市政地铁工程中地下连续墙施工技术要点

2023-12-07 16:38权贵友
工程机械与维修 2023年6期
关键词:导墙成槽市政

权贵友

摘要:在市政地铁工程中,地下连续墙施工对周围环境的影响极小,渐已成为深基坑工程中的主流形式之一。地下连续墙施工质量影响着市政地铁工程整体质量,结合市政地铁工程实例,阐述地下连续墙施工技术施工要点和注意事项,研究成果可为相关技术人员提供参考。

关键词:地下连续墙施工;泥浆;导墙;振捣

0   引言

作为基坑围护结构,地下连续墙的设计和计算主要是以强度、变形和稳定性三个主要的因素为基础。强度主要是指墙体的水平和竖向截面承载力、竖向地基承载力。变形是指建筑外墙在横向上的变形以及垂直受力情况下的变形。稳定性是指基坑整体稳定、抗倾覆稳定、坑底抗隆起稳定。

地下连续墙施工质量影响着市政地铁工程整体质量,所以在进行地下连续墙施工时,要合理应用各项施工技术。

本文结合市政地铁工程实例,阐述地下连续墙施工技术施工要点和注意事项,研究成果可为相关技术人员提供参考。

1   地下連续墙施工技术概述

为了最大限度地利用城市地下空间,在地铁施工中科学合理的采用地下连续墙技术尤为关键。在如今的地铁施工,基坑支护结构颇多,SMW工法桩、钻孔灌注桩+旋喷桩以及地下连续墙等都得到了广泛应用[1]。其中,地下连续墙施工技术是利用专业的挖掘设备,结合泥浆护壁,沿基础工程边线开挖沟槽,在槽内设置钢筋笼,进行混凝土浇筑,使其形成连续的钢筋混凝土墙壁,从而起到截水、承重以及防渗等作用。地下连续墙施工对周围环境的影响极小,渐已成为深基坑工程中的主流形式之一。

2   工程概况

A城市政地铁交通一期工程的车站,长319.8m,车站主体宽度40.5m,上覆土层4m,最大埋深27m。结合工程地质及周围环境的情况,其主要围护结构为一种厚88cm、深25.5~28.5m的地下连续墙,如图1所示。其基础底部的入土深度为10.0m,岩体在岩体中的埋藏最深达8m。该连续墙穿越了人造堆积层、海洋冲积层和残积层,并嵌入了不同程度的风化花岗岩。

主建筑物的基座位于一片由砂石和砂石组成的粘粒残余层之上。地下水位为1.4~6.96m,以孔隙水为主,仅有少量的基岩裂缝水,以大气降水为主,水温大约为28℃。对于钢筋和钢结构,地下水的侵蚀为轻微,而对于钢筋和钢结构的侵蚀为中度。

该站标准区为单柱、两跨的两层箱式建筑,其侧向墙体厚度为700mm,内侧墙体厚度为500mm,称为双墙式结构。基坑开挖深度16.8m,地下连续墙深度28.4m,入土13.6m,入土比为0.8。地下连续墙墙体接头采用圆形柔性接头。

3   施工要点

3.1   导墙施工

3.1.1   总体质量控制思路

导墙的施工与整个连续墙的垂直度有极大关系,如果两段接近的导墙在地下连续墙相连接的位置出现较大偏差,或者存在较大的垂直误差,都会对地下连续墙的钢筋笼进入到钢槽中产生不良影响,从而导致地下连续墙的应力无法很好的传递。

为此在地下连续墙施工时,必须对导墙的质量进行严格控制,主要有以下几个方面:一是在施工前准备工作中,要严格的按要求进行定位放样;二是严格控制模板的垂直度,并将其固定好;三是必须确保围砌导墙内外的混凝土均匀;四是对拆除后的模板进行仔细检查,在浇筑混凝土时若导墙混凝土出现位置变化,要及时进行养护[2-4]。

3.1.2   具体施工要点

该工程导墙采用“┒┎”型现浇钢筋混凝土结构,使用C30钢筋混凝土,墙体厚度为206mm,标准段的导墙间距780mm,深1600mm。导墙的深度,可以根据现场的具体情况进行适当调整。用全站仪放出导墙轴线,导墙施工应按设计将基座外移100mm,由挖掘机配合人工进行挖掘作业。

在基础夯实之后,在地面上铺上6cm厚的水泥沙浆,混凝土的浇筑使用钢模板及木支撑,使用插入式振捣器进行振捣。导墙采用对称方式铺设,其顶部离地高度不得低于150mm。待其强度达到70%后,方可拆模。在模板拆除之后,沿其纵向每隔1080mm加设上下两道100mm×100mm方木做内支撑,将两片导墙支撑起来。在成槽施工之前,不能将支撑拆除,以免导墙发生变形。

当导墙挖到规定深度后,对其进行锚固。在其内部设置横向锚固件,并悬挂纵向锚固件。导墙边壁的模架采用固定的木制模架,并通过钢顶架和钢管顶架等措施对模架进行加固。

在混凝土浇筑之前,在两侧分别安装一条管道,在进行浇筑时要均匀对称地交替下料。与此同时,将两个振捣器之间的间隔设为600mm,并进行快速振捣[3-5]。浇注后36h内,经实验判定,该混凝土的设计强度水平在70%以上。

模板拆除严格按照“先支后拆,后支先拆”原则,拆除模板后立即铺设上、下两道木支撑,支撑形状为梅花型,间距为1.8m。为了保证后续成槽施工质量,在导墙施工过程中,要定期对导墙垂直度、轴线偏差和平整度等指标展开测量与控制,其允许偏差值和检测方法如表1所示。

3.2   钢筋笼制作与吊装

3.2.1   钢筋笼制作

钢筋笼制作时,必须将工字钢吊起并放置在平台上,将水平方向的主要钢筋布置好,再进行焊接。用浆料制成的桁架必须与地基正面的加固网状物焊接在一起。用桁架作支撑,对基坑表面的主筋网及横向钢筋进行焊接。

3.2.2   钢筋笼吊装

在进行施工吊装时,使用一台150t履带起重机和一台25t汽车起重机来进行抬吊、移位。在起吊时,主钩起吊钢筋笼的顶部,副钩起吊钢筋笼的中部,使用多组电葫芦来进行平衡起吊,使钢筋笼逐步起高转而垂直,再将其缓慢地入槽。

吊点位置要设计合理,在起吊时要采用吊梁或吊架加以配合,以避免鋼筋笼在起吊过程中发生变形。钢筋笼接头脱落,吊点中心的位置与槽段中心的位置不一致等情况,都会造成钢筋笼的变形,为此必须先检查吊点的焊接质量,再在进行起吊。

在起吊过程中,严禁钢筋笼出现不能恢复的变形。该项目采用“L”形地墙筋,其制作和安装方式与墙筋网架类似,只是在安装时要特别注意,避免因撞击到墙角的凹槽而导致孔洞塌陷。

在埋设过程中,应注意防止沟道侧墙的崩塌。在下钢筋笼时,槽段中央应与钢筋笼对齐,插入槽时应尽可能保持其垂直,待钢筋笼将要下入槽时,应确保槽段与吊点中心点一致再缓慢下入,以避免其与槽壁碰触。

3.3   连续墙成槽工艺

3.3.1   施工前准备

成槽的质量能否满足要求,直接影响到后续的下拉钢筋笼等施工的难度。结合工程现场的实际条件,考虑到工程中所用到的大型机械质量较大,必须在工程现场提前做好相应的防护工作。在基础加固的施工段完成后,在准备开挖前,对所用的成槽机设置垫板,以达到减压、减振的目的[6-8]。

3.3.2   成槽作业

利用液压成槽机将地下泥岩打入,再利用冲击钻在对应的位置进行辅助引孔,并配合液压成槽机完成成槽施工。有必要指出,在作业时一定要放慢速度,以免后方的墙体偏离预先设定的位置,成槽机械配备与耗时见表2。

3.3.3   泥浆配制

需要对泥浆的配制过程进行严格管控,所用的膨润土泥浆必须进行检测,达到各项性能要求后方可使用。在施工前,应按照当地具体的地质情况,将所需的泥浆按一定比例混合。

依据工程的实际进度,对配制的钻井液进行科学的配置和管理。用搅拌机准备好的浆液,放置1日后,再通过泥浆泵送到所需的施工罐中。

3.4   水下混凝土浇筑

该工程水下混凝土浇筑采用管道法施工,管道埋设深度为300~500mm,混凝土管道选用带法兰连接的D270钢管。利用起重机将管道吊放到沟槽的指定位置,并在管道的顶部安装正方形漏斗。

在管道中注入混凝土之前,必须先在管道中放入一个球形容器,以防止渗漏。应确保进入管道的混凝土具有较好的流动性[9],如有需要可加入适量的缓凝剂。桩顶必须按设计要求进行灌浆,且必须在设计标高2.0m以上。

4   结束语

地下连续墙作为一种对地下工程实施加固支撑的有效技术手段,在地铁、高层建筑等建筑中应用十分广泛,探索地下连续墙的技术关键要点,对促进地铁工程与现代化建设具有重要意义。

本文结合市政地铁工程实例,阐述地下连续墙施工技术施工要点和注意事项,研究成果可为相关技术人员提供参考。

参考文献

[1] 龚彪,赵世才,唐绍勇,等.70t超长地下连续墙钢筋笼加工及吊装施工技术[J].建筑技术,2022,53(6):682-685

[2] 邓稀肥,王圣涛,邬家林,等.超深地铁车站地下连续墙盾构接收洞口玻璃纤维筋技术及实践[J].城市轨道交通研究,2021,24(12):172-176.

[3] 俞强.紧邻深基坑非同步开挖共用地下连续墙设计与变形特性实测分析[J].建筑科学,2022,38(3):129-138

[4] 刘德如.市政地铁工程中地下连续墙施工技术探究[J].工程建设与设计, 2020(20):148-149.

[5] 葛照国,师文明,吴烁.富水软弱地层跨越市政管线地下连续墙施工技术[J].施工技术,2018(S1):617-619

[6] 白耀平.富水砂砾地层地下连续墙施工关键技术的运用分析[J].中国科技纵横,2020(14):90-91+93.

[7] 侯锟,周杰,赵文.浅析地下连续墙施工注意事项及常见问题的预防措施[J].四川建筑,2020,40(2):260-262,265.

[8] 王亮,萧雨,杜玉鹏等.基于BIM技术的地铁站深基坑开挖三维可视化应用[J].资源信息与工程,2020,35(1):88-93.DOI:10.19534/j.cnki.zyxxygc.2020.01.025.

[9] 张正跃.地铁基坑围护工程中的地下连续墙施工技术[J].中国高新科技,2022(3):104-105.

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