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本文格式為Word版,下載可任意編輯——地下連續(xù)墻施工工藝與難點分析地下連續(xù)墻施工工藝與難點分析

1.前言

地下連續(xù)墻(diaphragmwallpanceltrench,slurrytrench,slurrywall,contionousdiaphragmwall等)開挖技術(shù)起源于歐洲,它是根據(jù)打井和石油鉆井使用泥漿和水下澆筑混凝土的方法而發(fā)展起來的,1950年在意大利米蘭首次采用了護(hù)壁泥漿地下連續(xù)墻施工,20世紀(jì)50-60年代該項技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國家及前蘇聯(lián)得到推廣,成為地下工程和深基礎(chǔ)施工中有效的技術(shù)。1958年我國水電部門首先在青島丹子口水庫用此技術(shù)修建了水壩防滲墻。

2.地下連續(xù)墻簡介

雖然地下連續(xù)墻已經(jīng)有了50多年的歷史,但是要嚴(yán)格分類,仍是很難的。⑴按成墻方式可分為:①排樁式;②槽板式;③組合式

⑵按墻的用途可分為:①防滲墻;②臨時擋土墻;③永久擋土墻;④作為基礎(chǔ)用的地下連續(xù)墻。

⑶按墻體材料可分為:①鋼筋混凝土墻;②塑性混凝土墻;③固化灰漿墻;④自硬泥漿墻;⑤預(yù)制墻;⑥泥漿槽墻;⑦后張預(yù)應(yīng)力地下連續(xù)墻;⑧鋼制地下連續(xù)墻。

⑷按開挖狀況可分為:①地下連續(xù)墻(開挖);②地下防滲墻(不開挖)。地下連續(xù)墻主要被用于:

⑴水利水電、露天礦山、尾礦壩和環(huán)保工程的防滲墻。⑵建筑物地下室(基坑)。

⑶地下構(gòu)筑物(如地下鐵道、地下道路、地下停車場和地下街道、商店以及地下變電站)。

⑷市政管溝和涵洞。⑸泵站、水池。

⑹碼頭、護(hù)岸和干船塢。⑺地下油庫和倉庫。⑻各種深基礎(chǔ)和樁基。

地下連續(xù)墻之所以能得到廣泛的應(yīng)用和其具有的優(yōu)點是分不開的,地下連續(xù)墻具有以下一些優(yōu)點:

⑴施工時振動小,噪音低,十分適于在城市施工。

⑵墻體剛度大,用于基坑開挖時,可承受很大的土壓力,極少發(fā)生地基沉降或塌方事故,已經(jīng)成為深基坑支護(hù)工程必不可少的擋土結(jié)構(gòu)。

⑶防滲性能好,由于墻體接頭形式和施工方法的改進(jìn),使地下連續(xù)墻幾乎不透水。

⑷可以貼近施工。

⑸可用于逆做法施工,地下連續(xù)墻剛度大,易于設(shè)置埋設(shè)件。

⑹適用于多種地基條件。地下連續(xù)墻對地基的適用范圍很廣,從柔弱的沖積地層到硬的地層、密實的沙礫層,各種軟巖等所有的地基都可以建造地下連續(xù)墻。

⑺可用作剛性基礎(chǔ)。

⑻占地少,可充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間,充分發(fā)揮投資效益。⑼工效高、工期短、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)效益高。但地下連續(xù)墻也存在一些不足:

⑴在特別的地質(zhì)條件下(如很軟的淤泥質(zhì)土,含漂石的沖積層和超硬巖石等),施工難度大。

⑵假使施工方法不當(dāng)或施工地質(zhì)條件特別,可能出現(xiàn)相臨墻段不能對齊和漏水的問題。

⑶地下連續(xù)墻假使用作臨時的擋土結(jié)構(gòu),比其它方法所用的費用要高些。⑷在城市施工時,廢泥漿的處理比較麻煩。

3.地下連續(xù)墻施工難點

地下連續(xù)墻的施工主要分為以下幾個部分:

導(dǎo)墻施工、鋼筋籠制作、泥漿制作、成槽、鋼筋籠吊放和下放鋼筋籠、下拔混凝土導(dǎo)管澆筑混凝土。

以下將分項表達(dá)各個施工環(huán)節(jié)中的要點和難點。3.1導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻是地下連續(xù)墻施工的第一步,它的作用是擋土墻,測量的基準(zhǔn),作為重物的支承及存蓄泥漿。在挖掘地下連續(xù)墻溝槽時,接近地表的土極不穩(wěn)定,簡單出現(xiàn)槽口坍塌,此處的泥漿也不能起到護(hù)壁作用,因此在單元槽段挖完之前,導(dǎo)墻就起擋土墻作用。導(dǎo)墻規(guī)定了溝槽的位置,說明白單元槽段的劃分,同時也作

為測量挖槽標(biāo)高、垂直度和精度的基準(zhǔn)。導(dǎo)墻是挖墻機械的支承,又是鋼筋籠、接頭管等擱置的支點,有時還承受其它施工設(shè)備的荷載。導(dǎo)墻可存蓄泥漿,穩(wěn)定槽內(nèi)泥漿液面。

導(dǎo)墻一般為現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),也有鋼制的或預(yù)制鋼筋混凝土的裝配式結(jié)構(gòu),它可重復(fù)使用。導(dǎo)墻必需有足夠的強度、剛度和精度,必需滿足挖掘機械的施工要求?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻的施工順序為:平整場地→測量定位→挖掘及處理棄土→綁扎鋼筋→支模板→澆筑混凝土→拆模并設(shè)置橫撐→導(dǎo)墻外側(cè)回填土(如無外側(cè)模板不進(jìn)行此項工作)。導(dǎo)墻施工主要有以下兩個問題。

⑴導(dǎo)墻變形導(dǎo)致鋼筋籠不能順利下放

出現(xiàn)這種狀況的主要原因是導(dǎo)墻施工完畢后沒有加縱向支撐,導(dǎo)墻側(cè)向穩(wěn)定不足發(fā)生導(dǎo)墻變形。解決這個問題的措施是導(dǎo)墻拆模后,沿導(dǎo)墻縱向每隔一米設(shè)二道小支撐,將二片導(dǎo)墻支撐起來,導(dǎo)墻混凝土沒有達(dá)到設(shè)計強度以前,阻止重型機械在導(dǎo)墻側(cè)面行駛,防止導(dǎo)墻受壓變形。

⑵導(dǎo)墻開挖深度范圍均為回填土,坍方后造成墻撤空洞,砼方量增多,使回填土的方量減少,其次是導(dǎo)墻背后填一些素土而不用雜填土。

3.2鋼筋籠制作

鋼筋籠的制作是地下連續(xù)墻施工的一個重要環(huán)節(jié),鋼筋籠應(yīng)根據(jù)地下連續(xù)墻體配筋圖和單元槽段的劃分來制作。單元槽段的鋼筋籠應(yīng)裝配成一個整體。制作鋼筋籠時要預(yù)先確定澆筑混凝土用導(dǎo)管的位置,由于這部分要上下貫穿,因而周邊需增設(shè)箍筋和連接筋進(jìn)行加固。橫向鋼筋有時會阻礙導(dǎo)管插入,所以應(yīng)把橫向鋼筋放在外側(cè),縱向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。鋼筋籠的制作速度要與挖槽速度協(xié)調(diào)一致,由于制作時間長,因此必需有足夠大的場地。用于鋼筋籠成型的平臺尺寸應(yīng)大于最大鋼筋籠的尺寸,并保證一定的平整度。鋼筋籠制作主要有以下幾點問題。

⑴焊接質(zhì)量問題

焊接質(zhì)量問題是鋼筋籠制作過程中一個比較突出的問題,主要有:

①碰焊接頭錯位、彎曲

碰焊主要是由于碰焊工工作量大,注意力不集中引起的質(zhì)量問題,經(jīng)提醒并且不定期的抽樣檢查,碰焊質(zhì)量會有明顯提高。彎曲是由于碰焊完成后,接頭部分還處于高溫柔弱狀態(tài),強度不夠。這個問題的解決是做好技術(shù)交底。

②鋼筋焊接時的咬肉問題

這個問題的產(chǎn)生主要原因是工人技術(shù)水平不到位,其次是由于電焊工數(shù)量不夠。假使更換生手并且配足電焊工的話,問題會解決。

⑵進(jìn)度問題

①施工時場地條件不允許設(shè)置兩個鋼筋制作平臺。鋼筋籠制作速度決定著施工進(jìn)度,要保證一天一幅的施工進(jìn)度,一定要兩個施工平臺交替作業(yè)。

②施工時進(jìn)入梅雨天氣,下雨天數(shù)多,電焊工屬于危險工種,特別不能在雨天施工,在安全和文明施工的要求下在雨天中止施工。這個問題的解決是用腳手架和彩鋼板分段搭設(shè)小棚子,下設(shè)滾輪,拼接起來,雨天遮雨,平日遮陽。待鋼筋籠需要起吊時推開或吊車吊離。3.3泥漿制作

泥漿是地下連續(xù)墻施工中深槽槽壁穩(wěn)定的關(guān)鍵,地下連續(xù)墻的深槽是在泥漿護(hù)壁下進(jìn)行挖掘的,泥漿在成槽過程中有護(hù)壁、攜渣、冷卻和潤滑作用。泥漿具有一定的比重,如槽內(nèi)泥漿液面高出地下水位一定高度,泥漿在槽內(nèi)就會產(chǎn)生一定的靜水壓力,可抗?fàn)幾饔迷诓郾谏系膫?cè)向土壓力和水壓力,相當(dāng)于液體支撐,可以防止槽壁倒塌和剝落,并防止地下水滲入。泥漿在槽壁上還會形成一層透水性很低的泥皮,能防止槽壁剝落。泥漿具有一定的粘度,它能將鉆頭式挖掘機挖槽時挖下來的土渣懸浮起來,既便于土渣隨行泥漿一同排出槽外,又可以避免土渣沉積在開挖面上影響挖槽機械的挖槽效率。泥漿在深槽內(nèi)可以降低鉆具因連續(xù)沖擊或回鉆而引起的溫度劇升,同時又有潤滑作用。

制備泥漿是在挖槽前利用專用設(shè)備事前制備好泥漿,挖槽時輸入溝槽。膨潤土泥漿是制備泥漿中最常用的一種,它的主要成分是膨潤土和水,另外,還要適當(dāng)?shù)貐⑴c外加劑。常用的外加劑有分散劑(堿類、木質(zhì)素磺酸鹽類、復(fù)合磷酸鹽類和腐殖酸類等四類),增粘劑(一般常用羧甲基纖維素CMC),加重劑,防漏劑。泥漿制作過程中應(yīng)注意以下幾個問題。

⑴成本控制

泥漿制作主要用三種原材料,膨潤土、CMC、純堿。其中膨潤土最廉價純堿和CMC十分昂貴。如何在保證質(zhì)量的狀況下儉約成本,就成為一個關(guān)鍵問題。要解決這個問題就要在條件允許的狀況下,盡可能地多用膨潤土。合格的泥漿有

一定的指標(biāo)要求,主要有粘度、PH值、含沙量、比重、泥皮厚度、失水量等。要達(dá)到指標(biāo)的要求有好多種配置方法,但要找到最經(jīng)濟(jì)的配置方法是需要屢屢試驗的。

⑵泥漿制作工程整體的銜接問題

泥漿制作工藝要求,新配置的泥漿應(yīng)當(dāng)在池中放置一天充分發(fā)酵后才能使用。舊泥漿也應(yīng)當(dāng)在成槽之前進(jìn)行回收和利用。當(dāng)工程進(jìn)行得十分緊張的時候,一天一幅的進(jìn)度對泥漿制作是一個嚴(yán)峻的考驗。

解決的方法是連夜施工,在泥漿回籠完成的時候馬上開始拌制新泥漿或進(jìn)行泥漿處理。另外準(zhǔn)備一個清水箱,在不拌制新泥漿的時候用于灌滿清水,里面放置一個大功率水泵,拌制時使用箱內(nèi)清水,同時水管連續(xù)向箱內(nèi)供水,就可最大限度的利用水流量,加快供水速度,儉約拌制的時間。

3.4成槽

挖槽的主要工作包括:單元槽段劃分;挖槽機械的選擇和正確使用;制定防止槽壁坍塌的措施和特別狀況的處理方法等。挖槽約占地下連續(xù)墻施工工期的一半,因此提高挖槽的效率是縮短工期的關(guān)鍵。同時,槽壁形狀基本上決定了墻體的外形,所以挖槽的精度又是保證地下連續(xù)墻的質(zhì)量的關(guān)鍵之一。因此挖槽是地下連續(xù)墻施工中的關(guān)鍵工序。挖槽施工需要主要的問題是單元槽段劃分和挖槽機械選擇。成槽需要注意的主要問題主要有以下幾個問題。

⑴泥漿液面控制

成槽的施工工序中,泥漿液面控制是十分重要的一環(huán)。只有保證泥漿液面的高度高于地下水位的高度,并且不低于導(dǎo)墻以下50厘米時才能夠保證槽壁不坍方。泥漿液面控

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