即吊裝，在運(yùn)輸和入槽過(guò)程中，不得產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形，如有變形則不能入槽。鋼筋網(wǎng)就位合格后應(yīng)及時(shí)澆筑水下砼，間隙時(shí)間不超過(guò)4h，灌注前應(yīng)復(fù)測(cè)沉渣厚度。鋼筋網(wǎng)制作和就位的安置標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)進(jìn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行《安全施工管理?xiàng)l例》教育，樹(shù)立安全第一的思想，對(duì)特種作業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。建立安全施工責(zé)任制，明確各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、職能部門(mén)、工程技術(shù)人員和生產(chǎn)工人在施工中的安全責(zé)任。吊裝時(shí)，吊機(jī)站位要平穩(wěn)、起吊位置應(yīng)合理，嚴(yán)禁超重或超距離起吊，并安排責(zé)任心強(qiáng)、熟練的起重工進(jìn)行操作。在吊裝過(guò)程中，吊機(jī)施工范圍內(nèi)閑人不得停留，并由經(jīng)驗(yàn)豐富的起重工專門(mén)指揮，做到有組織、有順序、合理進(jìn)行施工。
　　5　安全監(jiān)測(cè)
　　本工程在樁號(hào)壩縱0～48.35～0+096.15范圍內(nèi)的廠房部位采取地下連續(xù)墻加鋼支撐支護(hù)措施進(jìn)行垂直開(kāi)挖，因此需對(duì)地下連續(xù)墻和鋼支撐進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，內(nèi)容包括：側(cè)向位移監(jiān)測(cè)；鋼支撐應(yīng)力監(jiān)測(cè)。
　　5.1側(cè)向位移觀測(cè)
　　側(cè)向位移觀測(cè)采用地下連續(xù)墻內(nèi)埋設(shè)測(cè)斜管。測(cè)斜管選用φ76mm，鋁合金或性能較好的塑料管，管內(nèi)有兩互相垂直的縱向?qū)Ч堋y(cè)斜管安裝前首先應(yīng)檢查是否平直，兩端是否平整，對(duì)不符合要求的測(cè)斜管應(yīng)進(jìn)行處理或舍去。將測(cè)斜管一端套上管接頭，在其周?chē)鷮?duì)稱鉆4個(gè)孔，用柳釘或螺絲將管接頭與測(cè)斜管固定，然后在管接頭與測(cè)斜管接縫處用防水膠帶纏緊密封，測(cè)斜管底部應(yīng)套上端蓋，以防止?jié){液或水滲入管內(nèi)，在管接頭上鉆孔時(shí)，必須避開(kāi)測(cè)斜管內(nèi)的導(dǎo)槽。測(cè)斜管安放于地下連續(xù)墻墻體內(nèi)的槽段接頭位置，通過(guò)預(yù)先固定在鋼筋籠上進(jìn)行埋設(shè)。完成后，用測(cè)頭模型在預(yù)埋管內(nèi)上下滑動(dòng)，以了解導(dǎo)管是否暢通無(wú)阻。注意測(cè)斜管管口的保護(hù)，以免其它異物掉入管內(nèi)。為避免埋設(shè)過(guò)程中測(cè)斜管浮起，在測(cè)斜管埋設(shè)時(shí)管內(nèi)注入清水。測(cè)斜管埋至樁頂或墻頂時(shí)，頂面預(yù)留50cm，并用管帽封焊。待測(cè)斜管埋設(shè)工作完畢，且周?chē)胚_(dá)到終凝或孔內(nèi)灌漿3天后，測(cè)斜管用清水沖洗干凈。在地下連續(xù)墻頂部埋設(shè)鋼筋頭，開(kāi)挖時(shí)用經(jīng)緯儀觀測(cè)鋼筋頭位移情況。
　　5.2鋼支撐應(yīng)力監(jiān)測(cè)
　　鋼支撐安裝時(shí)在地下連續(xù)墻和鋼管接觸處埋設(shè)應(yīng)力計(jì)，在鋼管中間埋設(shè)鋼弦式應(yīng)力計(jì)，以為便隨時(shí)監(jiān)測(cè)基坑穩(wěn)定性提供科學(xué)依