周章鹏
摘 要:地下连續墙工程施工的合理,不但能提高工程本身的质量与进度,还能促进工程经济效益并保证工作人员人身安全。本文者通过高层建筑地下连续墙施工工程实例,介绍了相应的深基坑施工方案,详细阐述其施工技术和质量控制措施,以其为同类工程参考借鉴。
关键词:高层建筑;连续墙;施工管理
0 引言
连续墙深基坑施工是工程建筑的重难点,施工中不仅要求保证基坑内作业安全,而且要防止基坑及坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行,这就必须拥有高效的施工质量控制, 在进行连续墙深基坑施工时,不但要具体问题具体分析,重点审查深基坑施工方案,还要实时对施工过程进行监督控制,及时提出合理化措施与建议,检验施工效果,才能取得较好的成绩。
1 工程及基坑概况
1.1 工程概况
某高层建筑的建筑面积达到26.35万平方米,地上28层、地下2层,塔楼是型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构,基础是墙-筏板基础。
1.2 基坑概况
该建筑地下室面积约11250m2,基坑开挖深度约12m。支护结构采用地下连续墙,地下连续墙内外侧采用双轴深搅桩形成止水帷幕,节点部位采用三重管高压旋喷桩加固。
(1)周边环境条件分析
该工程位于繁华市区,周围道路建筑多,周边环境比较复杂,东侧紧靠一期超高层塔楼,南侧和西侧有多年建造的低层砖混住宅,北侧有道路。
(2)基坑围护结构设计概况
支护结构采用钢筋混凝土地下连续墙结构,逆作法施工,地下室结构梁板作为水平支撑。地下连续墙厚度分别为1000mm、1200mm,总延长米约450m,连续墙深达16m,墙趾按设计要求需进入中风化凝灰岩2m~7m,接头均采用预制钢箱接头。混凝土强度设计等级为水下C35P10。
2 工程重点、难点分析
(1)地下连续墙成槽设备的选型
地墙墙趾按设计要求需进入中风化凝灰岩2m~7m,下部土层强度较高,所以成槽难度很大,由于本工程工期较紧,采用单一设备很难满足工期目标,故设备选型是本工程的重点和难点。
(2)地下连续墙成槽垂直度的控制
地墙设计深度最大为58m,且采用的成槽设备都是柔性钢丝绳牵引,成槽垂直度很难控制,一旦垂直度偏差较大,将影响钢筋笼和钢箱的顺利下放,故成槽垂直度的控制是本工程的一大重难点。
(3)地下连续墙钢筋笼吊装
地墙钢筋笼宽度最大近6m,重量超过75t,钢筋笼宽度和重量都比较大,所以吊装难度很大,且安全风险很大,故是本工程施工的一大重难点。
3 地下连续墙施工工艺
地下连续墙施工主要分为以下几个部分:导墙制作、钢筋笼制作、泥浆护壁、成槽施工、刷壁及清底、钢筋笼吊放、混凝土灌注等。
3.1 导墙制作
导墙顶口和地面齐平,肋厚20mm,设计深度为1.5m,导墙插入原状土20cm以上,且导墙顶面高于地下水位1.5m以上,混凝土强度为C25,不得漏浆。导墙在施工期间,应能承受施工荷载。
3.2 钢筋笼制作
钢筋笼总长58m,为施工方便且保证施工质量,将钢筋笼分为上下2节分别制作和吊装,下节34.6m、上节23.4m,钢筋连接采用直螺纹,工字型钢采用焊接。
钢筋笼在预制平台上制作,根据钢筋间距、插筋、预埋件及钢筋连接器的设计位置画出控制标记,经校正无误后固定,以保证预埋件和钢筋笼的施工质量。
3.3 泥浆护壁
根据工程的地质情况,泥浆采用优质钠基膨润土和自来水为原材料,按一定比例搅拌而成。泥浆储存采用半埋式砖砌泥浆池,泥浆池的容量应满足成槽施工时的泥浆用量。
泥浆循环采用3kW型泥浆泵在泥浆池内循环,7.5kW型泥浆泵输送,15kW泥浆泵回收,有泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。泥浆使用一个循环之后,利用泥浆净化装置对泥浆进行分离净化并补充新制泥浆,以提高泥浆的重复使用率。
3.4 成槽施工
根据地层地质条件,并考虑工程进度和施工成本因素,成槽采用“抓铣结合”方法。非入岩部分,成槽采用液压抓斗进行开挖,挖到挖不动为止;入岩部分,采用双轮铣槽机进行开挖成槽。
3.5 刷壁及清底
为提高接头处的抗渗及抗剪性能,成槽完成后,在清孔之前需使用特制刷壁器对钢箱接头处进行刷壁清洗,以保证彻底刷除接头上的夹泥。
待刷壁结束后,开始用液压抓斗清底,直至测锤碰实的感觉出现,表明槽底沉渣清理到位。
3.6 钢筋笼吊放
钢筋笼采用双机抬吊的方式,钢筋笼入槽时,必须使钢筋笼呈现垂直悬吊状态,缓缓入槽。入槽后,搁置在导墙上并临时固定,通过位置调整,待钢筋笼的平面位置与标高满足设计要求后最后固定。
3.7 混凝土灌注
墙体采用水下C35P10商品混凝土,坍落度为200mm±20mm,最大槽段混凝土量约420m3。
4 地下连续墙施工质量控制要点
4.1 导墙施工质量
在地墙成槽前应砌筑导墙,导墙的作用主要有:对成槽设备进行导向、稳定泥浆液面,防止土体坍塌,因此,导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的施工质量和安全。
(1)当导墙恻有施工道路时,道路混凝土应配置钢筋并与导墙钢筋连接成为整体,导墙在拆模后应立即在墙间安装支撑,在混凝土达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙附近行走。
(2)导墙质量要求:内墙面与地墙纵轴线平行度误差为±10mm;内外导墙间距误差±10mm;内墙面垂直度误差为5‰,内墙面平整度为3mm,,顶面平整度为5mm。
4.2 成槽施工質量
(1)成槽施工过程中,抓斗入槽、出槽应遵循慢提慢放原则,特别是在开槽时,必须做到稳、慢,以防止槽段失稳或局部坍落,每次下斗挖土时通过垂直度显示仪和自动纠偏装置来控制槽壁的垂直度,直至斗体全部入槽。
(2)合理安排单元槽段挖掘顺序,即直线幅槽段先挖两边,后挖中间,转角幅槽段必须先挖短边再挖长边,使抓斗两侧的阻力均匀,避免因受力不匀而导致偏移,以保证成槽垂直度。
4.3 钢筋笼制作和吊装
(1)钢筋笼在预制平台上整体制作,吊点和桁架筋焊缝质量和交叉电焊质量必须符合焊接规范,且钢筋笼整体尺寸及钢筋间距必须符合规范,以保证钢筋有足够的刚度,防止发生不可恢复的变形。
(2)钢筋笼自重达75t,经计算采用双机抬吊的方式进行吊放入槽,为防止钢筋笼在吊放过程中发生变形及重大安全事故,钢筋笼吊点布置要合理,以方便吊装,其位置及周边加固必须经过理论计算确定。
4.4 混凝土浇筑质量
(1)槽段宽度为6m,槽段内用2根导管同时进行灌注,导管间距为3m,距离槽段两端1.5m。开始灌注时,导管底端距离槽底不宜大于500mm,混凝土面的上升速度不应小于2.0m/h,导管埋入混凝土内深度宜为2m~6m,混凝土表面的高差不应大于0.5m,以防止因混凝土液面高差过大而产生夹泥现象。
(2)混凝土强度为水下C35P10,除了满足结构强度和抗渗要求外,还应必须满足水下混凝土浇筑的施工要求,因此,混凝土应具有良好的和易性和流动性,现场坍落度为200mm±20mm,考虑到经时损失40mm左右,要求机口坍落度为240mm±20mm,经现场实测,现场坍落度均能满足要求。
5 结语
总之,为保证高层建筑深基坑施工质量,除了需要有完善的施工工作体系外,在施工人员方面,也要求必须充分考虑现场环境、工程地质条件以及工程要求,加强学习深基坑施工的新技术,并及时掌握国家及地方对基坑施工的有关最新规定,以真正全过程地做好连续墙深基坑工程的施工工作。
参考文献
[1]宗玉梅.深基坑施工中的变形监测[J].江西建材. 2014(10)
[2]王永健.深基坑施工中监测技术研究[J].中华民居(下旬刊).2014(02)