屠正濤
摘 要:本文結(jié)合黃島電廠三期擴(kuò)建循環(huán)水排水工程,對(duì)地下連續(xù)墻在施工中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,并結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn),針對(duì)連續(xù)墻的常見問題提出相應(yīng)的控制措施加以探討,以供參考。[]
關(guān)鍵詞:地下連續(xù)墻;施工;問題;控制;措施
中圖分類號(hào): TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
0引 言
“萬丈高樓平地起”,地下基礎(chǔ)工程是保障建筑物質(zhì)量的前提。隨著現(xiàn)代建筑工程的發(fā)展,地下連續(xù)墻以其剛度大、防滲性好、施工噪音小、對(duì)地層適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在基礎(chǔ)工程施工中得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí),地下連續(xù)墻施工技術(shù)也存在著一定不足:如果地下連續(xù)墻只作為臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu),則會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用偏高,經(jīng)濟(jì)性較差;并且,如果施工方法不當(dāng)或在一些特殊地質(zhì)條件下,可能出現(xiàn)相鄰墻斷不能對(duì)齊和漏水等問題,施工難度相對(duì)較大;除此之外,在城市施工時(shí),廢泥漿的處理也是一個(gè)較為麻煩的問題。因此,我們必須控制好地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量,對(duì)施工工序進(jìn)行嚴(yán)格的控制,保證其按照工程設(shè)計(jì)進(jìn)行,做好工程建設(shè)的基礎(chǔ),進(jìn)而建造出高質(zhì)量的建筑。
本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)地下連續(xù)墻施工中存在的難點(diǎn)進(jìn)行討論,并提出相應(yīng)對(duì)策加以分析。
1 工程概況
1.1 地下連續(xù)墻概述
地下連續(xù)墻施工主要包括導(dǎo)墻施工、吊裝鋼筋籠施工、泥漿制作與控制、成槽、鋼筋籠的起吊和下放等方面。地下連續(xù)墻施工技術(shù)的大力推廣與普及,與其施工技術(shù)優(yōu)勢是密不可分的一部分。其主要的施工優(yōu)勢在于:首先,在施工的過程中其振動(dòng)性能小、噪音低,對(duì)于周圍環(huán)境影響低,并且占地面積小,可垂直開挖,非常適用于目前密集的建筑工程施工中。其次,在施工的過程中墻體剛度大、整體性能好,適用于多種地基條件,可用作剛性基礎(chǔ),可以承受各種大幅度荷載要求。再次,其在施工中有著良好的防滲優(yōu)勢和作用,由于在施工的過程中其接頭形式和施工方法的改進(jìn),使得其在應(yīng)用的過程中幾乎是一種密不透水的工作模式。
1.2 工程概況
黃島發(fā)電廠三期擴(kuò)建排水工程擬擴(kuò)建容量為3×600MW發(fā)電機(jī)組,總排水量為41.12m3/s。排水涵管為一條二孔暗溝,每孔尺寸為B×H=6.5×4.0m,總長約580m,其中陸上約290m,海上約290m,采用三道現(xiàn)澆地下連續(xù)墻作為排水涵的側(cè)墻和隔墻,側(cè)墻上現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)梁,隔墻上現(xiàn)澆鋼筋混凝土縱梁,隔段安裝預(yù)制板并現(xiàn)澆接頭作為地連墻底板施工期的頂撐。
本工程工程量大,工期緊,地質(zhì)較差(陸域段為人工回填的角礫、砂礫,海域段為回填砂,砂層較厚且剛剛完成回填)。根據(jù)土質(zhì)和設(shè)計(jì)要求,主要采用采用抓斗成槽為主,配備沖擊錘入巖成槽。
2 問題及相應(yīng)措施分析
2.1導(dǎo)墻施工
該項(xiàng)工作是整個(gè)工作中的首要步驟,它的作用是儲(chǔ)存泥漿、控制地下連續(xù)墻的標(biāo)高和垂直度,承受施工機(jī)械的荷載,在成槽工序中占據(jù)非常重要的意義。在本工程中主要遇到以下問題:
(1)出現(xiàn)形變現(xiàn)象。
出現(xiàn)這種情況的主要原因是導(dǎo)墻施工完畢后沒有設(shè)置內(nèi)撐,導(dǎo)墻側(cè)向穩(wěn)定不足發(fā)生導(dǎo)墻變形。解決這個(gè)問題的措施是導(dǎo)墻拆模后,沿導(dǎo)墻縱向每隔一米設(shè)上下兩道木支撐,將兩片導(dǎo)墻支撐起來,導(dǎo)墻砼沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以前,禁止重型機(jī)械在導(dǎo)墻側(cè)面行駛,防止導(dǎo)墻受壓變形。
遇到導(dǎo)墻變形這種情況,在工期允許的情況下,拆掉導(dǎo)墻回填并壓實(shí)后重新澆筑,如果工期緊張,可將變形處混凝土鑿除或用千斤頂撐開,但在成槽過程中要注意將此部位的靜載全部清除,車輛等機(jī)械繞行,防止導(dǎo)墻塌方。
(2)導(dǎo)墻的內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻的軸線不平行。
導(dǎo)墻的內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻的軸線不平行會(huì)造成地下連續(xù)墻的垂直度不符合要求。解決方法是,首先在施工時(shí)控制導(dǎo)墻的縱向軸線與地下連續(xù)墻的軸線重合;其次,根據(jù)成槽工藝不同,將導(dǎo)墻的內(nèi)口凈寬增加2~4cm.
(3)導(dǎo)墻開挖深度內(nèi)墻背土塌方,造成導(dǎo)墻變形,混凝土澆筑量增加。
這個(gè)問題在本工程試驗(yàn)段中經(jīng)常遇到,其主要原因是導(dǎo)墻開挖深度范圍內(nèi)土質(zhì)松軟或?yàn)樯百|(zhì)土,經(jīng)水浸泡和機(jī)械荷載作用下發(fā)生塌方。解決辦法是,首先是將上層1.5—2米的砂質(zhì)土換填成粘土,強(qiáng)夯后開挖澆筑導(dǎo)墻,導(dǎo)墻制作好后,在未成槽前,禁止泥漿和水進(jìn)入該槽段。
2.2泥漿制作與控制
泥漿是地下連續(xù)墻施工中槽壁穩(wěn)定的關(guān)鍵,本工程根據(jù)地質(zhì)、水文資料,采用膨潤土、cmc、純堿等原料,按一定比例配制而成。在地下連續(xù)墻成槽中,槽壁內(nèi)充滿泥漿,并使泥漿液面保持高出地下水位0.5—1.0米。泥漿液柱壓力作用在開挖槽段土壁上,除平衡土壓力、水壓力外,由于泥漿在槽壁內(nèi)的壓差作用,部分水滲入土層,從而在槽壁表面形成一層固體顆粒狀的膠結(jié)物-----泥皮。性能良好的泥漿失水量少,泥皮薄而密,具有較高的粘接力,這對(duì)于維護(hù)槽壁穩(wěn)定,防止塌方起到很大的作用。
泥漿制作過程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題:
(1)泥漿在地下連續(xù)施工過程中,其性質(zhì)會(huì)惡化。在施工過程中,要求在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間于適當(dāng)?shù)奈恢脤?duì)泥漿取樣進(jìn)行試驗(yàn)(泥漿的主要指標(biāo)為粘度、ph值、含砂量、比重、泥皮厚度、失水量等),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分別對(duì)泥漿采取再生處理、修正配合正比或舍棄等措施,以提高施工的質(zhì)量和安全性。
(2)新配制的泥漿應(yīng)在池中放置l天,待充分發(fā)酵后才可投入使用。嚴(yán)禁使用新配置未經(jīng)發(fā)酵的泥漿護(hù)壁,這樣容易引起塌孔和沉渣過多(沉渣過多會(huì)造成地下連續(xù)墻的承載能力降低,墻體沉降加大沉渣影響墻體底部的截水防滲能力,成為管涌的隱患;降低混凝土的強(qiáng)度,嚴(yán)重影響接頭部位的抗?jié)B性;造成鋼筋籠的上??;沉渣過多,影響鋼筋籠沉放不到位;加速泥漿變質(zhì))。
(3)泥漿制作方量一般以拌制理論方量的1.5倍較為適宜。根據(jù)工程量及工程計(jì)劃,計(jì)算泥漿用量,以最高峰時(shí)的泥漿用量來制作泥漿池,防止因泥漿產(chǎn)量不足影響成槽進(jìn)度和質(zhì)量。
2.4成槽
成槽是地下連續(xù)墻施工的重要環(huán)節(jié),主要工序包括成槽機(jī)施工、泥漿液面控制、清低、刷壁等。本工程施工工藝主要是液壓抓斗成槽機(jī)成槽-----沖擊入巖-----修槽器修槽-----反循環(huán)吸泥清槽。在施工中主要注意以下問題:
(1)成槽過程中的控制
成槽的第一步工作是根據(jù)圖紙做好放樣,在放樣過程中要準(zhǔn)確計(jì)算和出每個(gè)槽段寬度(實(shí)際成槽寬度是理論寬度、鎖扣管直徑、外放尺寸三者之和)和深度(在現(xiàn)實(shí)工作中導(dǎo)墻有可能是分段澆注的,每段導(dǎo)墻的標(biāo)高不同),否則就有可能出現(xiàn)槽段尺寸不夠、深度不夠鋼筋籠放不下去,另一種情況就是槽段尺寸大造成在澆注混凝土的過程中鎖扣管發(fā)生位移或傾斜,還有一種情況就是超挖造成混凝土超方。放樣完成后就是成槽,成槽過程中主要是控制垂直度,發(fā)現(xiàn)偏差后立即校正。以上兩個(gè)方面只要技術(shù)人員和操作人員具備較強(qiáng)的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度就完全可以避免,這就要求項(xiàng)目部制定嚴(yán)格的管理制度和獎(jiǎng)懲措施。。
(2)泥漿液面控制成槽的施工工序中,泥漿液面控制是非常重要的一環(huán)。只有保證泥漿液面的高度高于地下水位的高度,并且不低于導(dǎo)墻以下50厘米時(shí)才能夠保證槽壁不塌方。泥漿液面控制包括兩個(gè)方面:首先是成槽工程中的液面控制,這一點(diǎn)做起來應(yīng)該并不難。但是一旦發(fā)生,就會(huì)對(duì)我們的槽壁質(zhì)量形成了很大的影響,塌方在所難免。其次是成槽結(jié)束后到澆筑砼之前的這段時(shí)間的液面控制。這件工作往往受到大家的忽視,但是泥漿液面的控制是全過程的,在澆筑砼之前都是必須保證合乎要求的,只要有一小段時(shí)間不合要求就會(huì)功虧一簣。
(3)地下水的升降遇到潮汐、降雨等情況使地下水位急速上升,地下水又繞過導(dǎo)墻流入槽段使泥漿對(duì)地下水的超壓力減小,極易產(chǎn)生塌方事故。地下水位越高,平衡它所需用的泥漿密度也越大,槽壁失穩(wěn)的可能性越大,為了解決槽壁塌方,必要時(shí)可部分或全部降低地下水,泥漿面與地下水位液面高差大,對(duì)保證槽壁的穩(wěn)定起很大作用。所以另一個(gè)方法是提高泥漿液面,泥漿液面至少高出地下水位0.5—1.0米。在施工中發(fā)現(xiàn)漏漿跑漿要及時(shí)堵漏補(bǔ)漿,以保持泥漿規(guī)定的液面。第二種方法實(shí)施比較容易因此采用的比較多,但碰到惡劣的地質(zhì)環(huán)境,還是第一種方法效果好。(4)修槽器的問題修槽在本工程中也是重要的施工工序,修槽的質(zhì)量是槽段接頭和墻面開挖后是否達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵因素。此次修槽主要控制以下兩個(gè)方面:
首先,做好整個(gè)墻身的修槽,修槽次數(shù)根據(jù)土質(zhì)和實(shí)際情況確定(一般粘土修槽次數(shù)可以多一些,砂質(zhì)土修槽次數(shù)少一些)。在沖擊錘入巖過程中,相鄰兩錘會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)牙,另一方面由于沖擊錘入巖時(shí)間較長,抓斗成槽的部分部位可能出現(xiàn)縮孔,上述兩種情況可能造成鋼筋籠放不到標(biāo)高或墻面露筋。
其次,地下連續(xù)墻一般都是順序施工,在已施工的地下連續(xù)墻的側(cè)面往往有許多泥土粘在上面,所以刷壁就成了必不可少的工作。刷壁要求在鐵刷上沒有泥才可停止,一般需要刷20次,確保接頭面的新老砼接合緊密,可實(shí)際情況往往刷壁的次數(shù)達(dá)不到要求,這就有可能造成兩幅墻之間夾有泥土,不僅會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的滲漏,而且對(duì)地下連續(xù)墻的整體性有很大影響。
(5)清底和泥漿置換
沉渣過多會(huì)造成地下連續(xù)墻的承載能力降低,墻體沉降加大沉渣影響墻體底部的截水防滲能力,成為管涌的隱患;降低混凝土的強(qiáng)度,嚴(yán)重影響接頭部位的抗?jié)B性;造成鋼筋籠的上??;沉渣過多,影響鋼筋籠沉放不到位;加速泥漿變質(zhì)。在此次施工過程還發(fā)現(xiàn)了由于沉渣過多造成了部分槽段墻體內(nèi)夾渣,影響了整個(gè)墻體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,而且后期處理時(shí)間較長。
2.5下鎖扣管
針對(duì)鎖口管的下放,其主要因槽壁不垂直而導(dǎo)致鎖口管位置偏移較大,因不固定而導(dǎo)致傾斜從而在墻體間形成淤泥夾層的問題。下鎖口管一直比較復(fù)雜,至今沒有得到合理解決,主要問題如下。
(1)槽壁不垂直導(dǎo)致鎖扣管傾斜。由于機(jī)器和人工的原因,我們成好的槽壁在下部總是存在兩端不垂直的問題,這就造成在下鎖口管的時(shí)候,鎖口管不能按照預(yù)先放好的樣的位置擺放,影響到這幅墻的寬度及鋼筋籠的下放。同時(shí)鎖口管的后面空當(dāng)過大,加大了土方回填的工作量,也容易產(chǎn)生漏漿的問題。解決方法是定時(shí)校準(zhǔn)儀器設(shè)備,如果發(fā)現(xiàn)垂直度有偏差,在修槽時(shí)調(diào)整。
(2)鎖口管不固定導(dǎo)致傾斜。鎖口管的上、下端都需要固定,下端主要通過吊機(jī)提起鎖口管一段高度使其自由下落插入土中而固定。兩種固定方法最大的缺點(diǎn)就是對(duì)工人要求高,易產(chǎn)生操作誤差。
2.6鋼筋籠的起吊和下放
(1)鋼筋籠的吊放。鋼筋籠的吊放過程中,發(fā)生鋼筋籠變形,籠在空中搖擺,吊點(diǎn)中心與槽段中心不重合。就會(huì)造成吊臂擺動(dòng),使籠在插入槽內(nèi)碰撞槽壁發(fā)生坍塌,吊點(diǎn)中心與槽段中心偏差大,鋼筋籠不能順利沉放到槽底等。因此技術(shù)人員根據(jù)每個(gè)槽段長度、寬度和配筋計(jì)算,以確保鋼筋籠起吊的絕對(duì)安全。插入鋼筋籠時(shí),使鋼筋籠的中心線對(duì)準(zhǔn)槽段的縱向軸線,徐徐下放。
(2)鋼筋籠放不下去。除少數(shù)是槽體垂直度不合要求外,大部分情況是由于漏漿的原因?qū)е落摻罨\下不去,因此漏漿的問題必須要解決。回填土不密實(shí)是導(dǎo)致漏漿的主要原因。
2.7下、拔砼導(dǎo)管、澆筑砼
(1)在鋼筋籠安置完畢后,應(yīng)馬上下導(dǎo)管鋼筋籠澆注完成后下導(dǎo)管是一個(gè)工序銜接的問題,這樣做可以減少空槽的時(shí)間,防止塌方的產(chǎn)生。導(dǎo)管的數(shù)量和布設(shè)根據(jù)槽段寬度和砼數(shù)量確定。砼開始澆注時(shí),先在導(dǎo)管內(nèi)放置隔水球以便砼澆注時(shí)能將管內(nèi)泥漿從管底排出。
(2)導(dǎo)管拆卸的問題
導(dǎo)管的拆卸問題是一個(gè)困擾我們的老問題,在澆注砼的時(shí)候,我們要根據(jù)計(jì)算逐步拆卸導(dǎo)管,但由于有些導(dǎo)管拆不下來或需要很多的時(shí)間拆卸,嚴(yán)重的影響了砼的灌注工作,因?yàn)檫B續(xù)性是順利灌注砼的關(guān)鍵。其實(shí)這個(gè)問題并不難以解決,只要每次砼灌注完畢把每節(jié)導(dǎo)管拆卸一遍,螺絲口涂黃油潤滑就可以了。還應(yīng)注意在使用導(dǎo)管的時(shí)候,一定要小心,防止導(dǎo)管碰撞變形,難以拆卸。
(3)砼澆注過程中的連續(xù)性
砼澆注中要保持砼連續(xù)均勻下料,中間間斷不得超過1小時(shí),砼面上升速度控制在4-5m/h,導(dǎo)管下口在混凝土內(nèi)埋置深度控制在1.5-6.0m,在澆注過程中嚴(yán)防將導(dǎo)管口提出砼面,導(dǎo)管下口暴露在泥漿內(nèi),造成泥漿涌入導(dǎo)管。主要通過測量掌握砼面上升情況、澆筑量和導(dǎo)管埋入深度。當(dāng)混凝土澆搗到地下連續(xù)墻頂部附近時(shí),導(dǎo)管內(nèi)混凝土不易流出,一方面要降低澆筑速度,另一方面可將導(dǎo)管的最小埋入深度減為1m左右,若混凝土還澆搗不下去,可將導(dǎo)管上下抽動(dòng),但上下抽動(dòng)范圍不得超過30cm。
2.8拔鎖扣管
鎖口管的起拔,通常使用液壓頂拔機(jī)完成,一般在澆筑混凝土 3h~4h后進(jìn)行首次起拔操作。拔鎖口管的時(shí)間需掌握得當(dāng),在混凝土凝固前操作,會(huì)造成墻體底部漏漿,此時(shí)如果鎖口管后回填土不密實(shí),混凝土?xí)@過鎖口管,對(duì)下一幅連續(xù)墻的施工造成很大的障礙。
3結(jié)論
近年來,由于受到各種因素的影響,傳統(tǒng)的深基施工方法已經(jīng)逐步被連續(xù)墻施工技術(shù)所取代,這種施工技術(shù)具備許多優(yōu)良的性能,在施工中噪音低、震動(dòng)小,并且在防滲漏方面也優(yōu)于其他施工方法,它的優(yōu)越性還體現(xiàn)在比傳統(tǒng)的施工方法提高了工作效率,越來越受到各施工企業(yè)的歡迎。
地下連續(xù)墻施工是一個(gè)復(fù)雜的施工過程,技術(shù)要求較高。在施工過程中要加強(qiáng)技術(shù)管理,提高工人素質(zhì),對(duì)于可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題,應(yīng)該要有充分的認(rèn)識(shí)。采取相應(yīng)的預(yù)防和處理措施,然后總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量通病的防范,才能縮短工期、降低工程造價(jià)、保證工程質(zhì)量。
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