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地下连续墙施工技术浅析

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【摘要】地下连续墙施工是指在地面上使用挖槽设备,在泥浆护壁的作用下,沿着深开挖工程的周边,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙的施工过程。

【关键词】地下连续墙 施工

一、地下连续墙简介

(一)地下连续墙分类

地下连续墙开挖技术起源于欧洲,它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇筑混凝土的方法而发展起来的,1950年在意大利米兰首次采用了护壁泥浆地下连续墙施工,20世纪50-60年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广,成为地下工程和深基础施工中有效的技术。1958年我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙。虽然地下连续墙已经有了50多年的历史,但是要严格分类,仍是很难的。

⑴按成墙方式可分为:①排桩式;②槽板式;③组合式

⑵按墙的用途可分为:①防渗墙;②临时挡土墙;③永久挡土墙;④作为基础用的地下连续墙。

⑶按墙体材料可分为:①钢筋混凝土墙;②塑性混凝土墙;③固化灰浆墙;④自硬泥浆墙;⑤预制墙;⑥泥浆槽墙;⑦后张预应力地下连续墙;⑧钢制地下连续墙。

⑷按开挖情况可分为:①地下连续墙(开挖);②地下防渗墙(不开挖)。

(二)地下连续墙的应用

⑴水利水电、露天矿山、尾矿坝和环保工程的防渗墙。⑵建筑物地下室(基坑)。⑶地下构筑物(如地下铁道、地下道路、地下停车场和地下街道、商店以及地下变电站)。⑷市政管沟和涵洞。⑸泵站、水池。⑹码头、护岸和干船坞。⑺地下油库和仓库。⑻各种深基础和桩基。

(三)地下连续墙的优缺点

地下连续墙之所以能得到广泛的应用和其具有的优点是分不开的,地下连续墙具有以下一些优点:

⑴施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工。

⑵墙体刚度大,用于基坑开挖时,可承受很大的土压力,极少发生地基沉降或塌方事故,已经成为深基坑支护工程必不可少的挡土结构。

⑶防渗性能好,由于墙体接头形式和施工方法的改进,使地下连续墙几乎不透水。

⑷可以贴近施工。

⑸可用于逆做法施工,地下连续墙刚度大,易于设置埋设件。

⑹适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广,从软弱的冲积地层到硬的地层、密实的沙砾层,各种软岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。

⑺可用作刚性基础。

但地下连续墙也存在一些不足:

⑴在特殊的地质条件下(如很软的淤泥质土,含漂石的冲积层和超硬岩石等),施工难度大。

⑵如果施工方法不当或施工地质条件特殊,可能出现相临墙段不能对齐和漏水的问题。

⑶地下连续墙如果用作临时的挡土结构,比其它方法所用的费用要高些。

⑷在城市施工时,废泥浆的处理比较麻烦。

二、地下连续墙的施工难点及解决对策 地下连续墙的施工主要包括:导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作及控制、成槽、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、拔锁口管等过程。

(一)导墙施工 导墙施工是地下连续墙施工的第一步,它的作用是挡土墙,储存泥浆,对挖槽起重大作用。导墙施工一般存在以下问题:

1.导墙变形,出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。解决对策:导墙拆模后,沿导墙纵向每隔1m设两道木支撑,将二片导墙支撑起来,在导墙混凝土没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶,防止导墙变形。 2.导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行,会造成整个地下连续墙不符合设计要求。解决对策:务必保证导墙中心线与地下连续墙轴重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm。导墙内外墙面垂直。

(二)钢筋笼制作

钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节,钢筋笼制作的快慢直接影响施工进度。钢筋笼制作一般存在以下问题。 1.进度问题。影响钢筋笼制作快慢的因素很多,比如受场地条件的限制,施工现场不允许设置两个钢筋制作平台,而且当进入梅雨天气时,电焊类的施工就只能停止。解决对策:有条件施工现场可以设置两个施工平台来交替作业。以保证一天一幅的施工进度。当进入梅雨天时,可以用脚手架和彩钢板分段搭设棚子,在棚内进行电焊施工,待钢筋笼需要使用时可直接用吊车将棚子吊离。 2.钢筋笼的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,会造成钢筋接头错位,而且许多接头在电焊完成后还处于高温软弱状态,在搬运或堆放地时会不注意,会造成钢筋接头受力而弯曲变形。解决对策:这类问题主要是人为原因造成的,因此加强技术管理,提高施工人员素质,问题就可彻底解决。 3.泥浆制作与控制。泥浆制作是地下连续墙施工的关键。如果泥浆制作不好,则在槽壁表面不能形成一层固体颖粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。解决对策:根据水文地质资料,采用膨润土、纯碱等原料,按一定比例配制做泥浆。 4.成槽。成槽是地下连续墙施工的重要环节。主要包括成槽机施工、泥浆液面控制、清低、刷壁等。成槽机施工中最主要的问题就是偏差问题。在成槽过程中及结束后都要进行泥浆液面控制,当遇到降雨等使地下水位急速上升的情况时,需要控制地下水的升降,如果处理不好则会影响槽壁质量。甚至出现塌方。清低不及时致使沉渣过多,会造成地下连续墙的混凝土强度降低,钢筋笼上浮,影响其截水防渗能力,易引起管涌。同时沉渣过多,会影响钢筋笼的沉放。若刷壁不及时可能造成两幅墙之间夹有泥土,会产生严重的渗漏,影响地下连续墙的整体性。解决对策:地下水位急速上升时,可部分或全部降低地下水。 5.下锁口管。下锁口管一直比较复杂,至今没有得到合理解决,主要问题如下: 槽壁不垂直。造由于机器和人工的原因,锁口管的位置常会发生偏移;锁口管倾斜。锁口管的上下端都需要固定,下端主要通过吊机提起锁口管一段高度使其自由下落插入土中而固定。两种固定方法最大的缺点就是对工人要求高,易产生操作误差。 6.钢筋笼的起吊和下放。钢筋笼在吊放过程中,由于吊点中心与槽段中心不重合会使钢筋笼发生变形。槽体垂直度不合要求或漏浆等原因,钢筋笼在下放时碰到混凝土块,导致钢筋笼倾斜左右标高不一致或侧移。解决对策:技术人员操作认真,以确保钢筋笼起吊的绝对安全,钢筋笼下放时,要使钢筋笼的中心线与槽段的纵向轴线尽量重合。此外,要确保回填土要密实以防治漏浆。 7.拔锁口管。拔锁口管一定要掌握好时间,当混凝土没有凝固时就操作,会造成墙体底部漏浆,此时如果锁口管后回填土不密实,混凝土会绕过锁口管,对下一幅连续墙的施工造成很大的障碍。解决对策:掌握好混凝土的初凝时间,在混凝土灌注完毕时在使用液压顶升架拔锁口管。 三、结束语 总而言之,地下连续墙施工是一个复杂的施工过程,技术要求较高。在施工过程中要加强技术管理,提高工人素质,对于可能出现的质量问题,应该要有充分的认识。采取相应的预防和处理措施,然后总结经验,加强对质量通病的防范,才能缩短工期、降低工程造价、保证工程质量。

参考文献:

1.王圣涛;石雷;谢军邦;《沿海地区填石层地段地下连续墙施工技术》安徽建筑;2009年02期

2.徐宁《广州市岩土工程地质条件分区及基坑支护方案选型》华南理工大学;2009年

3.陈中华,徐振斯《地下连续墙施工技术在南宁佳得鑫广场的应用》西部探矿工程;2005年06期

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