地下连续墙在下沉隧道深基坑施工技术分析

(整期优先)网络出版时间:2022-06-30
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地下连续墙在下沉隧道深基坑施工技术分析

王良浩

计世智岛软件园发展(南京)有限公司 , 江苏 南京 210000

摘要:地下连续墙技术的工期短、工效高、质量可靠,能够充分满足施工质量要求。而在具体施工过程中通过应用地下连续墙施工技术提高工程质量,对建筑事业的发展具有重要意义。本文从施工准备、导墙施工、泥浆护壁、成槽施工、混凝土灌注、钢筋笼的制作与吊放、连续墙接头施工等其七个方面入手进行展开说明,以期为地下连续墙技术在施工过程中得到进一步发展提供部分参考。

关键词:地下连续墙;下沉隧道;深基坑施工;技术分析

地下连续墙施工的防渗性能较好,在施工过程中可以做到墙体几乎不透水,因此适用于应用在下沉隧道等环境当中,但由于在施工中接触的环境较为复杂,容易出现施工安全问题,因此在整个施工过程中必须做好安全防护工作,同时控制好各个重点环节的施工情况,保证工程整体的质量和安全。基于此,本文主要从以下几方面进行展开说明。

1连续墙施工的准备工作和施工要点

1.1准备工作

在连续墙施工过程中,需要提前了解基坑的地理位置以及在地表的建筑结构形式,避免地下作业施工对地上环境产生影响。在城市内施工过程中,需要对基坑的周边环境情况进行考察,主要考察内容包括地下管线情况、有无电讯和光缆通路等,避免因施工造成线路损坏导致成本支出增加。考察近期天气和地下水情况,了解当地水文特征,避免雨期到来给施工过程增加困难。

1.2施工要点

地下连续墙在施工过程中需要先构筑导墙,严格处理好导墙的深度与厚度,避免地表水流入导沟当中,做好防水工作,也是为了更好的保护基槽上口,在后续的工作流程中需要进行泥浆护壁,保证墙体结构稳定,随后放置钢筋骨架,并用导管灌注混凝土,将护壁泥浆置换出来,形成一整段钢筋混凝土墙,在铸锻的连续施工当中成为连续墙,其中导墙设置、泥浆护壁、成槽施工、水下灌注混凝土和对墙段的接头处理时地下连续墙的施工重要环节,极大程度上影响着整个工程的施工质量[1]

2地下连续墙在下沉隧道深基坑施工技术的具体分析

2.1导墙施工

导墙通常为就地灌注的钢筋呼你泥土结构,在设计的过程中需要根据地下连续墙的设计尺寸和形状进行设置,报呈成槽施工时页面稳定,能够有效承载挖槽机械的荷载,避免槽口土壁在施工过程中被破坏,为后续安装钢筋骨架提供安装基准。在导墙设置过程中,首先要考虑到排水因素,由于下沉隧道与周围的地势相比较低,一旦出现大幅度降水很有可能会流入到隧道当中,除了在施工开始之前做好防范措施外,还需要适当加高墙顶,避免水流流入影响泥浆质量。此外,在设置导墙前需要先夯实土层,避免导墙在设置过程中因地表土层沉降而影响其整体结构。在施工过程中需要重点关注导墙内侧的净空尺寸、垂直度、平面位置以及施工质量,在测试过程中为保证工程质量和结果准确,应尽可能廁精准度较高的测量器具,同时进行多次复测,保证数据满足实际需求。在对导墙进行养护和沟槽覆土回填时,需要注意避免出现导墙内挤的情况,避免影响施工质量[2]

2.2泥浆护壁

在地下施工的过程中,为了避免槽壁渗水的情况出现,避免地下水对槽壁的破坏,保证壁面稳定,排出渣土。在使用泥浆护壁技术时,需要考虑到下沉隧道的周边环境不利于排浆,因此在开始施工之前应先建立一个良好的泥浆循环净化系统,在循环净化系统当中设置沉淀池和制浆池,保持两个池体内部相通的同时,在内部设置滤砂网,避免砂粒进入到泥浆当中,还应该在制浆池设置滤砂罩,避免砂粒进入到泥浆泵管道当中。这种方式能够对废泥浆进行有效处理,避免对城市环境造成污染和破坏,实现绿色施工[3]

在泥浆材料配置的过程中,通常有膨润土、水、化学处理剂和一些惰性物质共同组成,由于地下连续墙在施工过程中所碰到的土层结构存在一定区别,为了更好的排出土渣,需要根据不同土层结构配置合适的泥浆,例如在砂土层灌注泥浆,需要配置粘度大、比重大的泥浆,在砾石层和岩石层,需要适当增加泥浆比重,才能排出土渣。在配备泥浆的过程中,应注意到泥浆本身的用处是在墙壁上形成一层不透水的泥皮,在静水压力的作用上让泥浆贴靠在槽壁上,因此为了保证壁面的稳定,需要在制浆过程中加入一定的黏土,如果当地的土质环境的PH值较小,可以适当加入一部分纯碱,让粘土颗粒分散开来,增加表面符合,增加水化膜厚度,提高泥浆胶体率和稳定性,减少失水量。

2.3成槽钻孔

成槽施工时间是缩短工期的关键性要素,而成槽的精度也是保证连续墙质量的关键性要素。在实际施工过程中需要注意到钻孔、挖槽、清槽处理等几个关键性要点的处理方式,把好整个地下连续墙施工的重要环节,提升工程质量[4]

在钻孔过程中,为了保证施工效率,减少对钻头的磨损,应应根据地质条件和筑墙深度选择不同的钻孔设备。普通导板钻头可用于深度交钱,土质较软的区域;加重型液压导板钻头可用于密实的砂土层和含砾土层当中;冲击钻适合用于大颗粒卵砾石或岩基土层。在施工过程中为了保证钻孔精读,需要在施工过程中时刻注意钻杆的垂直精度,尽可能要求钻机从地面一直钻到岩面的标高出。在钻孔的过程中尽可能让泥浆渗透到砂层当中,提高砂层的黏结力,提高砂层的防渗性能和稳定性。

2.4挖槽和清槽作业

在挖槽过程中,尽可能使用间隔式的开挖方式,通常一段间隔的长度为6~8米,可根据周围的土质情况、钢筋骨架重量和钢筋骨架的结构尺寸确定间隔长度,保证施工合理。在挖槽过程中需要注意速度,一边开挖一边注意观察槽体垂直度、泥浆液面高度、有无槽壁变形等情况出现,在成槽过程中应尽可能选用双向闸板,保证闸板能够插入导墙之中,尽可能避免泥浆受到的污染。为了更好的控制挖槽深度,在施工过程中可以利用做好标记的绳索对槽体深度进行测量,做好深度控制。现场发生严重坍塌事故后,应先暂停施工,以保证人员安全为第一优先目标。在成槽后应先静置四小时,当泥浆比重小雨1.3后,再进行下一步的施工计划。

在挖槽结束后,需要进行清槽处理。在清理过程中可以使用置换法来进行清理,将槽段中的土渣从槽段伤口带出,避免对槽壁造成破坏。在清槽后对槽内泥浆比重进行调整,尽可能避免出现泥浆含砂率≥4%、沉淀厚度大于200mm的情况,随后静置处理一个小时,并用吸力泵吸出槽底的砂石。在砂石全部吸出后,对泥浆进行补充,保证成槽中的泥浆含量达到标准要求[5]

2.5制作和吊放钢筋笼

在钢筋笼的制作和吊放过程中,首先需要设置一个钢筋笼制作平台,在平台上进行后续的施工。因此平台本身需要能够满足一定的承重需求,主料上可以选择槽钢进行加工制作,在制作过程中需要充分考虑到平台的标高和水平,保证其具体参数与现场施工环境所要求的内容相一致。钢筋笼的平整度应控制在20mm以内,保证平台表面稳定,无明显倾斜。在钢筋笼吊装入槽的过程中,需要考虑到钢筋笼的尺寸与槽孔的尺寸可能在施工中存在差异导致在入槽过程中产生笼体变形的情况,为了避免这种问题出现,可以在钢筋笼制作过程中适当增加钢筋的数量,保证笼体稳定性。

此外钢筋笼的质量与焊接技术存在较大关系,在焊接制作的过程中需要重点关注其接头和焊缝等位置的焊接水平,保证钢筋笼的焊接质量满足施工要求,例如在焊接过程中可以将钢筋的接口错开,让纵向钢筋略微向内侧弯曲,尽可能减少破坏槽壁的可能性;在焊接主筋和桁架及吊点等承力较大的结构时,应做到百分百点焊,保证焊接稳固;在钢筋笼外部可假设保护层垫板,垫板通常由4mm-6mm的厚钢板制作而成,与主筋以焊接的方式连接在一起,保证钢筋笼整体结构的稳定性。

在钢筋笼的吊放过程中通常是由大型吊机进行吊放施工,在吊放过程中应尽可能放缓速度,保证钢筋笼平稳上升和下落,避免出现钢筋笼磕碰槽壁的问题。由于吊放过程容易受到天气因素的影响,因此在吊放作业的过程中可以加装牵引绳,通过人力操作的方式减少钢筋笼的摆动幅度,协助吊机将钢筋笼对准槽段中心,有效避免吊放过程中出现磕碰情况影响槽壁质量[6]

2.6水下混凝土灌注

在清槽完毕后,对泥浆进行检查,在检查合格之后应用水下混凝土灌注法进行灌注作业。在作业开始之前为了防止泥浆混入到混凝土当中,可以在导管内部放置一枚管塞,利用混凝土注入的压力将管体内部的泥浆排出。在选择灌注导管型号的过程中一般选用d=250mm的圆形螺旋快速接头型导管,在灌注过程中应采取双导管同时灌注的方式将混凝土填满整个槽段,在这个过程中,应注意保持两根导管之间的间距小于3m距离,导管与成槽端头的距离应控制在1.5m之内。在混凝土强度设置过程中需要将坍落度控制在18-22cm以内,整个灌注过程应具有一定的连续性,中断时间严格控制在30分钟内,避免中断时间过长导致混凝土凝固,在灌注过程中还要注意测量混凝土灌注量及上升高度,控制好灌注时间。

2.7地下连续墙接头施工

在地下连续墙接头过程中,墙体是由各个墙段拼组而成的,常见的接头技术主要有钢板组合接头和接头管接头两种方式。接头管接头技术的应用方式主要是在灌注槽段混凝土之前,需要在槽段的端部预制一根直径和槽宽相等的钢管,在混凝土初凝后将钢管拔出,使端部形成半凹榫状。在这个过程中,需要注意保证各个连接件具有一定的强度和刚度,避免连接件出现弯折或破损情况,在初凝后的提升过程中,尽可能保证每半个小时提出一次,每次的拔出距离保持在50-100mm,并在终凝之前全部拔出,做好后续的情节和疏通工作。

钢板组合接头主要使用工字钢板进行接头处理,在接头过程中需要注意避免泥浆绕流的情况出现,针对这一问题可以采取包裹封堵后进行浇筑的方式,减少泥皮,同时配合接头刷对工字钢进行清洗。在工字钢下端插入槽底后,上端应尽可能高出地下连续墙泛浆高度,减少泥皮积累。在刷除泥皮的过程中应尽可能使用针对工字钢连续墙接头形式专门设计的刷壁器,从上至下来回进行刷洗,保证刷洗效果。

结束语

综上所述,在下沉隧道深基坑中设置地下连续墙,为了保证施工质量,需要认真做好施工前的准备环节,在有限的环境中完成工程目标,抓住其中的关键环节,总结以往施工过程中出现的问题,做好预防工作,保证整个施工过程顺利进行。在下沉隧道深基坑的施工过程中,需要结合下沉隧道工程的实际情况,保证地下连续墙的质量,为深基坑支护施工做好安全保证,为后续施工的展开打下良好基础。

参考文献

[1]池守锋.建筑施工中地下连续墙施工技术应用[J].江西建材,2020(12):209-210.


[2]龚振宇,徐前卫,孙梓栗,贺翔.超深地下连续墙泥浆材料特性及配比试验研究[J].水利与建筑工程学报,2020,18(06):101-108.


[3]张红州,张志允.兼做永久墙的地下连续墙防水设计和施工控制要点[J].建筑结构,2020,50(S2):779-782.


[4]胡跃根.地下连续墙成槽施工工艺及监理质量控制[J].建筑技术开发,2020,47(23):56-57.


[5]方勇.地铁车站地下连续墙施工质量控制研究[J].中华建设,2020(12):112-113.


[6]梁华杰.地下连续墙墙面防水施工技术[J].中国住宅设施,2020(11):115-116.