劉國恒
摘要:隨著地鐵建設的迅猛發(fā)展,地下連續(xù)墻圍護結構的運用越來越廣泛,復雜的地質(zhì)條件對地連墻施工提出了更嚴格的要求,稍有不慎,不僅會危及基坑本身安全,而且會殃及周邊建筑物和地下管線,造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此,如何確保地連墻施工質(zhì)量,成為地鐵建設中各方關注的焦點和需要研究的重要課題。
關鍵詞:地連墻;施工環(huán)節(jié);質(zhì)量控制
一、工程概況
天津地鐵6號線左江道站位于河西區(qū)友誼南路與左江道交叉路口西南側,為地下二層島式車站,主體采用明挖法施工,圍護結構采用800mm厚的地下連續(xù)墻,墻幅標準寬度為6m。標準段地連墻深度為31.85m,端頭井最深地連墻深度為41.65m(包含8.5m深素混凝土段),最重幅鋼筋籠為“一”字形,位于端頭井,地連墻接頭采用鎖口管。
二、施工質(zhì)量控制措施
1、導墻施工質(zhì)量控制措施
導墻是地下連續(xù)墻挖槽之前修筑的臨時構筑物,對保證槽壁的穩(wěn)定起著重要的作用。本工程導墻的形式為“┐┌”型。導墻深度以底部伸入原土層300mm為準,側墻厚度250mm,翼板厚度200mm、寬度1000mm,混凝土強度等級為C30。依據(jù)現(xiàn)場實際情況,土質(zhì)較好的導墻深度為1500mm,如遇暗浜、基礎等障礙物,按以下兩方面考慮:對障礙物處理深度小于2.0m的,導墻可制成倒“L”形深導墻。深導墻施工方法:挖出障礙物至基底,將導墻的中心線引至槽底,在導墻背后用粘土分層回填密實,采用拼裝模板施工,并加密支撐設置,防止模板變形、位移。對障礙物處理深度大于2.0m,可采取灰土換填地基處理,再施工常規(guī)導墻。回填灰土應充分拌合并分層回填,每層厚度為30~50cm,并夯實。
導墻分段施工,分段長度根據(jù)模板長度和規(guī)范要求,導墻開挖后基底回填100mm厚粘土墊層,然后綁扎導墻側墻鋼筋、立模、澆筑導墻側墻混凝土,再綁扎導墻翼板鋼筋、立模、澆筑頂板混凝土。導墻拆模后及時用木方支撐(豎向3道,橫向間距1.5m)并回填土保護。
導墻制作完畢后,按照施工設計圖紙,將相應槽段分界線標定到導墻頂部,用紅漆標記,并標識槽段編號,同時注意復核與相鄰軸線的位置關系。分幅后在導墻頂部測定實際標高,位置與鋼筋籠的相應吊筋位置相一致,以控制鋼筋籠頂標高。
2、泥漿配制
護壁泥漿性能必須滿足規(guī)范要求,在地下連續(xù)墻施工中,泥漿的優(yōu)劣將直接影響地下連續(xù)墻成槽施工,制備泥漿的方法及時間應通過過試驗確定,膨潤土制備泥漿宜選用高速攪拌機拌制,泥漿拌制后應存放24小時以上,使之充分水化后方可使用。按規(guī)定的配合比配制,各種成分加減量誤差不得大于5%。儲漿池內(nèi)的泥漿應經(jīng)常攪動,保持泥漿性能指標穩(wěn)定、均一。
3、地連墻成槽質(zhì)量控制措施
地連墻施工前應進行成槽試驗,以核對地質(zhì)資料檢驗所選用的設備、機具、施工工藝以及技術要求是否適宜。
3.1成槽順序
單元槽段均采用三抓法,先挖兩邊,抓斗兩邊持力均衡,第三抓抓斗兩邊都已挖空,這就能使抓斗在中間土體時吃力均衡,可以有效地糾偏,保證成槽垂直度。開挖完成后,應檢查成槽質(zhì)量。
3.2 刷壁
槽段開挖至距離墻底0.5m時停止開挖,進行接頭刷壁。采用特制的刷壁器由起重機懸掛緊貼上一槽段接頭上、下中速升降,往復多次(地鐵集團要求不少于20次)直至完全清除接頭上泥渣和泥皮為止。
3.3 清底
刷壁完成后及時進行清底,抓斗應勻速下沉至槽底一定深度,緩慢將抓斗閉合將槽底大量的沉渣抓出,并最終保證槽底沉渣厚度不大于10cm,在土渣未完全沉淀之前用新泥漿把槽內(nèi)的泥漿置換出來,使槽底泥漿比重不大于1.15g/cm3。清底換漿時,要及時向槽內(nèi)補充優(yōu)質(zhì)泥漿,保持漿面基本平衡。
3.4 成槽機成槽過程中精度控制
根據(jù)安裝在液壓抓斗上的探頭,隨時將偏斜的情況反映到通過探頭連線在駕駛室里的電腦上,駕駛員可根據(jù)電腦上四個方向動態(tài)偏斜情況,啟動液壓抓斗上的液壓推板進行動態(tài)的糾偏,這樣通過成槽中不斷進行動態(tài)糾偏,確保地連墻的垂直精度要求。
4、鋼筋籠的制作、吊裝質(zhì)量控制措施
4.1鋼筋籠的制作
鋼筋籠主筋接長采用閃光對焊,橫向鋼筋與縱向鋼筋連接采用點焊,桁架筋采用單面焊。鋼筋籠制作時必須按設計要求配筋,整體拼裝。異形槽段鋼筋籠在正常鋼筋平臺上加工,在鋼筋籠加工的過程加設支撐筋,增強鋼筋籠加工過程中的穩(wěn)定。
4.2 鋼筋籠的吊裝
履帶吊進入現(xiàn)場安裝后,應進行自檢自驗,做好相關記錄,并按規(guī)定進行備案和檢測,合格后方可使用。根據(jù)計算,左江道站地連墻鋼筋籠采用150t和70t兩臺履帶吊抬吊,八點起吊。吊機吊籠入槽、定位,吊機走行應平穩(wěn),鋼筋籠上應拉牽引繩。
4.3 吊裝鎖口管
鎖口管分段起吊入槽,在槽口逐段拼裝成滿足施工需要長度后,下放到槽底。下放時管中心線必須對準正確位置,垂直并緩慢下放,當距槽底500mm左右時,快速下入,插入槽底,并在背面填砂袋,防止混凝土從底部及側部繞流到鎖口管背面。用鋼筋嵌入導墻卡槽內(nèi)固定鎖口管上部,待鋼筋籠安放后,套上引拔機,引拔機的位置需按槽段分幅位置放置,后用引拔機上的抱箍夾緊鎖口管,固定住鎖口管。
5、地連墻混凝土澆筑質(zhì)量控制措施
5.1原材料質(zhì)量控制
⑴ 采用符合現(xiàn)行國家標準《通用硅酸鹽水泥》的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。水泥比表面積宜小于350m2/kg;水泥堿含量小于0.6%。
⑵ 選用堅固耐久、級配優(yōu)良、粒形合理的潔凈骨料。
⑶ 混凝土中膠凝材料最小用量不低于320kg/m3,最低水泥用量不低于260kg/m3,摻合料總量不應超過膠凝材料總量的50%。
5.2水下混凝土灌注
地下連續(xù)墻混凝土設計強度等級為C30(水下混凝土提高一級),采用C35混凝土進行澆筑;混凝土塌落度控制位為18~22cm。采用導管法施工,用吊車將導管吊入槽段規(guī)定位置,導管上頂端裝漏斗,承接混凝土。導管插入到離槽底標高300~500mm左右澆筑混凝土。導管開灌時應備足混凝土初灌量,保證初次灌注混凝土埋管深度不小于500mm,槽段混凝土面應均勻上升且連續(xù)澆筑,兩根導管間混凝土面高差不大于50cm。開始灌注混凝土前,導管內(nèi)應放入可浮起的隔離塞球,球徑為Ф300mm。球膽浮出泥漿液面后回收,以備繼續(xù)使用,在混凝土澆筑同時,開動泥漿泵回收泥漿,嚴重污染的泥漿,則抽入廢漿池。
5.3頂拔鎖口管
在混凝土開澆以后4小時或混凝土面上升到15m左右時,啟動液壓千斤頂頂拔器松動鎖口管。正式開始頂拔鎖口管的時間,應以開始澆灌混凝土時同條件試塊達到終凝狀態(tài)所經(jīng)歷的時間作為參考。當開澆第一車混凝土時,應取樣在旁做一組試塊,當試塊達到初凝(手指摁下去留有指?。r(約4~5小時),可以提動接頭箱,以后每隔10-20分鐘提動一次,提升幅度20cm左右,終凝前將最后一節(jié)管拔出。在頂拔鎖口管過程中,具體根據(jù)油泵顯示的壓力等來控制頂升速度。
6、關鍵點控制及針對性的預防措施
6.1 防接頭混凝土繞流應急預防措施
地下連續(xù)墻施工過程中,由于槽壁局部塌方可能會引起接頭處混凝土繞流現(xiàn)象,故事先應作好以下預防措施。
⑴先行幅槽段安放鎖口管結束后,應將鎖口管背面用袋裝砂石回填密實,減少混凝土繞流的可能性。
⑵在頂升鎖口管過程中,發(fā)現(xiàn)該幅槽段有混凝土繞流(即鎖口管上沾有混凝土),應及時采用專門鏟具進行清除,必要時采用成槽機抓斗提前進行開挖下一槽幅。
6.2接頭縫滲漏情況保證措施
⑴ 施工完畢后分析接縫刷壁或坍塌情況,有質(zhì)量問題的地下連續(xù)墻接縫處采用三根旋噴樁在
背后加固,加固深度為基底以下4m,確保開挖不滲漏。
⑵ 基坑開挖過程全程跟蹤有問題的接縫,并提前將接縫處做好引孔處理,配備一臺注漿機,一旦出現(xiàn)較大滲漏,立即進行地連墻背后注漿止水。
目前,天津地鐵六號線左江道站地連墻施工已完成總量的82%,從地連墻分級質(zhì)量評定來看,全部達到地鐵集團A類地連墻標準。實踐證明:只要認真分析地連墻施工各個環(huán)節(jié),針對每一個可能發(fā)生的質(zhì)量問題,認真研究,采取切實可行的應對措施,精心組織、嚴格管理,地連墻施工質(zhì)量事故是完全可以預防,也是可以避免的。