摘要:地下連續墻在城市地鐵車站建設中為較常采用的圍護結構形式,其施工工藝往往直接影響到連續墻的安全性能及基坑安全。本文主要闡述了地下連續墻的施工工序及其技術要點和難點以及施工中常常遇到問題,并且結合地鐵施工中的實踐提出一些作者的意見和解決方法。
關鍵詞:高層建筑;地下連續墻;泥漿;成槽機
中圖分類號:U291.4+5文獻標識碼:A
高層建筑的基礎因地基承載力、抗震穩定和功能要求,一般埋置深度較大,且有地下結構。當基礎埋置深度不大,地基土質條件好,且周圍有足夠的空地時,可采用放坡方法開挖。放坡開挖基坑比較經濟,但必須進行邊坡穩定性驗算。在場地狹窄地區,基礎工程周圍沒有足夠的空地,又不允許進行放坡時,則采用地下連續擋土墻。
1地下連續墻的優缺點
1.1 主要優點
1.1.1 施工時振動小、噪聲低,非常適合在城市的中心區晝夜施工。
1.1.2 墻體剛度度大,目前國內地下連續墻的厚度可達到0.6-2.8m。用于基坑開挖時,可承受很大的土壓力,極少發生地基沉降或塌方事故,已經成為深基坑支護工程中盛不可少的擋土結構。
1.1.3 滲性能好。由于墻體接頭形式和施工方法的改進,使地下連續墻幾乎不透水。如果把墻底伸入隔水層中,那么由它圍成的基境內的降水費用就可大大減少,對周邊建筑物或管道的影響也變得很少。
1.1.4 可以貼近施工。由于具有上述幾項優點,使我們可以緊貼原有建(構)筑建造地下連續墻。
1.1.5 可用于逆做法施工。地下連續墻剛度度大,易于設置埋件,很適適合于逆做法施工。
1.1.6 適用于多種地基條件。地下連續墻對地基的施工范圍很廣,從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實的砂礫層,各種軟巖和硬巖等所有的地基都可以建造地下連續墻。
1.1.7 可用作剛性基礎。目前的地下連續墻不薦單純作為深基坑圍護墻,而是越來越多用地下連續墻代替樁基礎、沉井,承受更大荷載。
1.1.8 占地少,可以充分利用建筑紅線以內有限的地面和空間,充分發揮投資效益。
1.1.9 功效高,工期短,質量可靠,經濟效益高。
1.2 主要缺點
1.2.1 在復雜的地基條件下施工,即使事先進行過地質勘察,也難以預測地下異常的變故。因此,要求施工隊伍具有較高的技術水平與應變能力,在發生異常事故時能及時采取補救措施。
1.2.2 施工地下連續墻的每一個單元槽段,都關系到整個工程施工的成敗問題,一旦施工失敗,就要花很大的費用和很長的工期來修補或返工,甚至會因無法挽回敗局而不得不放棄在建工程。
1.2.3 地下連續墻施工需要很多重型設備,進退場和施工準備工作耗時費工,工程量太小時經濟效益不高。
1.2.4 在市區施工時,挖槽土方外運和劣化泥漿廢棄是個難題,為了不污染環境,往往要花費昂貴的費用和很大的精力來進行處理。
2 地下連續墻的施工
在地面上采用專用挖槽機械設備,按一個單元槽段長度(一般6~8m),沿著深基礎或地下構筑物周邊軸線,利用膨潤土泥漿護壁開挖深槽。地下連續墻施工過程主要劃分為三個階段:準備工作階段、成槽階段和澆筑混凝土階段。地下連續墻按單元槽段逐段施工。 期施工工序如圖1所示。
(a)導墻施工;(b)挖土;(c)安裝鎖口管;(d)安裝鋼筋籠;(e)澆筑混凝土;(f)拔出鎖口管;(g)墻段施工完畢
圖1 地下連續墻施工程序
2.1 施工時應解決的技術問題
地下連續墻施工方案是地下連續墻施工的基本法則,也是地下連續墻施工組織設計中最主要的內容。制定地下連續墻施工方案時,應根據工程設計圖紙、技術文件及有關施工規范,結合施工現場的水文地質條件和作業環境條件,具體地解決以下施工技術問題:根據施工現場的水文地質條件,驗算分析槽壁的穩定性;根據槽壁的穩定性,確定護壁泥漿的性能指標;根據護壁泥漿的性能指標,確定泥漿材料的配合比;根據地基土的軟硬程度,確定選用何種挖槽機類型與成槽方法;根據選用的挖槽機類型與成槽方法,確定泥漿的循環方式與工藝流程;根據地基表面土層的狀況,確定導墻形式與入土深度;根據鋼筋籠的長度、寬度、重量和所配起重機的允許起吊高度與起重量,確定鋼筋籠的制作方法與吊裝方法;根據地下墻的深度與接頭形式,選用與其適應的接頭管及配套的頂拔裝置;根據單元槽段的混凝土體積,確定混凝土單位時聞的供料量與混凝土澆灌的工藝流程;根據地下障礙物的種類、埋深和影響范圍,制定排除地下障礙物的施工技術措施;根據地下管線對地下墻施工的影確程度及鄰近地下管線受地下墻施工的影響程度,制定保護地下管線的技術措施;根據鄰近構筑物基礎結構與地面建筑的形式及其同地下墻之間的距離,制定保護鄰近構筑物的技術措施;針對設計上特殊的要求或施工現場特定的作業環境,制定相應的施工技術措施。
2.2 施工技術措施
在高層建筑結構地下連續墻施工中應做好以下施工技術措施:
防止槽壁失穩坍塌的措施;清除地下障礙物的措施;特大型鋼筋籠吊裝措施;超深槽段接頭管頂拔措施;挖槽濕土駁運措施;劣化泥漿廢棄措施;雨季施工措施;地下管線保護措施;鄰近構筑物保護措施;其它特定條件下的旄工技術措施。
結論
在高層建筑地下連續墻的施工中,由于水紋地質的不同,及其場地的限制,所以要依據實際情況制訂相對應的施工方案。不同的施工方法又會遇到不同的問題,所以在施工中遇到突發情況比較多,因此要有相應預案。在能保證施工進度質量的情況下盡最大的努力去優化施工方案,從而節約成本。
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