地下連續(xù)墻技術發(fā)展方向講解

發(fā)布時間:2023-09-15
隨著全國城市化建設的加快,建筑物深基礎深基坑及超深基礎超深基坑工程將向更深、更大的趨勢發(fā)展,相應地,大深度大厚度的地下連續(xù)墻也將越來越有廣闊的應用前景。一般50m以上深度的地下連續(xù)墻為大深度地下連續(xù)墻,厚度大于l.2m以上的地下連續(xù)墻為大厚度地下連續(xù)墻。
地下連續(xù)墻作為一種既可止水又能承重的圍護結構,隨著深基坑工程的增加,應用日漸廣泛。而超深地下連續(xù)墻施工雖是一項復雜的工程,只要在實際施工中選好成槽方法及接頭形式,加強導墻及鋼筋籠的施工質量,控制好泥漿密度、成槽垂直度、水下混凝土灌注、接頭處理等關鍵工序,施工質量是完全能達到設計要求的。
1.超深地下連續(xù)墻的成槽方法
(1)液壓抓斗成槽
液壓抓斗成槽是地下連續(xù)墻施工最常用的方法。目前常用的液壓抓斗有進口的和國產的,型號也比較多,但能承擔超深墻施工的不多。
(2)銑槽機成槽
當施工經過的硬土層較厚或成槽深度較大,對垂直度要求較高時,可直接采用銑槽機施工。該方法可有效保證垂直度,缺點是施工速度慢,造價高,國內使用的不多。
(3)“鉆抓結合”法
所謂“鉆抓結合”法就是在槽段的兩端或中間先施工一個導向孔,一般采用旋挖鉆機或工程鉆機施工,要求成孔直徑同墻厚,孔深與墻深相同,垂直度控制在1/(300~500)。通過先行施工導向孔,可以使液壓抓斗斗齒成槽時伸入已抓好的兩孔中并夾住兩孔之間的土體直接將土體抓出,大大降低了成槽過程中土體對液壓抓斗產生的阻力,提高了成槽速度,縮短整幅槽段的施工時間,對成槽垂直度的控制也容易保證。
(4)“先抓后銑”法
超深地下連續(xù)墻一般深度都超過40m,施工穿越的土層可能達密實的砂土層或礫石層,采用以上兩種施工方法,當遇較硬土層時施工速度會很慢,甚至根本無法施工,施工的垂直度也無法控制。目前常用的解決方法是:上部軟土層部分采用液壓抓斗直接成槽,當遇下部硬土層或礫石層改用銑槽機成槽。此種方法可以提高整體施工速度,保證垂直度,但施工工序較多,造價高,技術要求高。
2.超深地下連續(xù)墻施工的主要難點
(1)導墻的施工
導墻施工是地下連續(xù)墻施工的第一步,對地下連續(xù)墻施工定位、儲存泥漿和成槽起著重要作用。經常出現導墻變形或損壞造成成槽施工無法進行。
①導墻變形導致鋼筋籠不能順利下放。
②導墻的內墻面與地下連續(xù)墻的軸線不平行,造成整幅墻的垂直度不理想。
③導墻后側塌方,導墻開挖深度范圍內為回填土,造成導墻后側塌方。
(2)成槽的穩(wěn)定性
①泥漿性能很關鍵
超深地下連續(xù)墻成槽施工的時間都比較長,造成成槽后泥漿靜置時間較長。因此泥漿性能的好壞直接影響地下連續(xù)墻的施工質量。
②水泥攪拌法加固
對上部有軟弱土層或新近回填土層的地段,可采用墻體兩側用水泥攪拌法進行加固,水泥摻入量不宜過大。
③加高導墻
在現場有條件的情況下可適當加高導墻,為節(jié)約成本,方便施工,可采用移動式的鋼導墻進行加高。
④嚴格控制成槽時間
超深地下連續(xù)墻的成槽施工時間都較長,應盡量減少減少單幅槽段的施工時間。
⑤盡量減少外部擾動
施工過程中加強現場管理,禁止在槽段兩側堆放重物或行走機械。同時要安排專人清理成槽施工場地,避免廢棄鋼筋等落入槽段堵塞或損壞成槽機械。
(3)垂直度的控制
地下連續(xù)墻一般是做圍護結構墻,有的設計是“雙墻合一”的,兼做結構墻,不論是做哪種墻,越深的基坑,對垂直度的要求越高,一般要求垂直度l/300,一旦成槽施工的垂直度超過設計要求,將造成鋼筋籠下放困難甚至放不進去,還有可能“吃進”主體結構內,造成結構施工困難。
為了保證成槽施工垂直度,首先要將導墻面垂直度控制好,其次優(yōu)選糾偏能力強的成槽施工設備,最主要的還是施工過程中的及時修正。
(4)接頭的處理
目前國內常用的地下連續(xù)墻的接頭形式有鎖口管接頭、止水鋼板接頭、接頭箱、預制混凝土接頭等,最簡單的是鎖口管接頭。超深地下連續(xù)墻較少采用鎖口管接頭形式,主要采用止水鋼板接頭和預制混凝土接頭。
止水鋼板接頭主要有“十字”、“工字”、“王字”形等幾種形式采用哪種形式,主要取決于地下連續(xù)墻的厚度及深度。
止水鋼板接頭形式具有止水效果好,整體性好,方便施工等優(yōu)點,但造價相對較高。
現在常用的接頭形式還有預制混凝土接頭。預制混凝土接頭一般制作成“工字”形狀在車間內分段制作完成,厚度與墻厚相同,寬度為600~800 mm。在槽口分段吊裝,采用預埋鋼板焊接連接。預制接頭混凝土強度、配筋與地下連續(xù)墻相同。成槽后該接頭構件直接埋在連續(xù)墻里,不再回收利用,減少了拔出工序,鋼筋混凝土接頭為預制件,可提前制作,大大縮短混凝土澆筑時間。
無論是采用止水鋼板接頭還是預制混凝土接頭,都須在接頭外側回填砂石包或土袋,以防混凝土繞流,造成二期槽段施工困難。
對于超深地下連續(xù)墻,為了確保接頭的止水效果,最好在接頭外側補2根高壓旋噴樁進行止水封堵。實踐證明該方法有一定效果。
(5)鋼筋籠的制作與吊裝
由于超深地下連續(xù)墻墻厚、深度大,鋼筋籠的體積和質量也較大,有的重達幾十噸。用國內普通的起吊設備一次吊裝有難度的時候,可以考慮分節(jié)制作,對接的方式可采用電焊連接,也可采用接駁器對接。電焊連接對精度要求低,容易操作,但耗時長;接駁器對接省時,但對精度要求高,造價高。從保證槽壁穩(wěn)定的角度出發(fā),最好采用接駁器對接,連接速度快,質量有保證。
鋼筋籠的制作首先要保證平整度與垂直度,確保鋼筋籠吊起來后能順利下放。
(6)水下混凝土灌注
①導管的裝拆與布置
利用帶有快速接頭的密封導管進行水下混凝土灌注。
②合理控制導管埋深
灌注混凝土時導管埋深應保持在2~6 m之間,不合理的導管埋深將直接影響混凝土的灌注質量。
③嚴控出廠混凝土質量
預攪混凝土到場后,應首先進行坍落度檢測。
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