武強(qiáng)強(qiáng)
(中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司,太原030000)
地鐵工程項(xiàng)目作為城市標(biāo)志性工程之一,對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重要影響,同時(shí)也是城市邁入現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。 在地鐵工程項(xiàng)目深基坑施工過程中, 經(jīng)常應(yīng)用地下連續(xù)墻,對基坑形成良好的安全保障,能有效降低安全隱患。 以某地鐵工程項(xiàng)目為主,對地下連續(xù)墻施工技術(shù)工藝進(jìn)行分析,提出起重機(jī)穩(wěn)定性驗(yàn)算與鋼絲繩容許拉力的算法公式,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
以某市地鐵工程項(xiàng)目為例,該工程計(jì)劃建設(shè)長9.8 km,在設(shè)計(jì)地鐵車站時(shí),車站由東向西布置,車站共分為地下3 層,覆土厚4.5 m,主要采用地下4 層3 跨框架結(jié)構(gòu)。 每個(gè)車站外包長170~180 m, 寬20~30 m, 車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑開挖深度為20 m,端頭井開挖深度約為25 m。 根據(jù)現(xiàn)場施工情況,車站主體結(jié)構(gòu)采用厚800 mm 的地下連續(xù)墻,標(biāo)準(zhǔn)段墻深40 m。 端頭井深約30 m。 為保證工程質(zhì)量,提升墻體抗?jié)B性能,提高地下連續(xù)墻的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度,強(qiáng)度等級為C30,抗?jié)B等級為S8,接頭采用圓形鎖口管柔性接頭,地下墻墻底設(shè)置墻趾,周圍設(shè)置2 根注漿管,地下墻與主體結(jié)構(gòu)之間采用鋼筋連接。
導(dǎo)墻施工是地下連續(xù)墻施工的核心步驟, 導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量好壞直接影響地下連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。 在導(dǎo)墻設(shè)計(jì)過程中,主要側(cè)重壁下力的穩(wěn)定性, 在墻體周圍設(shè)置寬0.2~0.3 m 的松角,以此提高墻壁穩(wěn)定性[1]。
在開始導(dǎo)墻施工前, 需要根據(jù)導(dǎo)墻埋入的深度進(jìn)行溝槽開挖,設(shè)置控制點(diǎn),根據(jù)控制點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測量放樣,尋找軸線高程與坐標(biāo),在完成一系列施工準(zhǔn)備后進(jìn)行導(dǎo)墻開挖。在導(dǎo)墻施工中,要求導(dǎo)墻必須豎立在堅(jiān)實(shí)的原狀土層上,根據(jù)現(xiàn)場施工情況對地表土層進(jìn)行加固, 挖掘一定深度的導(dǎo)墻溝槽,利用反鏟挖掘機(jī)設(shè)備完成對溝槽底部的清洗,溝槽側(cè)面需進(jìn)行人工修整,禁止出現(xiàn)超挖現(xiàn)象,防止溝槽底部出現(xiàn)坍塌。導(dǎo)墻設(shè)置后,需對模板進(jìn)行安裝,安裝前按照軸線標(biāo)準(zhǔn)高度進(jìn)行核算,完成對模板尺寸的設(shè)計(jì)。 安裝時(shí)除了要求安裝位置準(zhǔn)確,其表面平整度需光滑,并利用鋼筋將模板穩(wěn)固連接,達(dá)到規(guī)范施工標(biāo)準(zhǔn)。 模板材料主要以竹膠板為主,因該材料表面較光滑,質(zhì)量較高,可提升模板拼接嚴(yán)密性,并充分發(fā)揮模板作用。在設(shè)計(jì)模板尺寸中,模板橫肋尺寸為15 cm×15 cm,豎肋采用15 cm×20 cm。 在完成模板安裝后需由技術(shù)人員進(jìn)行審核,待質(zhì)量尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后方可使用。
為進(jìn)一步加強(qiáng)對模板的固定, 可采用混凝土澆筑手段進(jìn)行鞏固,澆筑過程中采用兩邊對稱及分段分層的澆筑方式,澆筑厚度低于20 cm 時(shí)采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗, 將模板與混凝土之間的澆筑距離控制在30 cm 左右, 如果出現(xiàn)模板偏移現(xiàn)象,需要立即停止混凝土澆筑,將模板表面清洗干凈后重新加固,調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)位置。 模板混凝土澆筑完成后需要立即采取保溫措施,可在模板表面覆蓋1 層塑料薄膜,用石頭沿導(dǎo)墻邊緣進(jìn)行壓實(shí),增強(qiáng)封密性,減少水分及熱量損失,保持模板表面的濕潤程度, 防止出現(xiàn)干裂現(xiàn)象。 模板混凝土澆筑完成后,使用專業(yè)儀器設(shè)備對混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%后可進(jìn)行拆模,在模板拆除過程中,要求在周圍設(shè)置腳手架,對模板底部起到支撐作用,防止外力作用擠壓導(dǎo)致模板出現(xiàn)嚴(yán)重變形。 最后對導(dǎo)墻各種參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)收,各項(xiàng)參數(shù)驗(yàn)收合格后方可投入使用,具體驗(yàn)收內(nèi)容與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。
表1 導(dǎo)墻質(zhì)量驗(yàn)收表
成槽施工技術(shù)通常側(cè)重于成槽的垂直度調(diào)整, 當(dāng)成槽結(jié)果處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),才能實(shí)施后續(xù)操作步驟。 該地鐵工程在施工中發(fā)現(xiàn)地下含有豐富的水源,為防止對地下水源產(chǎn)生破壞,保證大型機(jī)械設(shè)備能正常使用,需要提前做好預(yù)防措施,鞏固土層表層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性, 以承受大型機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的外部壓力,做好地基加固措施。 完成地基加固處理后,需要在溝槽底部鋪設(shè)1 層鋼鐵板,可起到緩沖效果,減少外部壓力所產(chǎn)生的振動情況。 當(dāng)溝槽底部加強(qiáng)穩(wěn)固后,使用液壓成槽機(jī)將溝槽打入地下泥巖中,利用其他沖擊設(shè)備尋找對應(yīng)位置,做好輔助引導(dǎo)工作。 在挖掘溝槽過程中,為提高整體施工效率,除了防止連續(xù)墻出現(xiàn)設(shè)置偏差的現(xiàn)象,還需要控制成槽的具體時(shí)間,降低時(shí)間消耗, 結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)情況進(jìn)行設(shè)備選擇及確定施工步驟,控制成槽的消耗時(shí)間,保證施工效率。具體控制標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
表2 成槽時(shí)間耗費(fèi)表
固壁泥漿施工技術(shù)一般應(yīng)用在墻體施工中,采用固定設(shè)計(jì)比例完成對泥漿的制作后,在地下連續(xù)墻外圍包裹1 層泥漿,起到良好的固定效果,將剩余泥漿存儲于泥漿盆中,以便后續(xù)使用。 在制作泥漿時(shí)需要充分保證泥漿的均勻性,穩(wěn)定固壁效果。 在地下連續(xù)墻周圍建造水箱,每個(gè)水箱內(nèi)需灌滿泥漿,保證泥漿表面超過地下水位高度,以減少對地下水的破壞[2]。
隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng), 在應(yīng)用該工藝時(shí)還需考慮綠色環(huán)保等因素,尤其是選擇合適的泥漿處理設(shè)備。 以往采用的泥漿設(shè)備主要以黑旋風(fēng)泥漿處理機(jī)為主, 該設(shè)備不僅占地面積大,且使用成本高,不利于整體施工建設(shè)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及人們環(huán)保意識的增強(qiáng), 越來越多工程單位重視對隔砂機(jī)的選擇。 該設(shè)備不僅占地面積較小,使用成本較低,而且對渣土的處理效率較高。 從實(shí)際應(yīng)用效果看,隔砂機(jī)處理后的渣土含水量迅速下降,渣土內(nèi)部穩(wěn)定性得到加強(qiáng),可作為地下連續(xù)墻工字鋼腹板的回填材料, 一定程度上降低渣土排放工作壓力,在保證施工效率的同時(shí),施工質(zhì)量進(jìn)一步提升。 具體功能對比效果如表3 所示。
表3 隔砂機(jī)與黑旋風(fēng)泥漿處理器對比分析表
鋼筋籠制作通常分為3 個(gè)步驟。
1)在搭接焊條時(shí),鋼筋焊接端需要保持一定的平直度,能與鋼筋軸線處于同一水平線上。
2)在幫條焊時(shí),鋼筋幫條需要與主筋之間保持一定距離,尋找出焊接點(diǎn)后再進(jìn)行固定連接。 要求連接后的焊縫與幫條端部之間的距離保持在20 mm 左右。
3)在焊接過程中,需要在幫條焊或搭接焊形成焊縫中引弧,在端頭處填滿弧坑,使主焊縫與定位焊縫之間保持相同的距離。 具體制作標(biāo)準(zhǔn)如表4 所示。
表4 地下連續(xù)墻鋼筋籠制作允許偏差表
在完成鋼筋籠制作后,需進(jìn)行起吊工作,將鋼筋籠運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢谩T谄鸬跚癧3],需要選擇起重機(jī)選擇,由于鋼筋籠自身重量較高,可采用履帶起重機(jī)進(jìn)行吊裝。 根據(jù)起重機(jī)的起重臂重量選擇起重機(jī)。
在完成對設(shè)備的選擇后,還需確定吊點(diǎn)位置,起重過程中用鋼絲繩將鋼筋籠與起重機(jī)之間進(jìn)行固定。 要求鋼絲繩自身具有較高的拉力,能承受鋼筋籠重量。 為防止鋼筋籠接頭出現(xiàn)脫落現(xiàn)象,要求在起吊過程中,槽段中心位置必須與吊點(diǎn)中心位置保持一致,以降低鋼筋籠的變形概率,防止意外事故發(fā)生。
綜上所述,以某地鐵工程項(xiàng)目為例,對地鐵工程項(xiàng)目中的地下連續(xù)墻施工工藝進(jìn)行分析。 地下連續(xù)墻作為我國地鐵工程深基坑支護(hù)施工中的主要施工方式, 對我國地鐵工程發(fā)展產(chǎn)生重要影響。 隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高,地鐵工程項(xiàng)目數(shù)量逐漸增多,地下連續(xù)墻施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,所發(fā)揮出的重要性逐漸提高。 因此,需要提高對地下連續(xù)墻施工工藝的重視程度,強(qiáng)化導(dǎo)墻施工、成槽施工、鋼筋籠制作吊裝、泥漿配置等施工工藝的應(yīng)用,形成規(guī)整完善的施工步驟,增強(qiáng)地下連續(xù)墻抗壓性及防滲透性,不斷提高地鐵工程施工質(zhì)量,最終促進(jìn)我國城市化的發(fā)展。