李锐
摘要:地下连续墙作为一种深基坑支护方案,意大利米兰工程首次在1950年应用,在近50年来得到迅猛发展。随着城市建筑和工业交通的发展,高层建筑、桥梁、重型厂房、大型地下设施等日益变多,当出现譬如地下工程在开挖时如与四周建筑物紧密相连,地下管网密集,不适宜用锚杆等支护方案时地下连续墙将派上用场;此工艺是在土方开挖之前,用挖槽机械每次开挖一定长度的沟槽(开挖过程中为防止沟槽坍塌用泥浆护壁),等泥浆中的沉渣沉淀并清除之后,将钢筋笼骨架放入沟槽之中,最后用导管从槽底浇筑混凝土便完成一个单元槽施工,将各个单元槽连接起来最终形成地下连续墙。若是封闭型的连续墙,其功能既能挡土还可防水,甚至可以将两墙合一,成为建筑物外墙承重结构。
关键词:地下连续墙,护壁,接头管
一、连续墙的特点:
首先由于其施工时振动小、噪音低,即使周围紧邻建筑物也可施工,对沉降和土体位移容易控制,对环境影响小;其次地下连续墙的整体刚度较大,变形相对较少,即可用于深基坑的围护结构,还可当做主体结构的一部分;最后此支护方案较少了由于放坡开挖而增加的宽度,可充分利用建筑红线内的有限空间而施工。但是在挖槽过程中必不可少的会用泥浆护壁,若废弃泥浆不妥善处理会污染环境,且其造价昂贵,单元槽之间的接缝处容易漏水,这些缺点在施工过程中尤其应注意避免。
二、连续墙的分类和适用条件:
按照沟槽内的填充物不同可将地下连续墙分为土质墙、钢混墙、素混墙;若按造墙的方式分可分为排桩式、壁板式、桩壁组合式,最后按用途即是抗渗和挡土之分。一般适用于基坑深度大于10m的软土或砂土地基。
三、成墙工艺:
1、修筑导墙:
导墙对挖槽来说是必不可少的,原因在于:其一,开挖沟槽时,地表土不稳定,此时的泥浆起不了护壁作用,故需要导墙来挡住地表土的坍塌。其二,沟槽的具体位置又导墙决定,是测量的基准;其三,后期下放钢筋笼和接头管时只能以导墙作为搁置的支撑点,还可防止泥浆流出孔口污染地面。导墙的做法一般是采用现浇钢筋混凝土结构,具体做法可归结为挖导沟——绑扎钢筋——支模板——浇筑混凝土——拆模板。导墙厚度一般为0.15—0.2m,墙趾不宜小于0.2m,深度一般为1—2m
2、制备泥浆:
泥浆是挖槽必不可少的部分,特别对于深槽,若是没有泥浆保护,槽壁在土质条件不好的情况下就会坍塌。泥浆的作用可以归纳为以下几个方面:
A保护槽壁:挖槽过程中由于孔内水位低于地下水位,孔壁土体会被地下水冲入孔中,若是加上泥浆使其液面高于地下水位则形成反压,此静水压力可抵消土的侧向压力。再者,泥浆的成分决定了它会在孔壁形成一层泥皮,阻止水的渗透从而保护孔壁。
B携渣作用:泥浆的密度较大且有一定的黏度,挖槽机械所挖出的土渣容易被悬浮起来,若是将干净泥浆注入孔内,使携渣泥浆排出孔中,则土体被带出孔口。
C冷却钻头的作用:挖槽机械在工作的时候钻头处由于高强度的摩擦会使温度急剧上升,此时泥浆可降低其温度,还能起到润滑作用,有利于钻机的保护增长使用寿命。
泥浆的成分一般是用膨润土拌合,其质量指标主要是以相对密度为首,配合含沙量、黏度、失水量和泥皮厚度、PH值、稳定性、静切力、胶体率等。一般膨润土泥浆相对密度控制在1.05—1.15之间较好。
3、挖槽:
挖槽是地下连续墙的核心工作,槽的形状及是地下连续墙的形状,故应重点控制。挖槽工作首先要进行单元槽的划分,因為不肯能将整体地下连续墙一起开挖,沿着墙体长度方向分成若干小段,每一段则称为一个单元槽,长度大约5—7m,挖槽的机械主要是抓斗机、钻抓斗式挖槽机、多头钻机等。
在挖槽过程中要特别注意槽壁塌方,槽壁坍塌的原因不外乎以下几个因素:泥浆、地质条件、施工。地质条件是客观存在的,故我们应将重点控制在泥浆的保护和施工方法上的保护上。如泥浆密度不能过低,水位面必须高于地下水位,下方钢筋笼时注意保护孔壁等。
4、清底:
挖槽完成后需要将孔底部的土渣清理干净,否则会严重影响地下连续墙的质量。清理方法可用沉淀法和置换法两种,沉淀法是预留2小时作用待悬浮在泥浆中的土渣沉淀到孔底后,用吸浆泵抽出。置换法又称循浆法,即用新鲜干净的泥浆置换携渣泥浆,从而达到清空的效果。
5、吊放接头管:
接头管的作用是为了提高地下连续墙的抗剪切强度和抗渗性,因单元槽的划分,若不做处理则会破坏地下连续墙的整体性,故接头管就是专门解决单元槽之间的接缝问题。做法是将接头管放于单元槽端部,然后再放钢筋笼并浇筑混凝土,8小时内将接头管抽出,即可形成单元槽的接头。另外可用接头箱代替接头管,作用类同。
6、下放钢筋笼:
注意将钢筋笼端部做成锥形,方便于钢筋笼下放到单元槽内,另外,钢筋笼的表面需做混凝土垫块,使钢筋笼跟孔壁处留有间隙,形成保护层。
7、浇筑混凝土:
地下连续墙混凝土的浇筑同钻孔灌注桩,即采用水下混凝土浇筑。方法是用导管插入槽的底部,使混凝土从孔底下方开始逐渐顶出泥浆从而成型。质量控制的重点应该放在导管的埋入深度上,过深则不容易顶出泥浆,过浅容易端庄,故一般要求导管的下口插入混凝土的深度为2—4m,最后浇筑高度应比设计高度多出50cm,作用是破桩头。
参考文献:
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