程振華,袁曉晴,李建高
(1.江西省交通科學(xué)研究院,江西 南昌 330000;2.中鐵隧道集團 三處有限公司,廣東 深圳 518052)
地下連續(xù)墻技術(shù)是二十世紀四、五十年代發(fā)展起來的一項先進的深基礎(chǔ)施工技術(shù),在世界很多國家都得到使用和推廣。它的特點是結(jié)構(gòu)剛度大,整體性、防滲性和耐久性好,既可以作為臨時圍護結(jié)構(gòu),又可做永久性的擋土、擋水和承重結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于水利、建筑、交通及地下工程中[1]。但地下連續(xù)墻實際上并不是連續(xù)的,它是由一個個單元槽段以某種形式相互連接而成的。槽段之間的接頭質(zhì)量處理不好,在基坑開挖時易發(fā)生滲漏,影響防水效果[2]。為此,必須在施工過程中進行綜合處理,保證基坑開挖安全順利進行。
天津文化中心交通樞紐工程地鐵Z1線為負三層三跨結(jié)構(gòu),基坑開挖深度26 m,寬度25.7 m,采用地連墻作圍護結(jié)構(gòu)。地連墻厚1 m,標準幅寬6 m,最大墻深67 m,并存在大量的Z型,T型,V型,L型和Y型等異型幅。
項目所處場地水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜,基坑穿越粉土、黏性土和粉砂層,土體穩(wěn)定性較差,地質(zhì)分界線較雜亂,粉砂層最大厚度達18 m。地下水位高,潛水水位在地表以下0.5~1.0 m左右,并穿越兩層承壓水,根據(jù)現(xiàn)場抽水試驗初步結(jié)果,兩層承壓水水頭大沽高程分別為 0 和 -0.5 m[3]。
地下連續(xù)墻槽段與槽段之間的接合主要取決于接頭,而接頭的選擇直接關(guān)系到墻體的整體性及使用效果,更關(guān)系到工程的經(jīng)濟效益[4-6]。目前,常用的接頭形式主要有鎖口管接頭、止水鋼板接頭和鋼筋混凝土預(yù)制接頭等。各種常用接頭的對比分析如表1所示。
表1 常見接頭形式對比
根據(jù)以上分析,本項目采用工字鋼板接頭。工字鋼板接頭能夠較好地傳遞彎矩、剪力和軸力,流水線路長、阻力大,不易出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象,止水效果較好。根據(jù)以往工程經(jīng)驗,如只用鎖口管防止混凝土繞流,起拔力太大,不能全部起拔,導(dǎo)墻也易受到破壞;如只采用砂袋防止混凝土繞流,則砂袋不易密實,且施工速度較慢。因此,本項目中,墻體接頭處采取下部用砂袋,上部用鎖口管相結(jié)合的防繞流措施。
保證地下連續(xù)墻接頭質(zhì)量,除了選擇合理的接頭形式,還需控制成槽施工、接頭清洗、混凝土澆注、接頭管頂拔等施工質(zhì)量。本項目采用的接頭質(zhì)量控制措施詳述如下。
2)合理安排每個槽段中的挖槽順序,使抓斗兩側(cè)的阻力均衡。
3)消除成槽設(shè)備的垂直度偏差,根據(jù)成槽機的儀表控制垂直度。
4)成槽結(jié)束后,利用超聲波檢測儀檢測垂直度,如發(fā)現(xiàn)垂直度沒有達到設(shè)計和規(guī)范要求,及時修正。
5)槽段分段接縫位置盡量避開轉(zhuǎn)角部位,并與后澆帶或誘導(dǎo)縫位置相重合。
如圖1所示,槽段挖完后采用專用的鋼絲刷壁器對地下墻混凝土接頭反復(fù)清刷,接頭刷動次數(shù)至少6~8次,直到接頭刷基本不帶泥為準。刷動過程中如接頭帶泥過多,可采用水槍對接頭刷進行清洗,確保接頭干凈,避免發(fā)生滲漏水的可能。
圖1 鋼絲刷壁器
超深地下連續(xù)墻的鋼筋籠超長、超重,必須在水平的鋼筋平臺上整體制作,保證其整體平整性。鋼筋籠上安裝鋼筋桁架,防止起吊變形。為防止混凝土繞流,在工字鋼外側(cè)貼20 cm寬、0.2 mm厚的薄鐵皮。
鋼筋籠保護塊應(yīng)有足夠的剛度和厚度,以及足夠的數(shù)量。鋼筋籠在吊放入槽時先對中槽壁中心,以免擠壓保護塊。當(dāng)鋼筋籠下放不順時,不得強行沖放,以防止露筋。
鋼筋籠吊裝完成后,立即在工字鋼與槽壁間空隙進行回填。砂袋每袋裝入量不得大于砂袋體積的60%,保證其有較高的流塑性,從而保證密實度。在回填過程中,應(yīng)邊回填邊采用鎖口管壓實,每層高度不大于10 m,保證砂袋的回填密實。
本文選擇穩(wěn)健最小二乘法對模型進行估計,同時采用隨機效應(yīng)模型進行穩(wěn)健性檢驗,考察 “一帶一路”沿線國家的物流績效指數(shù) (LPI)對中國機械運輸設(shè)備出口三元邊際的影響。將相關(guān)變量數(shù)據(jù)代入上述模型式 (5)~(7)中進行回歸分析,得到擴展邊際、數(shù)量邊際和價格邊際方程中的各變量的參數(shù)估計值,實證結(jié)果如表2所示。
鋼筋籠安放完畢,工字鋼背后的砂袋回填至一定高度(回填高度一般為底板以下2 m)后吊放接頭管。由履帶起重機分節(jié)吊裝,垂直插入槽段。接頭管應(yīng)緊貼工字鋼,底部應(yīng)保證密貼回填砂袋,防止混凝土倒灌;上端口與導(dǎo)墻連接處用槽鋼扁擔(dān)擱置。接頭管后側(cè)填砂或黏土,防止傾斜。為使接頭管順利拔起,混凝土灌注前接頭管長度應(yīng)控制在30 m以內(nèi)。
確?;炷临|(zhì)量滿足設(shè)計要求?;炷翝沧r嚴格控制導(dǎo)管埋入混凝土中的深度,作好混凝土澆注記錄。絕對不允許發(fā)生導(dǎo)管拔空現(xiàn)象,防止混凝土導(dǎo)管拔出混凝土面而出現(xiàn)混凝土斷層、夾泥的事故。如萬一拔空導(dǎo)管,應(yīng)立即測量混凝土面高程,將混凝土面上的淤泥吸清,然后重新開管澆注混凝土。開管后應(yīng)將導(dǎo)管向下插入原混凝土面下1 m左右。
混凝土澆注過程中應(yīng)經(jīng)常提放導(dǎo)管,起到振搗混凝土的作用,使混凝土密實,防止出現(xiàn)蜂窩、孔洞,以及大面積濕跡和滲漏現(xiàn)象。
為防止繞流,接頭管頂拔與混凝土灌注相結(jié)合,混凝土灌注記錄作為頂拔接頭管時間的控制依據(jù)。根據(jù)水下混凝土凝固速度及施工中試驗數(shù)據(jù),混凝土灌注開始后4~5 h左右開始拔動。以后每隔30 min提升一次,其幅度不大于50~100 mm。待混凝土澆注結(jié)束7~9 h,即混凝土達到終凝后,將接頭管拔出。
如開挖后發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象,應(yīng)立即進行堵漏,可視其漏水程度不同采取相應(yīng)措施,封堵方法如下:
1)在有微量漏水時,可采用雙快水泥進行修補。
2)漏水較嚴重時,可用雙快水泥進行封堵,同時用軟管引流,等水泥硬化后從引流管中注入化學(xué)漿液止水堵漏,進行化學(xué)注漿。
3)對較大滲漏情況,有可能產(chǎn)生大量土砂漏入時,先將漏點用土或快硬水泥反壓,防止大量砂子滲出。同時在地下連續(xù)墻的背面采用雙液注漿(水玻璃和水泥)處理。
根據(jù)技術(shù)規(guī)范和工程經(jīng)驗,選定了天津文化中心交通樞紐地鐵工程地下連續(xù)墻接頭形式。采取多種施工措施實現(xiàn)了對接頭質(zhì)量的嚴格控制,從而有效保證后續(xù)施工工藝進行。
1)工字鋼板接頭輔以砂袋及鎖口管防繞流,能有效提高地下連續(xù)墻的接頭質(zhì)量。
2)通過多種措施保證成槽施工、接頭清洗、混凝土澆注、接頭管頂拔等工序質(zhì)量,能有效降低接頭滲漏水等危害。
3)根據(jù)滲漏水程度分別采取雙快水泥、化學(xué)注漿、雙液注漿等措施,能經(jīng)濟有效減少基坑開挖過程中滲漏水危害。
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