摘 要:地下連續(xù)墻施工技術(shù)越來越多的應(yīng)用在現(xiàn)代工程之中,特別是在深基坑工程中,采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的案例越來越多。如何保證地下連續(xù)墻槽壁的穩(wěn)定性,防止塌方,保證鋼筋籠的順利下放以及預(yù)防、處理地下連續(xù)墻的滲漏水和結(jié)構(gòu)損壞是確保地下連續(xù)墻乃至整個(gè)基坑工程安全的重要措施。因此地下連續(xù)墻施工過程中對(duì)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)加以防范和控制顯得尤為必要。
關(guān)鍵詞:地下連續(xù)墻;風(fēng)險(xiǎn);穩(wěn)定;滲透水;安全
1 前言
地下連續(xù)墻施工技術(shù)起源于歐洲,1958年傳到中國,在青島嶗山的水庫建設(shè)中進(jìn)行了第一次的試驗(yàn)性施工。隨著時(shí)代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步,多年來地下連續(xù)墻施工技術(shù)得到了巨大的發(fā)展,特別是在深基坑工程中,采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的案例越來越多。但是地下連續(xù)墻在施工過程中一直存在不少風(fēng)險(xiǎn),施工過程中需特別注意,加以防范以保證地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量。
2 地下連續(xù)墻施工的基本思路
地下連續(xù)墻施工是利用各種挖槽機(jī)械,借助于泥漿的護(hù)壁作用,在地下挖出窄而深的溝槽,并在其內(nèi)澆注適當(dāng)?shù)牟牧隙纬傻囊坏谰哂蟹罎B(水)、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。適用于多種地基條件,從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實(shí)的砂礫層,各種軟巖和硬巖等所有地基都可以建造地下連續(xù)墻。
3 地下連續(xù)墻施工過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)與分析
3.1 墻側(cè)土體塌方,地連墻塌槽
槽壁塌方、失穩(wěn)分為整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)兩大類。
整體失穩(wěn):失穩(wěn)往往發(fā)生在表層土及埋深約5~15m內(nèi)的淺層土中,槽壁有不同程度的外鼓現(xiàn)象,失穩(wěn)破壞面在地表平面上會(huì)沿整個(gè)槽長展布,基本上呈橢圓形或舉行。因此,淺層失穩(wěn)是泥漿槽壁整體失穩(wěn)的主要形式。
局部失穩(wěn):在槽壁泥皮形成以前,槽壁局部穩(wěn)定主要靠泥漿外滲產(chǎn)生的滲透力維持。在上部存在軟弱土或砂性較重夾層的地層中成槽時(shí),遇槽段內(nèi)泥漿頁面波動(dòng)過大或頁面標(biāo)高急劇降低時(shí),泥漿滲透力無法與槽壁土壓力維持平衡,泥漿槽壁將產(chǎn)生局部失穩(wěn),引起墻側(cè)超挖現(xiàn)象,導(dǎo)致后續(xù)灌注混凝土的充盈系數(shù)增大,增加施工成本和難度。
3.2 鋼筋籠卡槽
地下連續(xù)墻在鋼筋籠下放過程中,因槽壁的垂直度等問題會(huì)出現(xiàn)鋼筋籠卡槽的問題。鋼筋籠一旦卡槽,會(huì)造成鋼筋籠下放不到位,直接影響地下連續(xù)墻在后續(xù)基坑圍護(hù)過程中的效用。預(yù)防鋼筋籠卡槽是保證地下連續(xù)墻基坑圍護(hù)效果的基本措施。
3.3 地連墻滲漏水
地下連續(xù)墻施工過程中,因地連墻接頭質(zhì)量和混凝土澆注等問題會(huì)對(duì)地下連續(xù)墻產(chǎn)生滲漏水的影響,進(jìn)而影響基坑的安全。因此預(yù)防地下連續(xù)墻的滲漏水成為控制基坑風(fēng)險(xiǎn)的重要措施。
4 地下連續(xù)墻施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)控制措施
4.1 進(jìn)行試驗(yàn)段地下連續(xù)墻施工,掌握基本參數(shù)
進(jìn)行地下連續(xù)墻施工時(shí),在施工前,往往要先進(jìn)行地下連續(xù)墻試成槽。確定施工機(jī)械的性能、泥漿的施工參數(shù),并且提前對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行了解,按照成槽過程中的實(shí)際情況與地質(zhì)勘察報(bào)告相比對(duì),掌握各項(xiàng)施工的基本數(shù)據(jù)。
4.2 預(yù)防地連墻塌槽的控制措施
成槽前的預(yù)防措施:成槽前的控制措施主要以對(duì)地連墻兩側(cè)的土體進(jìn)行加固為主,目前最常用的方法是利用水泥攪拌樁對(duì)墻體兩側(cè)的軟弱地層主要是淤泥質(zhì)土層進(jìn)行加固硬化,防止地連墻成槽施工時(shí)槽壁塌方。
成槽過程中的控制措施:成槽過程中預(yù)防地下連續(xù)墻槽壁塌方的主要措施是依靠泥漿的護(hù)壁作用。泥漿護(hù)壁的主要機(jī)理是泥漿通過在地層中滲透在槽壁上形成泥皮,并在壓力差(泥漿液面與地下水液面的差值)的作用下,將有效作用力(泥漿柱壓力)作用在泥皮上以抵消失穩(wěn)作用力從而保證槽壁穩(wěn)定。
4.3 地下連續(xù)墻鋼筋籠卡槽的控制措施
下放鋼筋籠時(shí)最重要的是鋼筋籠要對(duì)準(zhǔn)單元槽段的中心、垂直而又準(zhǔn)確的插入槽段內(nèi)。鋼筋籠進(jìn)入槽段內(nèi)時(shí),吊點(diǎn)中心必須對(duì)準(zhǔn)槽段中心,然后徐徐下降,此時(shí)必須注意不要因起重臂擺動(dòng)或其他影響而使鋼筋籠產(chǎn)生橫向擺動(dòng),造成槽壁坍塌。
起吊鋼筋籠的吊車、鋼絲繩、扁擔(dān)梁、吊具索具等各類起吊設(shè)備必須要有一定的安全儲(chǔ)備量,一旦發(fā)生突發(fā)狀況應(yīng)立即將鋼筋籠重新吊出,查明原因后盡快解決,如果需要?jiǎng)t在修槽之后再次吊放,不能強(qiáng)行插放,否則會(huì)引起鋼筋籠變形或使槽壁坍塌,產(chǎn)生大量沉渣。
4.4 地下連續(xù)墻滲漏水的預(yù)防和處理措施
地下連續(xù)墻滲漏水主要有接縫滲漏水和墻身大面積濕澤兩方面。
4.4.1 地連墻滲漏水的預(yù)防措施
因地連墻施工工藝的原因,接縫位置是地連墻施工的薄弱環(huán)節(jié)。接縫處的滲漏水是地下連續(xù)墻滲漏水的主要形式。為了預(yù)防基坑開挖后的接縫位置處的滲漏水,一般在地連墻成槽過程中采取刷壁清理接頭位置,成墻后開挖前采取接縫注漿和接縫位置施工高壓旋噴樁的方式。
(1)成槽過程中的繞流、刷壁清理
混凝土的澆灌過程中,在接頭箱和止水鋼板夾縫內(nèi)不可避免的產(chǎn)生或多或少混凝土砂漿和進(jìn)入的砂性土體等混合形成結(jié)牢物。在成槽過程中懸浮在泥漿中的砂顆粒迅速沉淀在工字鋼板的內(nèi)側(cè),沉積后,又形成了非常堅(jiān)硬的膠結(jié)物。如果以上所說的這些結(jié)牢物、膠結(jié)物不能有效清除,地下連續(xù)墻接頭就形成了夾泥,成為基坑開挖后滲漏水的渠道,會(huì)嚴(yán)重危害基坑開挖的安全。為了妥善處理該部位,避免這些結(jié)牢物、膠結(jié)物在后期強(qiáng)度上升以后難以處理,在進(jìn)行成槽施工過程中應(yīng)利用成槽機(jī)可拆卸液壓抓斗鏟刀對(duì)前副地連墻的接頭位置進(jìn)行刷壁處理。對(duì)工字鋼板上的泥皮、土渣、繞流物等進(jìn)行鏟除。
(2)接縫注漿和接縫位置的高壓旋噴樁施工
在地連墻鋼筋籠加工制作時(shí),在接縫位置預(yù)留兩根通長的袖閥管,地連墻施工完成后,通過兩根袖閥管在接縫位置高壓注入超細(xì)水泥漿,對(duì)地連墻接縫進(jìn)行封堵,防止地連墻接縫處出現(xiàn)滲漏水。
在地連墻施工完畢基坑開挖前,在所有地連墻接縫處外側(cè)施作兩三根直徑800mm的高壓旋噴樁,對(duì)地連墻接縫進(jìn)行預(yù)封堵,以確保地連墻接縫處不產(chǎn)生滲漏水。
(3)地連墻滲漏水的其它預(yù)防措施
地下連續(xù)墻在混凝土澆筑過程中,要嚴(yán)格控制混凝土澆筑導(dǎo)管的提升高度,一般而言,混凝土導(dǎo)管要在混凝土澆筑面下2~6m。防止導(dǎo)管拔空出現(xiàn)墻體夾泥、空洞等現(xiàn)象,造成后期地下連續(xù)墻的滲漏水。
4.4.2 地下連續(xù)墻滲漏水的處理措施
(1)接縫位置如果出現(xiàn)少量滲漏水應(yīng)先確定滲漏部位,并對(duì)滲漏處松散混凝土、夾砂、夾泥進(jìn)行清除。其次手工鑿“V”形槽,深度控制在50~100mm。然后按照水泥:水=1:0.3~0.35(重量比)配置雙快水泥漿作為堵漏料并攪拌至均勻細(xì)膩,將堵漏料捏成料團(tuán),放置一會(huì)后塞進(jìn)“V”形槽,并擠壓,輕砸后使其向四周擠實(shí)。
(2)地下連續(xù)墻身出現(xiàn)大面積濕澤時(shí),首先應(yīng)對(duì)基面上的突起、松散混凝土、水泥浮漿、灰塵進(jìn)行清理,用水刷洗干凈。然后用水充分濕潤基面,將結(jié)晶水泥干粉和水按1:0.22~0.24(重量比)混合,攪拌均勻,用鬃毛刷將混合好的涂料涂在地下連續(xù)墻有濕澤基面,拌料宜在25min內(nèi)用完。
5 結(jié)束語
地下連續(xù)墻技術(shù)至今已經(jīng)有半個(gè)世紀(jì)的歷史,在現(xiàn)代工程建設(shè)中發(fā)揮越來越大的作用。如何確保地連墻施工的安全,做好各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)控制措施也越來越重要。目前,針對(duì)地連墻存在的各項(xiàng)問題,新的技術(shù)也在隨之發(fā)展。比如對(duì)槽壁穩(wěn)定性起主要作用的泥漿,已經(jīng)出現(xiàn)一種不加(或摻量很少)膨潤土,具有高粘度、高堅(jiān)韌性、無公害的超級(jí)泥漿(Super Mud)。在成槽機(jī)械方面,銑槽機(jī)已經(jīng)越來越多的應(yīng)用。墻體材料方面,具有高強(qiáng)度、大剛性、滲透系數(shù)很小的材料正在研究。但是不管怎樣發(fā)展,施工過程中加強(qiáng)對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防、控制和處理仍然將是確保工程安全的重要措施和手段。