陳銘斌
(廣西威龍建筑工程有限公司,廣西 北流 537400)
利用各種挖槽機械,借助予泥漿的護壁作用,在地下挖出窄而深的溝槽,放下預先制作好的鋼構架,并在其內澆灌適當的材料而形成一道具有防滲(水)、擋土和承重功能的連續的地下墻體,稱為地下連續墻。
是鉆鑿成槽工藝特點是設備簡單、操作方便,成槽設備由施工單位自行設計加工。成本低、施工效率較高,適合于起步階段經濟實力不足的小型施工企業。
泵舉反循環方式工藝的特點是設備簡單、便于操作、成本較低,施工單位可自行仿制主要的施工設備,成槽的垂直精度可達1/200。槽體完整性較好,施工現場也比較文明,其缺點是在施工高精度深槽段時有一定難度。
1.3.1 液壓鋼索導板抓斗成槽技術
配置液壓鋼索導板的抓斗特點是:能將抓斗在地下的工作狀態直接反映在監控儀的屏幕上.基本已達到可控程度,成槽垂直精度可達1/300-1/400,成槽深度可達40-60m,成槽效率高,一般情況下,每工作班可完成1個槽段,施工現場整齊、干凈。
1.3.2 鉆機結合抓斗的成槽技術
采用該工藝開挖地下連續墻基槽的施工,以旋挖鉆機配舍液壓鋼索導板抓斗,不僅完全具備液壓導板抓斗成槽工藝的特點,且由于鉆機的導向性能較好,進一步提高了成槽的垂直精度,一般可達1/400以上,該施工工藝能有效保證成槽精度。
1.3.3 半導桿式導板旋壓抓斗成槽技術
采用半導桿式導板旋壓抓斗成槽工藝的成槽抓斗除具備了導板液壓抓斗戚槽的優點之外,由于設備配有41多長的導桿使其導向性能加強.抓斗能夠180°旋轉,具有自動糾偏能力,大大提高了成槽垂直精度,一般可達1/400以上。
1.3.4 推極式導桿液壓抓斗成槽技術
推板式導板液壓抓斗是在鋼素式導板液壓抓斗和半導桿式導板液壓抓斗基礎上發展起來的不僅繼承了上述2種導板液壓抓斗的優點而且其機械性能有進一步的優化和發展。該抓斗在成槽過程中能夠利甩推板液壓千斤頂隨時進行糾偏,能進一步提高成槽精度戒槽垂直精度可達1/400~1/600,適用于各種軟弱土層。
(1)成槽過程中利用成槽機的顯示儀進行垂直度跟蹤觀測,做到隨挖隨糾,達到0.3%的垂直度要求;
(2)合理安排每個槽段中的挖槽順序,使抓斗兩側的阻力均衡;
(3)成槽結束后,利用超聲波監測儀檢測垂直度,如發現垂直度沒有達到設計和規范要求,及時進行修正。
挖槽過程中,抓斗出入槽應慢速、穩當,根據成槽機儀表及實測的垂直度及時糾偏。在抓土時槽段兩側采用雙向閘板插入導墻,使導墻內泥漿不受污染。
(1)挖槽時應做好施工記錄,詳細記錄槽段定位、槽深、槽寬等,若發生問題,及時分析原因,妥善處理;
(2)槽段挖至設計高程后,應及時檢查槽位、槽深、槽寬等,合格后方可進行清底;
(3)成槽過程中利用成槽機的顯示儀進行槽深跟蹤觀測,做到隨挖隨糾,達到設計要求;
(4)槽深采用標定好的測繩測量,每幅根據其寬度測2-3點,同時根據導墻標高控制挖槽的深度,以保證設計深度;
(5)清底應自底部抽吸并及時補漿,清底后的槽底泥漿比重不應大于1.15,沉淀物淤積厚度不應大于100mm。
槽段劃分應綜合考慮工程地質和水文地質情況、槽壁的穩定性、鋼筋籠重量、設備起吊能力、混凝土供應能力等條件。槽段分段接縫位置應盡量避開轉角部位,并與誘導縫位置相重合。
成槽機械在地下墻拐角處挖槽時,即使緊貼導墻作業,也會因為抓斗斗殼和斗齒不在成槽斷面之內的緣故,而使拐角內留有該挖而未能挖出的土體。為此,在導墻拐角處根據所用的挖槽機械端面形狀相應延伸出去30cm,以免成槽斷面不足,妨礙鋼筋籠下槽。
目前在施工的成槽機主要有利勃海爾、寶峨、金泰、真砂等成槽機。這些成槽機,有個共同的特點:液壓導板抓頭。液壓抓斗的閉斗力大,挖槽能力強,多設有糾偏裝置,因此可以保證高效率、高質量地挖槽。
液壓導板抓斗與其先進的履帶式起重機配套,目前國內使用最多的是HS 843型。通過位于臂桿下部的軟管卷盤上的軟管,把液壓傳遞給抓斗,深度可達70米。通過以下組件來操作抓斗的張開與閉合。抓斗兩側的斗齒數量相同,從而無需轉動抓斗。抓斗的切削刃是加工而成的,可保證其工作壽命長和挖掘的精確性。本機在抓斗的頂部采用吊鉤滑車的抓斗滑吊裝置。這樣,當需要的時候,可將抓斗機械地擺動±150,并且鋼絲繩也采用了交叉懸吊的方式,也就是本機上有兩個分層交錯排列的動滑輪。
該裝置用于調整抓斗內部結構。在操作室內控制兩個液壓油缸,可把抓斗斗體外形調整±2°,使抓斗回復到鉛直位置上來,抓斗上還設有數據記錄裝置。
用抓斗挖槽時,要使槽孔垂直,最關鍵的一條原則是要使抓斗在吃土阻力均衡的狀態下挖槽,要么抓斗兩邊的斗齒都吃在實土中,要么抓斗兩邊的斗齒都落在空洞中,最忌抓斗兩邊的斗齒一邊吃在實土中,一邊落在空洞中,這樣,抓斗在挖土過程中必然會向空洞一邊倒,滑進空洞中去,使挖槽垂直度失去控制。
(1)先挖槽段兩端的單孔,或者采用挖好第一孔后,跳開一段距離再挖第二孔的方法,使兩個單孔之間留下未被挖掘過的隔墻,這就能使抓斗在挖單孔時吃力均衡,可以有效地糾偏,保證成槽垂直度。
(2)先挖單孔,后挖隔墻。因為孔間隔墻的長度小于抓斗開斗長度,抓斗能套往隔墻挖掘,同樣能使抓斗吃力均衡,有效地糾偏,保證成槽垂直度。
(3)沿槽長方向套挖。待單孔和孔間隔墻都挖到設計深度后,再沿槽長方向套挖幾斗,把抓斗挖單孔和隔墻時,因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整,保證槽段橫向有良好的直線性。
(4)挖除槽底沉渣。在抓斗沿槽長方向套挖的同時,把抓斗下放到槽段設計深度上挖除槽底沉渣。
某些槽段由于地質情況特殊,上部土層軟,下部土層硬,采用液壓抓斗成槽無法滿足設計及規范要求,這時可采用鉆導向孔。根據抓斗的尺寸放樣出導向孔的位置,利用鉆機成孔至槽段的設計標高以下50cm,然后焉液壓抓斗頒著導向孔進行成槽,直至滿足設計要求。如果建設經費允許,也可以上部采用液壓抓斗成槽,下部采用銑槽機進行成槽,滿足設計及規范要求。
地下連續墻施工過程中,常常會發生槽壁坍塌的現象,特別在砂性較重的不穩定地層中,坍壁的情況比較嚴重,造成混凝土繞流,影響連續墻的施工質量。我們將根據水力學、主力學和泥漿膠體化學原理,對地基土、地下水和泥漿這三者在槽孔開挖過程中的互相影響和作用閥題加以分析研究,提出有效措施,以保證槽孔在任何情況下都不坍塌。
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