王永強
中鐵科工集團裝備工程有限公司 湖北 武漢 430200
所謂地下連續墻,就是預先進行成槽作業,形成具有一定長度的槽段,在槽段內放入預制好的鋼筋籠,并澆注混凝土建成墻段,如此連續施工,各墻段相互連接構成一道完整的地下墻體。 由于這種施工方法可以開挖任意深度和斷面的深槽,所以能夠根據設計要求,建造各種深度、寬度、形狀、長度和強度的地下墻。隨著地下連續墻技術的發展,現代地下連續墻技術已經越來越多地應用到了地鐵的施工中。其最為主要的因素是地下連續墻施工過程振動小、噪音低、能夠緊貼建筑物建造地下連續墻,并且地下連續墻具有較高的防滲性優點使得地下連續墻非常適合城市地鐵的施工。地下連續墻施工需要對施工準備階段、導墻施工階段、泥漿拌制截斷、成槽開挖截斷等施工階段等進行嚴格的控制,以此達到地下連續墻城墻質量[1]。
使用由外運進的優質泥漿或現場用膨潤土拌制泥漿進行成槽護壁施工,嚴格控制泥漿質量,在地連墻全面施工前先進行1~3幅的試成槽工作,以確定最佳泥漿相關參數。另在施工現場設置泥漿濾沙處理器和泥漿箱,定期檢測泥漿性能指標,通過調整纖維素、純堿含量優化泥漿,用優化合格的泥漿在成槽過程中形成泥漿護壁效應,可有效預防塌孔。施工前對施工班組進行詳細的技術交底,尤其在地質情況,可以提前讓成槽操作手有良好的預判,讓他們可以根據實際情況,控制好不同的成槽參數。重點注意在經過淤泥層、砂層時,保證在成槽過程中不造成塌孔和縮徑的重要措施就是提高泥漿黏度、控制成槽速度、預算范圍內采用高壓旋噴或者三軸攪拌做槽壁加固,并在施工全過程加強施工監測,施工應遵照動態設計、信息化施工規定,確保基坑本身及周邊環境的安全。
針對基坑與附近建筑物的距離情況合理部署基坑監測方案,加強施工過程中對地鐵基坑兩側的動態監測,并制定相應的應急預案,以確保地鐵側的基坑安全[2]。
首先,技術準備。組織進行圖紙會審,了解施工方案的相關內容,并完成相關測量放線工作。其次,場地準備。按照施工方案要求對作業場地予以硬化處理,做好施工用水、用電的協調工作;并結合地下連續墻實際情況構建適宜大小的臨時集土坑、泥漿池及沉淀池等。另外,設備準備。合理確定選擇泥漿攪拌設備、泵送設備、成槽設備以及起重機;鋼筋籠焊接設備、鋼筋彎曲與切斷機等;所有施工用機械設備質量檢驗應合格,且滿足施工標準要求。此外,人員準備。所有作業人員上崗前應接受三級安全培訓,熟悉技術及安全交底的內容,并按要求持證上崗。
導墻是保證成槽質量,并起導向作用的關鍵,其能夠支撐穩定上部土體防止槽口出現坍塌。對此,應嚴把施工質量管控:首先,防止導墻變形。導墻施工完成后缺少縱向支撐,因此,側向的導墻穩定性差,極易在外部荷載的作用下出現變形,從而影響成槽及鋼筋籠下放。對此,導墻拆模后,應于縱向合理布設支撐,從而規避因導墻混凝土強度不夠而導致的無法承荷。其次,軸線不平行。如若導墻內墻面軸線與連續墻軸線不平行,就會直接影響地下連續墻的施工質量,因此,導墻設計施工時,應嚴格把控導墻幾何尺寸,確保導墻內外墻面凈距應比連續墻大5cm,且凈距偏差不得超過5mm。
泥漿因密度大、黏度高,從而發揮著護壁支撐的作用,能夠有效規避導墻成槽開挖時出現坍塌,同時,還能在槽壁上形成低透水性的泥皮,防止開挖時地下水滲透而導致槽壁剝落。因此,泥漿制備時務須嚴格按照以下要求予以控制:①合理優選泥漿原材料,對于泥漿黏度、比重等各項性能指標務須滿足泥漿配制的相關標準要求,并于使用前按要求做好試驗檢測,確保達標后方可投入使用。②拌制泥漿前,應對地下連續墻周圍地質情況做詳細調查,按照詳勘圖并對泥漿配比予以優化。③泥漿拌制時須首先予以高速攪拌6~8min,新拌制的泥漿須放置1d以上,從而使膨潤土實現充分發酵。④泥漿拌制完成后,利用泥漿泵、軟管對泥漿進行泵送及回收,并在泥漿使用一個循環后予以分離凈化,并確保凈化后泥漿的各項性能指標滿足護壁的相關要求。
首先,在實施挖槽施工時,抓斗進出導墻口應平緩,防止波動過大而導致泥漿波浪影響導墻土層形態。同時,開挖作業時須依據成槽機儀表及測量的實際垂直度,對成槽過程中的偏差予以校正,在抓土過程中須利用雙向閘板于槽段兩側進行隔擋,防止抓土時塌落而對導墻內泥漿造成污染。其次,成槽開挖過程中,應對泥漿情況予以實施監測,一旦發現泥漿滲漏應及時補漿,防止泥漿量過少而失去護壁效果,確保槽內泥漿面位于導墻頂面下的20cm位置處,并相比地下水位應高出50cm。并且,整個成槽施工中宜緩慢進行,且液壓抓斗鋼索應保持垂直張緊的狀態,防止因鋼索松弛而影響槽段垂直精度。另外,成槽完工后對底部沉渣予以清理,確保清理完畢后的槽底沉渣量<10cm,且清槽后的槽底泥漿應滿足相關標準要求,其比重應≤1.15。
在進行鋼筋籠的制作與吊裝過程中,主要有以下幾點施工要點:第一,在進行鋼筋籠的吊裝時要保持整幅進行,鋼筋的接頭選擇焊接的方式進行連接,并且在同一斷面處的焊接接頭應保證在百分之五十以內。第二,除了鋼筋籠四周圍的交點搭接采用的是全點焊的方式之外,其他位置的交點均采用50%交錯點焊連接方式。第三,將鋼墊板采用焊接的方式焊在主筋上,同時,為了確保鋼筋籠的垂直度與主筋的保護層厚度達到相關規范與標準的要求,所焊接的位置在鋼筋籠與土體接觸的兩側面并有一定的間距距離。第四,在地鐵車站兩端盾構進出洞范圍的地下連續墻配筋采用玻璃纖維筋。在施工現場應該水平的放置玻璃纖維筋,避免在室外承受暴曬,還要保證桿體端部不被油漬污染。與此同時,在裝卸以及運輸的過程當中,不能發生拋擲與撞擊玻璃纖維筋的行為,在搬運玻璃纖維筋以及制作、安裝玻璃纖維筋的過程當中,應該避免其與皮膚發生直接的接觸。第五,由于鋼筋籠存在兩個以上的搭接部位,并且只有采取吊裝的方式才能將鋼筋籠放置到指定的位置上,所以,吊裝的方式應該采用沿著高度的方向從上至下的至少四排吊點方式進行起吊,吊點要布置在鋼筋之上,嚴禁將吊點固定在玻璃纖維筋上。
眾所周知,地下連續墻施工質量極為重要,直接關系著整個地鐵站工程是否能夠順利進行,且在施工時對相關工作人員的素質要求偏高,從而提高施工人員整體素質刻不容緩。其主要解決方法例如組織系統的培訓,在施工開始之前需組織所有員工進行施工安全教育,并讓員工了解其所承擔的重要責任,并在施工過程中不斷學習、提高。
在所有工程事故中,塌方是最為嚴重的一個,對施工人員的生命安全有著一定的威脅。減少含砂量可以提高泥漿性能,使泥漿達到較好護壁效果,從而降低槽內塌方的概率。
在連續墻的施工過程中經常會出現接頭處夾泥的現象,不僅僅影響外觀形象,更重要的是會影響接頭質量,導致滲水。可通過多次刷壁的方式提高接頭的清潔程度,從而降低連續墻接縫雜質量。
應用有效的注漿方案在完成了連續墻的施工以后,在主體結構的構建中以及挖基坑的時候,常常會由于連續墻所具有的下沉不均勻的性質,漏水的連續墻會加劇接縫處的滑動,出現漏水的接縫必定加大漏水的程度,進而加大了堵漏措施的難度。注漿的不同效果會深深地影響到連續墻下沉不均勻的性質。首先,在注漿管的擺放上,我們可以將其牢牢地和鋼筋籠固定在一起,并且利用蒙頭將其上下管口堵住。其次,要看好開槽段將其慢慢地對準位置后下放,避免與注漿管發生直接的碰撞。最后,注意防止在澆筑時將注漿管刮壞。
總而言之,由于地下連續墻施工技術具有剛度高、抗滲性能好能好、施工噪音低、占地少及工效高等優點而被廣泛用于地鐵車站施工中車站施工中,為了進一步保證地鐵車站支護結構的施工質量,促進我國城市地鐵建水平的提升,要熟練掌握地連墻施工技術要點,在施工中做好質量控制措施,保證其穩定性,促進地鐵車站施工的順利開展。