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        翠湖站地下連續(xù)墻施工技術(shù)分析

        2019-07-02 03:17:30
        關(guān)鍵詞:混凝土質(zhì)量施工

        劉 歡

        (中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司,天津 300350)

        近年來,我國愈發(fā)重視巖土工程施工領(lǐng)域,加上地下空間開發(fā)程度不斷擴大,對特殊地質(zhì)條件下的深基坑維護(hù)和施工技術(shù)的研究不斷深入。在地鐵工程建設(shè)中,巖土工程施工作為主要的土建施工內(nèi)容,結(jié)合地下連續(xù)墻施工技術(shù)的應(yīng)用,在施工中具有非常明顯的優(yōu)勢。如,剛度大、防滲性能強、噪音小等,對周圍地質(zhì)條件的影響比較小,基坑深度可以增加到50m左右,寬度在1.2m~1.5m左右。但在實際施工中容易發(fā)生不可逆的建筑破壞現(xiàn)象,所以施工中選擇合理地下連續(xù)墻施工工藝及施工控制參數(shù)是重中之重?;诖耍恼聦Υ浜镜叵逻B續(xù)墻施工技術(shù)進(jìn)行如下分析。

        一、工程概述

        翠湖站為5號線第七座車站,車站位于華山西路與華山南路交叉口以北,車站采用地下三層島式站臺站形式,站臺寬度為13m,車站中心里程為右DK6+839.828,設(shè)計起點里程為右DK6+764.728,終點里程為右DK6+925.528。車站總建筑面積為17011.82m2,車站主體外包長度為160.8m,標(biāo)準(zhǔn)段外包寬度為22.7m(中心里程處),基坑深度約28.69m-32.05m,車站中心里程覆土厚度約3.44m。車站主體采用半蓋挖順作施工,主體基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1.2m厚地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐;內(nèi)支撐第1、4道采用鋼筋混凝土支撐,第 2、3、5、6 道采用 φ800(t=20mm)鋼支撐。翠湖站附屬結(jié)構(gòu)1號風(fēng)亭及物業(yè)1號出入口圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1000mm厚地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐,2號風(fēng)亭圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1000mm厚地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐、2號出入口采用φ800@600mm的鉆孔咬合樁+內(nèi)支撐。

        二、地下連續(xù)墻施工技術(shù)的優(yōu)點

        第一,和其他施工技術(shù)相比,地下連續(xù)墻施工技術(shù)在施工中對周圍環(huán)境造成的影響比較小,比如:地下連續(xù)墻施工技術(shù)的噪聲和振動污染比較小,可降低對周圍居民及生態(tài)環(huán)境影響,符合綠色施工理念的要求。此外,成功應(yīng)用地下連續(xù)墻施工技術(shù),還能提升地下空間的利用率。

        第二,地基施工質(zhì)量對地鐵工程的建設(shè)質(zhì)量有直接影響,一旦發(fā)生施工問題,就會發(fā)生樁基傾斜、塌陷等安全事故。而地下連續(xù)墻施工技術(shù)具有很強的剛度,可有效避免地基下沉問題的發(fā)生。

        第三,地下連續(xù)墻施工技術(shù)還具有很強的適應(yīng)性,可在不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)中良好應(yīng)用。

        三、翠湖站地下連續(xù)墻施工技術(shù)的具體應(yīng)用

        (一)提升導(dǎo)墻施工質(zhì)量,為地下連續(xù)墻施工奠定基礎(chǔ)

        導(dǎo)墻的施工質(zhì)量決定了地下連續(xù)墻施工的穩(wěn)定性和強度,在案例工程施工中為保證導(dǎo)墻的穩(wěn)定性,以底部深入未經(jīng)過擾動的原狀土30cm~40cm為原則,根據(jù)施工設(shè)計圖紙中的規(guī)定進(jìn)行開挖,并全面清除導(dǎo)墻施工中的障礙物,直到出現(xiàn)原狀土為止。然后立模、扎筋進(jìn)行導(dǎo)墻施工。導(dǎo)墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),墻厚20cm,配筋φ12@200mm、φ14@180mm,導(dǎo)墻凈寬1250mm。

        圖1 泥漿系統(tǒng)工藝流程圖

        導(dǎo)墻溝達(dá)到開挖時,采用專業(yè)的挖掘機進(jìn)行開挖,開挖時要及時對邊坡進(jìn)行整修,由潛水泵抽干基坑中的積水,確認(rèn)達(dá)到要求后再進(jìn)行混凝土灌注成型。為確保導(dǎo)墻間距和穩(wěn)定,在導(dǎo)墻拆模后還要在導(dǎo)墻溝內(nèi)用8cm×8cm方木加設(shè)三道支撐,支撐豎向設(shè)上下兩道,縱向按間隔2米設(shè)置。

        (二)合理制備泥漿,保證成槽槽壁穩(wěn)定性

        泥漿制備是地下連續(xù)墻施工的核心環(huán)節(jié),對施工的速度、施工質(zhì)量等方面皆有很大影響。在地下連續(xù)墻施工中泥漿的主要作用是護(hù)臂和潤滑,泥漿系統(tǒng)工藝流程圖如圖1所示。

        泥漿攪拌采用專業(yè)的攪拌機進(jìn)行攪拌,將配置好的泥漿放置在貯漿池中靜止24~30小時,為膨潤土顆粒充分水化提供充裕的時間,以保證泥漿質(zhì)量,泥漿配制的性能要滿足附表1中的要求。

        (三)合理開挖槽段,滿足工程質(zhì)量要求

        根據(jù)設(shè)計圖紙和建設(shè)單位提供的控制點及水準(zhǔn)點在導(dǎo)墻上精確定位出地墻分段標(biāo)記線。挖槽時,邊開挖邊往槽中注入新鮮泥漿,確保泥漿面始終在導(dǎo)墻頂面以下30cm左右的位置,高出地下水位50cm~80cm,為保證槽段開挖質(zhì)量,要隨時檢查泥漿質(zhì)量,保證施工使用的泥漿符合表1中規(guī)定,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。轉(zhuǎn)角槽段開挖是此階段施工的核心環(huán)節(jié),必須嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖紙中的要求成槽,導(dǎo)墻施工時,將槽段向外側(cè)外延500mm,異型“L”槽段,采用銑槽機先行開挖一短幅,再開挖另一長幅,對不夠?qū)挾鹊牟鄱?,則采用交替互相搭接工藝直挖成槽施工。發(fā)現(xiàn)異常立即停止施工,并找到發(fā)生異常的原因,制定行之有效的處理措施,待所有問題都徹底解決以后,才能繼續(xù)施工。轉(zhuǎn)角處特殊處理示意圖如圖2所示:

        圖2 轉(zhuǎn)角處特殊處理示意圖(單位:mm)

        (四)進(jìn)行清底換漿,提升注漿效果

        全面做好槽段檢驗質(zhì)量,保證壁面垂直度,確認(rèn)達(dá)到要求后即可進(jìn)行清底換漿操作。泥漿具有一定的比重黏度,土渣在重力的作用下,會沉積中底部,因而直接挖除槽底沉渣時需要在成槽結(jié)束一定時間之后才開始。在本工程施工中換漿采用了置換法,通過空氣升液器在槽底部不斷攪拌,促使土渣和漿液混合,吸出泥漿,并對土渣沉積厚度進(jìn)行全面檢查,當(dāng)土渣沉積厚度小于10cm后,即可停止換漿。

        (五)提升鋼筋籠制作精度,保障下方的順利性

        現(xiàn)場設(shè)置鋼筋加工場,采用槽鋼和鋼筋加工而成,并使用測量儀器進(jìn)行抄平,保證制作出的鋼筋籠垂直度好,不走形。鋼筋籠頂部標(biāo)高控制時,可采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行檢測控制,當(dāng)成槽結(jié)束后,按照鋼筋籠在導(dǎo)墻中的位置分別測量四點位置標(biāo)高,然后測量吊筋的長度,以保證鋼筋籠頂部標(biāo)高和設(shè)計標(biāo)高相互一致。鋼筋籠成品需要進(jìn)行全面檢驗,包括:規(guī)格、型號、焊接質(zhì)量等。并由現(xiàn)場工程監(jiān)理進(jìn)行全面檢測,檢測內(nèi)容包括:材料質(zhì)量保證書、焊接強度檢測報告、試件強度等,確認(rèn)達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求后,才能進(jìn)行吊裝操作,從根本上保證施工質(zhì)量。

        鋼筋籠吊裝選用1臺300t履帶吊和1臺150t履帶吊雙機抬吊。1200mm地墻鋼筋籠采用整體制作、整體吊裝的方式進(jìn)行施工。主吊把桿長60m,作業(yè)半徑12m,最大起重量100t,副吊把桿長47m,作業(yè)半徑12m,最大起重量67.6t。

        (六)安裝工藝澆筑混凝土,保證混凝土成形質(zhì)量

        墻體混凝土按照澆灌水下混凝土規(guī)范要求采用高于設(shè)計強度一個等級的商品混凝土,采用C35P6水下混凝土,水灰比不應(yīng)大于0.6,每立方米混凝土中水泥用量:當(dāng)粗骨料采用卵石時,不應(yīng)少于370kg;采用碎石時不應(yīng)小于400kg;坍落度應(yīng)為180mm~220mm,石子最大粒徑不大于導(dǎo)管直徑的1/8。墻頭必須鑿除。連續(xù)墻混凝土澆注示意圖如圖3所示。

        (七)做好接頭處理,提升連續(xù)墻施工的整體性

        本工程地下連續(xù)墻采用H型鋼接頭形式。H型鋼接頭采用現(xiàn)場10mm鋼板切割后,進(jìn)行焊接,在焊接過程中,應(yīng)首先焊接下部翼板,將水平筋與翼板焊接后,再焊接H型鋼腹板,待主筋和水平筋布置完成后,再次焊接上部翼板。由于考慮到混凝土擾流至H型鋼后,在H型鋼接頭處設(shè)防擾白鐵皮,在鎖口管與H型鋼接頭處,用沙袋進(jìn)行回填,保證下幅成槽過程中無混凝土硬塊。

        圖3 連續(xù)墻混凝土澆注示意圖

        通過對翠湖站地下連續(xù)墻施工技術(shù)進(jìn)行分析,得出在地下連續(xù)墻施工中,導(dǎo)墻的設(shè)計和開挖是施工的重點,需要按照工程實際需求進(jìn)行合理設(shè)計,并合理規(guī)范成槽施工流程,才能保證施工質(zhì)量。泥漿制備質(zhì)量、鋼筋籠制作精度、混凝土澆筑質(zhì)量等都會對地下連續(xù)墻施工造成不同程度的影響,需要在施工中保證施工質(zhì)量和施工進(jìn)度同步進(jìn)行。

        附表1 制備泥漿的性能指標(biāo)表

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