薛海燕 徐建全
(1.中冶天工集團有限公司,天津 300308;2.山西正易建筑安裝工程有限公司,山西太原 030006)
地下連續(xù)墻施工時,根據(jù)設計要求,墻頂往往不施工至地面,即墻頂留有一定深度的空槽段。而該空槽段也成為連續(xù)墻施工的重大安全隱患??詹鄱尾郾谑Х€(wěn),將發(fā)生槽壁坍塌、導墻傾斜內(nèi)收、連續(xù)墻設備掉落墻體內(nèi)等安全事故。混凝土灌注結束后頂拔鎖口管時也容易使導墻變形從而發(fā)生問題??詹鄱蝹鹘y(tǒng)的施工方法是灌注素混凝土或填土方,本工程采用了碎石填充的方法,較好地解決了以上難點。
太鋼硅鋼冷連軋工程的火車受料坑埋深-27 m,采用地下連續(xù)墻支護。根據(jù)設計要求,地下連續(xù)墻墻頂設置了11 m深的空槽段。
現(xiàn)在較多的解決辦法是控制導墻穩(wěn)定性,如采用置換導墻周圍一定范圍內(nèi)的土方,進行換填或注漿等處理。也有的采取加深導墻的辦法以增強導墻的剛度和整體穩(wěn)定性。還有的是將空槽內(nèi)先填充密實,然后開挖基坑的時候再挖掉。如填充素混凝土,一直澆筑到導墻下端,空槽內(nèi)的素混凝土在基坑開挖時先破碎,再挖出運走。以上方法各有利弊,置換導墻周圍土的方法與加深導墻的方法既增大了工程量,又延長了工期,而且導墻的穩(wěn)定性不易保證。填充素混凝土的方法同樣工程量大,增加成本較多,又浪費了國家資源,而且破碎的混凝土幾乎不能再利用,作為垃圾丟棄則占用場地。如果使用土方填充,則土方與泥漿混合成稀泥,給土方開挖造成困難,同時稀泥也是對土方的二次污染。
本工程采用碎石填充空槽段的施工方法,在水下混凝土澆筑至設計標高初凝后,進行碎石填充。施工迅速,工期短。碎石在開挖的時候80%的還可以回收利用,從而節(jié)約資源,大大降低施工成本,挖土方便快捷,有效提高生產(chǎn)效率。
適用于帶有較深空槽段的地下連續(xù)墻的施工,也適用于帶有較淺空槽段的地下連續(xù)墻的施工,對于有較深空樁的鉆孔灌注樁的施工有一定的參考價值。
在地下連續(xù)墻空槽段施工時,采用碎石替代素混凝土、土方回填等材料,確保了導墻的穩(wěn)定性,而且能夠大大節(jié)約工期、降低工程成本。避免使用鑿巖機破碎混凝土,而且挖出的材料能夠重復利用,節(jié)約資源。避免對土方開挖增加難度,也避免對土方的污染。
施工前期準備→測量放線→導墻制作→槽段劃分→泥漿制作→開挖成槽→清槽→吊放鎖口管→鋼筋網(wǎng)制作及吊裝→水下混凝土澆筑→填充碎石→拔出鎖口管→進行下一槽段施工→土方開挖→碎石回收→鋼管回收。
1)地下連續(xù)墻的施工工藝是間隔施工各槽段,即先施工1,3,5,7…槽段,后施工2,4,6,8…槽段,本方法中支擋碎石的半圓鋼管模具只用于先施工的 1,3,5,7…槽段,后施工的 2,4,6,8…槽段不需要。碎石替代混凝土是每個槽段都使用的方法,見圖1~圖3。
圖1 地下連續(xù)墻正視圖
圖2 地下連續(xù)墻俯視圖
2)采用與空槽厚度一致的半圓鋼管,同地連墻鋼筋籠焊接固定,作為封堵碎石的擋板,其內(nèi)采用型鋼作為斜拉桿件,確保半圓鋼管的牢固及空槽段內(nèi)的碎石穩(wěn)定,見圖4~圖6。
圖3 地下連續(xù)墻側視圖
圖4 鋼筋籠正視圖
3)本方法施工順序與地下連續(xù)墻的施工順序總體上一致:a.施工導墻。首先開挖基槽,施工導墻側壁,拆模后回填墻后土方,最后施工導墻水平板。b.利用成槽機成槽,成槽的過程中使用泥漿護壁。先施工 1,3,5,7…槽段,后施工 2,4,6,8…槽段。c.成槽完成后,吊放鋼筋籠。與通常做法不一致的是,在鋼筋籠上部兩端預先焊接支擋用半圓鋼管和[12槽鋼支撐,支撐也起拉桿的作用,需要說明的是,2,4,6,8…槽段不需要半圓鋼管及[12槽鋼支撐。d.吊放鎖口管。鎖口管應垂直,并在導墻上臨時固定。e.澆筑水下混凝土。只將混凝土澆筑到空槽的底部,空槽部分不澆筑混凝土。澆筑過程中應根據(jù)澆筑混凝土量,預計將澆筑到空槽底部時,隨時測定混凝土的澆筑高度,避免超澆浪費混凝土。f.填充碎石。混凝土初凝之后,立即往空槽中填充碎石,防止槽壁坍塌,外溢泥漿回收后利用。填充碎石可用導管流入,方法同澆筑混凝土。也可采用傾倒入槽法:應在整個槽段內(nèi)均勻填充,一般從槽段中間向兩側推移填充,兩側可比中部稍低。最終填充到導墻根部為止。填充用的碎石先堆存在地連墻施工區(qū)域之外,具備填充條件時,由人工用小推車拉運填充(見圖7)。g.拔出鎖口管。h.進行下一個槽段的施工,順序與6.3.1~6.3.7一致。支擋碎石的半圓鋼管模具只用于先施工的 1,3,5,7…槽段,后施工的 2,4,6,8…槽段則不需要。i.基坑挖土。挖土的時候應回收碎石,或用于鋪填土方車行走的道路。支擋用半圓鋼管及[12槽鋼支撐則回收再利用。
圖5 鋼筋籠側視圖
圖6 鋼筋籠俯視圖
圖7 連續(xù)墻空槽段碎石填充圖
太鋼硅鋼冷連軋工程的地下連續(xù)墻空槽段施工,采用了碎石回填的施工工藝與傳統(tǒng)的土方回填、建筑垃圾回填、素混凝土回填等施工方法相比較:工效高、工期短、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟社會效益高。
[1]JGJ 120-99,建筑基坑支護技術規(guī)程[S].
[2]劉建航,侯學淵.基坑工程手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997.