高德春 寧夏華廈建筑安裝有限公司
我國經濟建設高速發展,城市化進程不斷加快,地下開發規模日益增大、建設難度日益復雜,其變形和環境影響更加明顯。作為地下空間開發的主要建設方式——深基坑工程的規模和深度越來越大,同樣作為深基坑工程最為安全可靠的圍護結構——地下連續墻的深度也越來越深,地質條件和建設環境亦越來越復雜。
當前,我國城市建設不斷加快、城市人口大幅增長,導致土地資源越來越緊張,加大地下空間開發與利用勢在必行。相較其他施工技術,地下連續墻施工技術具有振動頻率和振幅較小、對周圍環境影響較小等優勢,被廣泛應用于城市建筑深基坑工程中。地下連續墻的墻體具有較大的剛度,使地下深基坑工程能更好地承擔地上建筑的荷載,且有較好的整體性,能更好地滿足后續施工要求,最大限度地保證施工安全。各項施工技術的優化改進提高了地下連續墻的防滲性能,能達到深基坑工程中密閉作業的有關標準。但地下連續墻施工技術也存在劣勢,如在軟淤泥土地及超硬巖石等特殊的地質條件下,極易出現漏水問題;而擋土結構的使用增加工程造價,嚴重影響建筑工程項目的經濟性。
地下連續墻施工中各項指標的基準是導墻,導墻能夠實現槽口土體的支撐和地面荷載承載以及泥漿液面穩定的效果。在良好地質情況下可以直接進行導墻施工,但是工程所在區域土質松散,所以需要采用注漿加固和防滲處理才能保證導墻的應用效果。為此,在施工中需要重點做好如下方面的控制,確保導墻施工的質量。第一,注意施工過程中做好防排水,避免導墻內存在積水。第二,避免超挖導墻造成導墻澆搗混凝土時外側土模發生坍塌問題。第三,在沒有經過擾動的原狀土層中插入導墻墻趾。第四,采用分段施工的方式完成導墻澆筑,預留足夠長度的水平鋼筋,保證長度能夠高效地連接到下段水平鋼筋。第五,作為液壓抓斗成槽作業的起始階段的導向物,必須嚴格按照規范的要求去控制導墻內凈寬度尺寸和壁面的垂直精度。
泥漿制備應合理選定造漿黏性土,通常采用膨潤土作為泥漿材料,還需根據具體情況摻入一定量的外加劑。可通過試配的方式,使其造漿性能及造漿率達到規定指標后進行泥漿拌制。施工現場必須保證泥漿的循環使用和基本配置等所占場地。還應在泥漿池內設置防護雨棚,并充分利用施工場地的集水井和排水溝,以免雨水或地表水污染泥漿。施工現場泥漿儲備量必須滿足施工需求。一般情況下,泥漿儲備量保持在使用量的1.5~2.0 倍范圍內即可有效滿足成槽及清槽的需求,并且能在出現失漿情況時起到應急作用。還需對泥漿進行凈化回收處理,使其能重復使用。
鋼筋籠是地下連續墻整個施工工程中非常關鍵的部分,鋼筋籠施工中首先需要加工好鋼筋籠。在加工期間,技術人員需要合理劃分地下連續墻的墻體配筋圖和對應的單元槽段,進而保證制作和加工鋼筋籠工作順利開展。在施工中盡量按照單元槽段的規格將其做成整體結構,如果是地下連續墻深度較大或者施工中受到吊裝空間、設備功能等影響不能使用整體鋼筋籠,那么可以根據現場的具體情況按照分段的方式制作鋼筋籠并且注意由專業人員焊接好各個階段鋼筋籠。如果沒有明顯的要求規定縱向受力鋼筋的搭接長度,那么可以按照60 倍鋼筋直徑進行鋼筋搭接長度的設置。在制作鋼筋籠過程中,技術人員需要提前將澆筑混凝土所用的導管位置確定,合理布置鋼筋籠位置,保證上下貫通,采用加固措施處理周圍的連接筋和箍筋。
混凝土的澆筑施工在很大程度影響整個地下連續墻的質量,因此必須重視每個步驟的細節。(1)混凝土拌合物的品質必須保證優良,要求有較好的流動性及緩凝特性,應有足夠量的混凝土保障施工持續不斷。(2)在進行混凝土澆筑前,應測量溝槽底的泥漿及沉淀物的具體面積。要求槽孔內有性能較好的泥漿,即泥漿必須有較小的密度且沉渣要少,并具有較好的穩定性和較強的抗污能力。地下連續墻所使用的混凝土的配合比必須比結構設計規定高出5MPa 的強度等級。
在開挖深基坑土方過程中,可以利用失控效應最大程度地減小基坑變形量。在開挖階段,施工人員可以選用垂直分層開挖方式,將其劃分為四層進行階梯形退挖。開挖的同時做好基坑支護,保證一次性完成開挖支撐工作,保證支撐安裝能夠達到規定標準要求。施工人員要合理設置安裝和挖土的時間,避免發生工期延誤的現象。橫向施工期間可以按照分塊開挖的方式,將底端劃分為五個區域分別進行開挖作業。在深基坑土方開挖過程中,需要按照從中間到兩邊對稱的方式開挖,最后將緊鄰地下連續墻的部分開挖,盡量縮短連續墻暴露的時間,降低支護結構變形的概率。由于深基坑內部有著較為密集的支撐解耦股,在施工中缺乏足夠的施工空間,所以開挖過程中工作人員需要提高安全施工意識,避免違規操作影響到周圍維護結構的穩定性。在開挖到最后一層土時,要注意預留300mm 的位置便于人工將底部清理干凈,同時避免機械設備擾動基層土。
建筑深基坑工程施工前的準備工作對實際施工是否順利進行產生直接影響。施工前應做好施工區域的氣候及水文地質等具體情況的勘探工作,從而為施工設計方案的科學性及合理性提供有力保障。還應仔細調查施工場地產生的噪聲及其對周圍環境的影響、施工所需給排水設施和供電設施的安裝,以及機械設備的道路鋪設等實際情況,及時發現并解決存在的問題,保障施工的順利進行。另外,地下連續墻施工具有持續性強的特點,耗費時間較長,所以,每個操作步驟都要對施工場地的地基進行加固。與此同時,對施工中的每個環節都要進行抽樣調查和質量檢驗。相關工作人員應對施工中的問題進行探究和總結,做好突發事件的應對方案,確保滿足施工現場地基加固要求。
盡可能減少地下連續墻墻體接縫部位的出現,有效滿足施工中對防滲性能的要求。如果預埋件部位夾雜著泥砂,經過沖刷就會出現孔洞或蜂窩等問題,導致滲漏現象。接縫部位出現夾泥問題有多種原因,如墻體護壁泥漿施工不合規格,造成接縫處出現比較厚的泥皮;在后行幅施工前,未做好先行幅接縫處的清刷工作,或清刷不夠徹底;沒有將槽段的淤泥徹底清理出去,有很多殘留;在進行水下混凝土澆筑過程中出現導管被拔空、未能確保澆筑工作的連續性等,致使水下混凝土出現開管兩次等。
在地下連續墻施工中,置放鋼筋籠前會使用泥漿護壁對槽段進行保護,同時也能起到攜帶沉渣的作用,保證槽段的清潔度。常規的泥漿在攜渣能力、穩定性等方面無法滿足“兩墻合一”地下連續墻的要求。
地下連續墻采用分幅設置,若正常分塊并直接澆筑混凝土,則兩墻之間會存在連接接縫的問題,導致后期地下連續墻滲水甚至結構不完整等問題。為此,擬在地下連續墻混凝土澆筑前插入鎖口管,使端部形成柔性接頭,提高接縫處抗剪能力,再配合三軸攪拌樁,能有效地解決淺層區域的滲水問題。在槽段的端部預插一根直徑和槽寬相等的鋼管,通過吊放鎖口管進行連接。槽段清基合格且鋼筋籠安放完成后,立即將鎖口管置入槽段中,并將其插入地下30cm 處,以防止混凝土在底面倒灌入相鄰幅的地下連續墻。澆筑混凝土時,在地下連續墻迎土面的空隙中填入細砂石,防止混凝土繞流?;炷脸跄髮摴苈纬觯苟瞬啃纬砂氚奸緺?。然后將下幅地下連續墻鋼筋籠的凸口放在上幅地下連續墻的凹口處,讓2 幅地下連續墻形成銜接,然后澆筑混凝土形成一個整體。
在開展地下連續墻支護施工中可以結合應用鋼支撐技術。鋼支撐主要應用于第 2-4道水平支撐中,鋼管壁的厚度為 16mm,使用法蘭螺栓連接各個管節。在具體施工中,配備的短鋼管長度不同,從而保證施工中能夠隨時改變基層斷面。起吊方式選用雙點起吊方式,施工人員將其固定在連續墻預埋件頂端,在支撐件上搭接好活絡端。在安裝支撐結構過程中,需要對其位置進行調整,保證圍護墻平行于斷面,并且工作人員要仔細檢查每一段的連接情況。
在施工中,可直接利用抓斗進行清孔作業,但必須嚴格控制抓斗下放速度。在抓斗上升時,應做到能將護壁泥漿隨時注入溝槽中。后續再進行清孔操作可有效使用正循環法,利用管道將符合標準要求的泥漿輸送到槽底部,然后帶走槽底的沉渣。完成清槽工作后,應間隔1h 再進行槽底淤積沉淀物厚度的測定工作。若出現不能達到規定要求的情況,應利用柔性鋼絲刷頭采用多次刷洗的方式進行連續墻接頭的清潔工作。要求鋼絲刷不能刷出泥皮,才算真正完成此項工作。地下連續墻的成槽精度對地下連續墻的施工質量起決定性作用。測量時應嚴格控制對樁點,以導墻為依據進行準確劃分,并做好分段標記工作。還應充分利用現澆混凝土路面為路基的堅實及平直性提供有力保障。在進行挖槽作業時,抓斗應保證和導墻的中心平面保持一致,利用超聲波測試儀對槽坑的斷面情況和槽底沉渣的實際情況進行測量,并以測量結果為依據確定施工指導內容和抓斗操作等。
作為施工階段的維護結構,地下連續墻可以稱為土建基礎中的一部分內容。地下連續墻結構不會過多地影響周圍的環境,有著良好的止水性、剛度,是當前土建深基坑施工中常用的支護方法。但是地下連續墻施工過程較為復雜,容易遇到諸多復雜的環境,有著較高的技術要求,所以工作人員需要加強關鍵工序的控制,施工中做好支撐,綜合考慮地下室主體結構、樁體,合理安排交叉施工,防范質量安全通病,保證施工順利安全地完工。