马召广
(中铁隧道局集团三处有限公司, 广东 深圳 518000)
地下连续墙施工技术被广泛应用到地铁工程以及其它工程中。它是一种具有承担结构分布荷载、防止土体倾覆、防止地下水渗入建筑物的综合建筑结构体。它是依靠施工机械在岩土体或软土层中挖掘出符合设计要求的沟渠状的墙体,再所形成的渠内浇注建筑材料。地下连续墙在我国又被称为地下防渗墙,在日本被叫做地中连续壁,在美国被称为泥浆墙或者混凝土地下墙[1]。
超深地下连续墙的深度,经过查阅资料以及大量的工程实例,工程深度在40-180m之间,一般在40-80m之间居多。目前工程深度在40米以上的地下连续墙暂时定义为超深地下连续墙。该工程挖掘深度较深,施工难度、质量和安全风险都存在较大风险。
超深地下连续墙的优点:施工的过程中噪音低,占用空间小、对周围的环境影响小,适合于文明施工,施工过程中安全系数高,墙体本身的强度都可以减少安全事故。在施工效果方面防渗和结构设计中都起到良好的效果,适用的范围比较广泛。
超深地下连续墙的缺点:在某些困难或特殊的地质构造条件下施工难度大,存在槽壁坍塌的危险,渗水施工要求较高,并存在一定的污染因素。
超深地下连续墙的施工技术主要从在安全和质量方面入手,其施工工艺属于超危险较大工程,需要专家论证。下面在安全和质量方面进行论述:技术工作是安全工作的基础,安全工作技术工作的保证。在进行该施工的过程中,必须做好安全工作。 安全方面:首先编制专项方案,对于安全危险源的识别以及保证措施做到全面,对于重大危险源的辨识以及技术保证措施进行落实,负责人明确到位。在进行结构稳定性计算方面,验证规范的有效性,验证软件计算公式的准确性,以及对应力图中的危险点进行技术控制和现场的观察与预测,确保工程的安全性。该方案必须通过专家论证。其次是做好安全技术交底工作,在三级安全技术交底的过程中,细化工艺,让操作工人简单认知,实用性强,侧重于操作,不能侧重于方案。同时积累现场施工中较好的做法,细化补充原安全技术交底。最后是做好安全工作的落实。采取安全专项负责、班前喊话、过程督导的做法。定期举行安全培训,以及类似工程的安全事故教学,让大家起到举一反三,安全责任落实到每一个人,在检查安全的工作中采取重罚重奖的模式进行管理。
我国区域广阔,地质情况复杂,采取超深地下连续墙的施工对地质情况以及地下水的情况要有明确的技术参数,针对性较强的方案。
导线点布设的精度是测量控制的核心。平差的精度达到设计要求,该测量成果必须得到监理的审批,作为使用依据。控制点的设置位置到不易沉降、变化的位置,定期复测。将导墙的中线的端点作为临时控制点,在施工过程中注意观测墙体的沉降。钢筋笼的标高控制一般是在钢筋加工制作的过程中控制允许偏差,同时吊装过程中进行控制,保证钢筋笼标高。
导墙的施工顺序是先进行槽段开挖,再进行垫层铺设,按照图纸设计要求绑扎刚筋,竖立模板,最后进行混凝土浇筑。导墙的厚度施工一般加厚5-10cm,增加施工厚度,确保导墙的质量。槽段的成型设备为抓斗成槽机、铣槽机,地质条件好或者开挖深度40米以内采用抓斗成槽机,地质条件差或者开挖深度40米以下采用铣削成槽。
泥浆的制备是整个工艺的关键,也是技术含量较高的部分。泥浆的制备结合当地粘土的状况进行确定,在调整泥浆的配合比的时候测定泥浆的比重。如果泥浆的比重较低可以适当的添加砂粒或者比重较大的土粒;如果比重较大时,适当的掺加密度较低的材料。同时测定泥浆的扩展塌落度,它直接决定着泥浆的性能。CMC调整泥浆的粘稠度,分散剂调整泥浆的均匀度和酸碱度。泥浆在控制过程中每间隔3个小时检测一次,再有异常的时候增加实验频率。同时密切关注泥浆中砂率的含量,及时调整泥浆的配比,保证槽壁不塌孔。观察泥浆液面:首先是成槽工艺中的液面控制,其次是成槽结束后到混凝土浇筑前这段时间内的液面控制[2]。其次关注浆液的浑浊度,如果浆液逐渐发生清澈,逐渐再逐渐下降,导致浆液的密度变轻,此时应及时采取措施解决。
钢筋笼的制作要考虑以下三个方面因素:①钢筋笼的吊装,其吨位较大,考虑到吊装的影响;考虑钢筋笼的变形状况防止吊装带来的变形影响以及考虑结构应力的要求。因此要求焊接牢固、吊装平稳,受力合理。吊装的吨位较大的时分节吊装。为保证钢筋笼的平稳吊装,可根据钢筋笼的吨位设置合理的吊点,增加加强筋,必要时进行变形验算。保证钢筋笼的平稳吊装。②采用直螺纹套筒连接上、下钢筋笼主筋,定位槽钢来定位用上、下节钢筋笼的钢筋笼箍筋和间距,保证对接质量。③钢筋笼的制作,按照图纸设计的要求制作钢筋笼,在焊接的过程中严格控制焊条的等级,控制焊条的工作条件防止受潮影响焊接效果。
清孔是保证混凝土浇筑的关键一环,严格施工工艺,保证成孔底部淤泥的清除,严格控制成孔的高度,防止夹层的产生。混凝土按照设计图纸要求进行,混凝土标号为C30,为抗渗混凝土,抗渗等级大于8级,塌落度在180-220mm之间。控制浇筑时间一般为2小时左右,不超过4小时,必要时二次清槽。浇筑混凝土的时候,注意导管在混凝土中的埋入深度,不小于150cm,观察混凝土的凝结时间为后续工作以及应急时间预留时间。观察混凝土的在溜槽中的流动状态以及粘滞度,目测大颗粒的分布的均匀性。如有以为可以与实验室进行联系,进行技术确认。槽孔验收合格后,用设备进行泵吸法清底。将孔底的泥浆输送至地面上的泥浆净化,除去加大的颗粒,净化粉细砂。回流到槽孔内达到标准为止。也可以及时加入补充新浆,改善泥浆的性能保证质量。
按照规范的要求进行质量检查,总结施工过程中存在的问题,讨论研究具体的问题,丰富技术交底,完善施工工艺,并比对以往资料进行分析,形成工法,便于以后推广应用。
本文对超深地下连续墙的施工技术进行探讨,首先介绍了超深地下连续墙的概念以及区分界限。通过介绍其工艺的优缺点,以及配套安全工作的实施,对技术工作进行了保障。施工技术准备过程中。利用挡墙作为临时控制点,选择不同条件下槽段设备的选择都明晰。泥浆的制备通过试验以及现场的经验双向结合控制质量。钢筋笼吊装选择多吊点、增加加强筋、控制焊条不受潮等措施保证质量。浇筑工艺中通过观察混凝土的外在状态判定混凝土质量的稳定性,施工过程中防止导管的出现故障,采取了控制措施。一系列的保证手段都是为提高超深地下连续墙施工的质量。通过以上控制将超深地下连续墙施工技术更加成熟,为后续的施工人员提供技术基础。