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        建筑工程中的地下連續墻施工技術的要點與難點研究
        發布時間:2019-09-27

          摘要:地下連續墻施工技術具有經濟性強、施工效率高及振動低、噪音小等特點, 適用于城市建筑工程的基礎施工。基于此, 本文從地下連續墻的概念與優勢入手, 結合某建筑工程的施工實踐, 闡述地下連續墻施工技術的要點與難點, 為施工單位應用地下連續墻施工技術提供參考。

          關鍵詞:建筑工程; 地下連續墻; 鋼筋籠;

          前言

          地下連續墻可通過分段施工方式,連接建筑地下的墻體,提升建筑基礎的承載力,具備截水防漏功能,在建筑工程中應用廣泛。但在實踐施工中,地下連續墻施工易受地質條件的影響,且施工流程復雜,注意要點較多,施工質量問題頻發。可見,對建筑工程中地下連續墻施工技術的要點與難點分析具有現實意義。

        建筑工程

          1 地下連續墻施工技術分析

          地下連續墻是建筑工程項目中的基礎工程,施工單位設置泥漿護壁后,將深開挖周邊軸線為基礎,開挖坑槽,通過吊放鋼筋籠及混凝土施工,完成槽段施工,依次連接成地下連續墻,具有較強的止水抗滲、承載能力。在建筑工程施工中,地下連續墻具有如下優勢: (1) 地下連續墻施工對施工場地的面積要求不高,可在狹窄施工場所完成施工,且施工振動小,不會產生較大噪音,整體效益高; (2) 地下連續墻的墻體硬度、穩定習慣及剛度優異,可承載較大壓力,不會出現沉降或位移現象; (3) 地下連續墻適用范圍廣,無論是硬巖、軟巖或軟土地層,均可施工; (4) 地下連續墻抗滲性能強,可替代傳統的沉井或樁基礎結構,作為支護結構,保障建筑工程質量,延長其使用壽命[1].

          2 建筑工程施工中的地下連續墻施工技術

          2.1 工程概況

          本文以北京某建筑工程項目為例,分析地下連續墻施工技術。該建筑位于北京通州區運河核心區,總建筑面積約85萬m2,地下建筑面積約32萬m2.地上建筑被劃分為五個部分,分別作為辦公樓、公寓樓及酒店,每個部分的地下室構成一體,基坑總面積為11.1萬m2,深度約20m.雖然基坑施工面積大,但就施工圖紙及周邊環境而言,供建筑工程施工的場地較小,施工單位選擇地下連續墻施工技術,保障基坑支護效果。地下連續墻的設計參數如下:墻厚800mm;水下混凝土強度為C30;地下連續墻的墻底標高處于-19~-20m.

          2.2 地下連續墻施工流程

          2.2.1 導墻施工

          導墻施工是地下連續墻施工的基礎,為后續成槽施工及鋼筋籠施工提供條件,保障標高及槽段等參數的準確性,避免槽口出現塌落現象。建筑工程選擇C35混凝土為施工材料,配置雙向鋼筋保障墻體強度,導墻斷面為"┒┏"型,如圖1所示,將墻址插入原狀土層內,其厚度控制在1155~~22mm內。

          圖1 導墻斷面  

          為保障導墻的強度,施工單位對部分雜填土厚度較大的區域,采取加固措施,即高壓旋噴樁技術,施工單位應用雙排高壓旋噴樁,對導墻下部的土層進行加固,在距離墻壁10cm的位置,設置旋噴樁,長度為7m,按照20MPa的注漿壓力、20cm/min的提升壓力開展施工。加固施工后,導墻施工區域的土層密實度顯著提升,導墻承載負荷增加,為后續成槽施工提供保障。同時,該建筑工程的導墻施工處于冬季,施工單位在導墻施工結束后,覆蓋一層厚棉被,養護混凝土,避免導墻結構出現裂縫等質量通病。

          2.2.2 泥漿配制

          泥漿配制是保障成槽施工質量的關鍵,施工單位需結合施工區域的地質條件,在施工前開展泥漿配比試驗,明確最佳泥漿性能下的材料配比。在該建筑工程中,泥漿師給出如下最佳配比:水:膨潤土:純堿=970:85:2.5,施工單位選擇立軸攪拌機制作泥漿,按照水、膨潤土及純堿的順序依次添加原材料,每小時可供應6m3的泥漿,滿足現場施工要求。在泥漿制作完成后,施工單位將其存儲于半埋式泥漿池中,進行為期24h的水化,并每隔8h攪動一次,保障泥漿的均勻性。對于深度大于1m的泥漿坑,施工單位設置防護欄與密目網,進行泥漿養護。同時,為實現安全文明施工,減少建筑施工能耗,地下連續墻施工采用循環泥漿,通過沉淀及除砂操作,實現泥漿的循環利用。

          2.2.3 成槽施工

          在成槽施工前,施工單位進行試成槽施工,選擇六幅槽段,作為試成槽區域。為明確試成槽的各項參數,施工單位結合周邊環境與地址條件,選擇10個監測點,對周邊建筑、地面與管線進行沉降與位移監測,一旦施工中參數出現異常,立即終止試成槽工作,調節施工參數,避免塌落現象出現。

          試成槽施工流程如下:采樣適量槽段土,通過試驗監測其各項參數,分析槽段土質是否與勘察報告一致,優化泥漿配制參數,提升槽壁穩定性;確保槽壁穩定;選擇帶有自動糾偏功能的成槽設備,保障成槽的垂直度;將成槽設備的斗體及液壓銑銑頭中心線與槽體的孔洞中心線對齊,再開展成槽施工;斗體抓斗時,在抓2~3斗后,需反方向轉動斗體(即旋轉180°);在抓進距離達到2m時,檢測設備中心鋼絲繩的位移,避免槽孔出現偏移,影響其垂直度;在抓進到砂層時,選擇超聲波測試儀,檢測成槽施工參數,保障工程質量。如果成槽施工時,檢測孔斜偏差較大,施工單位可應用液壓銑設備修整。

          在成槽施工中,施工單位將施工速度控制在5m/h,避免過快施工引發槽壁塌落現象。在開挖施工距離槽底2~3m時,測量成槽施工的深度,避免超挖或少挖;在開挖深度與槽底標高一致時,完成成槽施工,并開展清壁施工。對于普通槽壁,刷壁次數超過5次;對于地下連續墻的連接幅及閉合幅,施工單位進行超過20次的刷壁處理,再進行掃孔處理,避免槽壁存在泥皮等雜物。如果成槽期間出現塌落現象,施工單位可通過回填粘性土,提升槽壁強度。

          2.2.4 鋼筋籠施工

          在鋼筋籠施工前,施工單位需進行清槽與預應力錨索套管的預埋工作。在清槽處理中,施工單位選擇撩抓與泥漿循環方式,將槽坑底部沉渣清除;在預埋施工中,根據設計圖紙的內容,明確預應力錨索套管的安裝位置與角度,并在套管內部填充海綿或泡沫等柔性材料,避免預應力錨索套管出現滑移,影響鋼筋籠安裝精度。

          在鋼筋籠吊裝時,施工單位設置三條作業線,同時施工,完成空中回直、整體入槽的操作。主吊選擇150t的設備,起重半徑約12m;副吊選擇80t的設備,起重半徑約8m.在擺正鋼筋籠兩端后,進行入槽吊放,當吊放高度達到設計標高時,將扁擔置于導墻位置。如果鋼筋籠吊放遇到阻礙,需停止檢查,嚴禁強行下放[2].在該建筑工程施工中,施工單位發現槽壁土體突出,阻礙鋼筋籠,采取清理工作,保障鋼筋籠施工精度。

          2.2.5 混凝土施工

          在鋼筋籠吊裝完成后,施工單位在2h內開展水下混凝土施工。施工單位選擇強度為C30的商品混凝土為原材料,采取導管法開展澆筑施工,導管選擇直徑250mm、厚度4mm的鋼管。將導管插到距離槽底1.5m的位置,在導管內部設置隔水栓;在澆筑施工時,將隔水栓壓出管底,連續澆筑混凝土,在混凝土表面上升的同時,不斷提升導管,并每隔2h測量混凝土表面的深度,控制導管沿著垂直方向運動,位移距離控制在30cm內,發揮振搗作用,提升混凝土的密實度。為避免施工對周邊交通造成影響,施工單位選擇夜間開展澆筑施工。

          2.3 地下連續墻施工要點及難點

          (1)周邊環境影響。北京某建筑工程的周邊環境復雜,正進行地鐵工程、隧道工程及管道工程。避免建筑工程地下連續墻施工對地鐵工程造成沉降或位移,是施工重難點。針對該問題,施工單位與其他工程的建設單位、施工單位及監理單位溝通交流,在工程基礎設置監測點,實時掌握基礎沉降與位移狀況,并合理設置泥漿參數,避免周邊土層受到影響。在建筑工程的地下連續墻施工期間,槽段出現變形現象,施工單位立即改變成槽方式,應用分段挖槽工藝,保障基礎的穩定性。

          (2)施工工序質量難控制。地下連續墻施工中的成槽垂直度及止水接頭吊裝,是難度較大的施工工序,需選擇合理的施工工藝,保障地下連續墻施工的質量。在成槽垂直度控制方面,施工單位采取"二鉆一抓"工藝,控制抓斗施工的參數,逐漸修整孔形[3];在止水接頭吊裝方面,施工單位與業主及設計單位溝通,改進H型鋼接頭剖面,將底標高參數從原本的地下連續墻底標高,轉變為鋼筋籠底標高。同時,選用鎖扣式的柔性止水接頭,結合高壓旋噴樁技術,強化基坑的止水效果。在止水接頭參數調節后,可節約原材料300t,降低近兩百萬的成本,吊裝施工難度顯著降低,施工質量有保障。

          3 結論

          綜上所述,地下連續墻施工在建筑工程中優勢顯著,但施工注意要點較多,易出現質量問題。借鑒北京某建筑工程的施工經驗可知,施工單位需按照導墻施工、泥漿配制、成槽施工、鋼筋籠施工及混凝土施工的流程,開展地下連續墻施工,并注重周邊環境及施工工序的影響,強化地下連續墻施工質量,保障其優勢發揮。

          參考文獻
          [1] 黃金發。探析高層建筑中的土建施工技術運用[J].居舍, 2018 (16) :40.
          [2] 張益明。"兩墻合一"的地下連續墻施工關鍵技術研究[J].建筑施工, 2018, 40 (02) :165-167.
          [3] 張毅, 甘璐, 劉斌。深基坑地下連續墻槽壁穩定性分析及施工技術研究[J].建筑施工, 2014, 36 (10) :1112-1114.

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