【摘要】隨著我國工程項目的大型化復雜化發(fā)展,越來越多的項目需要采用深基坑的形式以保證建筑工程的安全性和穩(wěn)定性。而在深基坑的支護中,地下連續(xù)墻作為一種較為有效的截水防滲、擋土、承重構件,得到了廣泛的應用。在本次研究中,在分析地下連續(xù)墻的施工特點的基礎上,簡單介紹了其技術要點、施工中常見的問題及處理技術。
【關鍵詞】地下連續(xù)墻;截水防滲
1、前言
地下連續(xù)墻是區(qū)別于傳統(tǒng)施工方法的一種較為先進的地下工程結構形式和施工工藝。它是在泥漿護壁的支撐下,通過開挖機械沿著深開挖工程的軸線,分段開挖出一條寬度較小的狹長地段,同時在清槽后放入鋼筋籠,然后采用導管法澆灌水下混凝土,由此形成一段地下的連續(xù)墻體,這一墻體作為深基坑的主要防滲、擋土的構件,具有極為重要的作用。地下連續(xù)墻在高層建筑、重型廠房以及各種大型地下設施等基坑工程中使用日益增多,其特點是適用于多種地質條件、施工速度快、精度高、且振動小、無噪音。越來越多的工程在施工階段采用地下連續(xù)墻作為圍護結構,有的既作圍護結構又作為地下室結構外墻,收到了很好的效果。然而,由于地下連續(xù)墻在施工過程中在地下作業(yè),且分段施工,會遇到各種不同的地質情況和上部荷載,同時分段施工也會帶來一定的技術難點。因此,在分析地下連續(xù)墻施工特點的基礎上,探究地下連續(xù)墻常見施工問題的處理技術具有重要的意義。
2、下連續(xù)墻施工工藝
地下連續(xù)墻的主要施工工藝為:測量放線→導墻施工→泥漿制備與管理→成槽施工→清底換漿刷壁→鋼筋籠制作與吊放→導管安裝→水下混凝土澆筑。見圖1
3、地下連續(xù)墻的分類
地下連續(xù)墻按照成墻方式可分為:樁排式、槽板式、組合式;
地下連續(xù)墻按照墻的用途可分為:防滲墻、臨時擋土墻、永久擋土(承重)墻、作為基礎用的地下連續(xù)墻;
地下連續(xù)墻按照墻體材料可分為:鋼筋混凝土墻、塑性混凝土墻、泥漿槽墻、鋼制地下連續(xù)墻。
4、地下連續(xù)墻的優(yōu)缺點
優(yōu)點:地下連續(xù)墻可以適用于各種不同特點的土層,在軟弱沖積層、中硬地層、密實的砂礫層和巖石地基中都可施工。此外,地下連續(xù)墻在施工過程中噪音和振動都比較小,因此可以很大限度的降低施工對周圍環(huán)境的影響與破壞。另外,由于地下連續(xù)墻是由鋼筋混凝土澆筑而成,具有較大的剛度,因此能在土方開挖過程中對周邊土體影響不明顯,使得周邊的其他工序仍然可以按期進行,能夠在一定程度上提高施工效率。且由于地下連續(xù)墻本身墻體剛度大,用于基坑開挖時,可承受很大的土壓力,極少發(fā)生地基沉降或土方塌方事故,已經(jīng)成為深基坑支護工程中必不可少的擋土結構。同時,地下連續(xù)墻也可用作剛性基礎,目前地下連續(xù)墻不再單純作為防滲防水、深基坑圍護墻,而且越來越多地用地下連續(xù)墻代替樁基礎、沉井或沉箱基礎,承受更大的荷載。地下連續(xù)墻還適用于逆作法施工及貼近施工,并以其良好的建設效果和建設方法極大的提高了工程建設效率和經(jīng)濟性。
缺點:地下連續(xù)墻作為新型的支撐和防滲結構,在適宜的條件下有較好的經(jīng)濟效益。然而,若在很軟的淤泥質土,含漂石的沖積層和超硬巖石等極為特殊的地質條件下,地下連續(xù)墻的施工難度將會十分巨大。一旦施工方法不當,或者地質條件特殊,相鄰槽段便無法對齊,極有可能造成漏水的問題。而作為臨時的擋土結構,地下連續(xù)墻的方式會比其他方法的費用要高。在城市施工時,廢泥漿的處理也比較麻煩,對環(huán)境造成一定程度的影響。所以針對地下連續(xù)墻的特點,在施工中會遇見諸多的問題。
5、地下連續(xù)墻施工中常遇問題及處理
在地下連續(xù)墻的施工中,往往會出現(xiàn)一些問題,在施工的各個階段都有可能出現(xiàn)問題,以下將分別就地下連續(xù)墻施工中常遇問題來分析其產(chǎn)生的原因及處理方法。
5.1 導墻破壞或變形
導墻的破壞就是說導墻出現(xiàn)坍塌、不均勻下沉、裂縫向內(nèi)攏擠等現(xiàn)象,這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是導墻的強度及剛度不足,地基發(fā)生坍塌或受到?jīng)_刷,導墻內(nèi)側沒有設置支撐,作用在導墻上的施工荷載過大等。出現(xiàn)這種情況的預防及處理措施為:按要求嚴格施工導墻,導墻內(nèi)的鋼筋應該充分連接,適當加大導墻的深度,加固地基,導墻周圍設置排水溝,導墻內(nèi)側加設支撐;施工荷載分散設置,使導墻受力均勻,已經(jīng)破壞或變形的導墻應拆除,并用優(yōu)質土(或滲入適量的水泥或石灰)回填夯實,重新建導墻。
5.2 槽壁坍塌
這是地下連續(xù)墻施工中最容易出現(xiàn)的問題。槽壁坍塌就是指槽壁在成孔、下鋼筋籠和澆筑混凝土時出現(xiàn)局部塌方的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是泥漿質量不合格或已變質,槽壁漏漿或施工不慎造成槽內(nèi)泥漿面降低;降雨使地下水位急劇上升,在新回填地基或坡腳處挖槽;存在極軟弱的易塌方土層或松砂層;存在地下障礙物;單元槽段過長,地面附加荷載過大等。出現(xiàn)這種情況的預防及處理措施為:加強泥漿的制作與管理,泥漿是地下連續(xù)墻施工中深槽槽壁穩(wěn)定的關鍵,必須根據(jù)地質、水文資料,采用膨潤土、純堿等原料,按一定比例配制而成。在地下連續(xù)墻成槽中,應該在槽壁內(nèi)充滿泥漿,并使泥漿液面保持高出地下水位0.5m~1.0m。泥漿液柱壓力作用在開挖槽段土壁上,除平衡土壓力、水壓力外,由于泥漿在槽壁內(nèi)的壓差作用,部分水滲入土層,從而在槽壁表面形成一層固體顆粒狀的膠結物——泥皮。性能良好的泥漿失水量少,泥皮薄而密,具有較高的粘結力,這對于維護槽壁穩(wěn)定,防止塌方起到很大的作用;適當調整配合比,加大泥漿比重、粘度,及時補漿;并使泥漿的排出與補給量平衡;對地基采取降低水位和加固;地下障礙物用抓斗抓除;縮短單元槽段長度;在地面澆筑混凝土地坪及加強導墻結構。塌孔較嚴重的,用優(yōu)質黏土(或摻20%左右的水泥)回填坍塌處,重新挖槽;澆筑混凝土局部塌孔時,可將沉積在混凝土上的泥土用吸泥機械吸出,繼續(xù)澆筑,同時加大水頭壓力。
5.3 漏漿
槽內(nèi)的泥漿面迅速下降,泥漿突然大量泄漏的現(xiàn)象就是漏漿。其產(chǎn)生的原因是挖槽遇多孔的礫石地層或落水洞、暗溝等,泥漿大量滲入孔隙或沿洞、溝流失。預防及處理方法就是立即停止吸力泵(或砂石泵)的使用,并往導槽內(nèi)輸送盡量多的泥漿,同時將挖槽機提出來,對礫石層,提高泥漿粘度和比重,并準備堵漏材料,及時補漿和堵漏,使槽內(nèi)泥漿保持正常液面;對落水孔洞、暗溝填充優(yōu)質黏土,重新施鉆。
5.4 鋼筋籠吊放不下
鋼筋籠的吊放過程中,發(fā)生鋼筋籠變形,籠在空中搖擺,吊點中心與槽段中心不重合。就會造成吊臂擺動,使籠在插入槽內(nèi)碰撞槽壁發(fā)生坍塌,吊點中心與槽段中心偏差大,鋼筋籠不能順利沉放到槽底等。鋼筋籠吊放不下就是鋼筋籠吊放入槽段內(nèi)被卡住,達不到要求的標高。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是槽壁面傾斜凹凸不平,槽底有沉渣;鋼筋籠剛度不夠,吊放時產(chǎn)生變形;鋼筋籠縱向接頭彎曲,定位塊過于凸出。出現(xiàn)這種情況的預防及處理措施為:下鋼筋籠前,用鋼筋籠導架對槽壁垂直度進行檢查,壁面傾斜不平的及時修正;鋼筋籠增加斜拉鋼筋加固,并增加吊點,用橫擔起吊,防止變形;接長鋼筋籠時,加強垂直度檢測,并采取焊接糾正變形措施,控制偏差在容許范圍內(nèi);定位塊和槽壁之間保持2cm~3cm空隙。
5.5 鋼筋籠上浮
在澆灌混凝土時,鋼筋籠向上托起浮出槽頂面的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是鋼筋籠質量太輕,槽底沉渣過多,混凝土導管插入深度過大,混凝土澆灌速度太快。其預防及處理方法為在導墻上設錨固點固定鋼筋籠;清除槽底沉渣;混凝土導管插入混凝土的深度控制不大于6m,適當控制混凝土澆灌速度,不宜過快。
5.6 混凝土反漿不順的處理
導管變形或異物阻塞,使得隔水栓未能沖出導管底口而造成反漿失敗。在安裝導管時要仔細檢查導管的質量,不使用變形或有損毀的導管。在每次拆卸或安裝導管時都用清水將導管沖洗干凈,保證導管內(nèi)壁平滑暢順。槽孔內(nèi)沉渣過厚而造成剪塞反漿失敗。在清孔及安放鋼筋籠后,均要檢測槽孔內(nèi)沉渣厚度,確定沉渣在允許范圍內(nèi)再進行澆灌混凝土工序。當混凝土灌注導墻頂部附近時,由于導管內(nèi)壓力減小,往往會發(fā)生導管內(nèi)混凝土不易流出的現(xiàn)象。此時應放慢澆灌速度,并將導管埋置深度減小,但不應小于1m,同時輔以上下抽動導管,但抽動幅度不宜太大,以免將導管抽離混凝土面。
結語:
地下連續(xù)墻作為地下工程,施工時不可預見性較大,受地質條件、周邊影響較大,難免會出現(xiàn)這樣那樣不可預見的問題,特別對于基坑位于滲透系數(shù)大、砂性重、易液化的土層。而且,在基坑周圍環(huán)境復雜,保護等級要求較高時,宜在地下連續(xù)墻接縫處基坑外側采取高壓旋噴樁加固防滲措施。針對上述問題,在施工過程控制中,嚴格把好測量放樣、導墻制作、槽段劃分、泥漿制備、開挖成槽、清底、鋼筋網(wǎng)制作及吊裝,水下砼灌注等質量關;施工前做好各項準備工作,相信一定能最大限度地控制好地下連續(xù)墻的施工質量。
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作者簡介:
胡順波(1966.08-),江蘇省連云港市,本科,高級工程師。