地铁深基坑地下连续墙围护结构施工技术研究

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:刘海龙 胡飞
[导读] 摘要:地下连续墙围护结构是当前地铁深基坑工程中较为常用的施工方式,地下连续墙围护结构施工技术在实施中的有效性,直接影响着地铁深基坑工程质量,因此对其施工技术进行研究具有重要现实意义。
        南昌市建设工程质量监督站  江西省南昌市  330000
        摘要:地下连续墙围护结构是当前地铁深基坑工程中较为常用的施工方式,地下连续墙围护结构施工技术在实施中的有效性,直接影响着地铁深基坑工程质量,因此对其施工技术进行研究具有重要现实意义。且本文主要根据南昌市某深基坑工程的施工状况阐述了地铁深基坑工程中地下连续墙围护结构的施工技术要点,以供行业人员参考。
        关键词:地铁深基坑;地下连续墙围护结构施工技术;钢筋笼吊装
        地铁深基坑地下连续墙围护结构施工是深基坑工程中的常用技术,但在具体的实施中仍然需要注意诸多施工事项,本文以某次深基坑工程为例,通过该基坑工程施工情况对地下连续墙围护结构施工技术进行了详细阐述,以期能为我国深基坑工程技术发展提供有效助力。
        1、工程概况
        本工程以南昌在建地铁工程深基坑开挖工程为案例,此项工程采用的明挖顺作法施工。以施工前对施工地点的水文地质环境勘察情况为基础,通过对工程施工设计单位以及相关操作人员的共同研究分析后,决定采取地下连续墙围护结构施工技术进行作业,且基坑深月17m,西、东端头井基坑深约17.74m,覆土厚约3.3m。
        2、地铁深基坑地下连续墙施工技术
        本次工程深基坑地下连续墙作业顺序为导墙修筑、泥浆材料处理、挖掘槽段、制备与吊装钢筋笼、浇筑混凝土。
        2.1导墙施工技术
        导墙施工技术在深基坑地下连续墙施工中能够起到良好挡土、稳定、引导垂直以及护槽的作用,而导墙施工通常在深基坑地下连续墙施工的轴线两侧进行,并且在地下连续墙槽段开挖前要先进行导墙作业,如此才能够有效起到固土作用,进而给成槽施工提供基础。在本次深基坑工程施工中主要采用了倒“┐┌”型的导墙,导墙顶口和地面平,肋厚200mm,深度为2.5m,砼采用商品砼,强度等级为C25,导墙脚宜座落于密实的原状土上。以下为导墙施工示意图。
       
        而同时,在导墙施工中也需要确保导墙基底与地面紧密结合,这样才能够确保泥浆无法渗入导墙。而导墙在通常情况下都是采用分段的施工方式,因此,在每段的施工作业中都应当为连接钢筋预留一定的空间,且每段导墙两端位置在施工中均采用水平钢筋进行连接。而在深基坑成槽施工作业中,导墙主要起到了引导施工的作用,因此在深基坑作业中要首先确定导墙的施工位置、尺寸以及角度等都能够满足施工设计要求。如,在一般情况下,导墙墙面的垂直角度误差不得±15mm,且导墙的全长水平率误差不得±10,局部误差±15。
        2.2泥浆的配置与应用
        本次工程所采用的泥浆均为膨润土、纯碱自来水制成,并且严格按照施工需求与材料配比来选择的材料用量,对于已配置完成的材料需要先将其储存在泥浆池中。由于本工程所采用的泥浆循环系统主要为软管与专用的泥浆泵组成,因此在基坑地下连续墙的作业中必然会导致护壁泥浆与地下水、混凝土以及砂土等密切接触,这样便不可避免的使泥浆再使用过程中掺杂上杂物,进而导致泥浆受到污染而无法直接采用,因此在后期需要使用工具将泥浆进行净化分离,从而将其中对施工有害的物质剔除,以提升泥浆在使用过程中的重复使用率。但在实际操作中,虽然泥浆会经过净化处理,但部分泥浆仍然包含杂质,而无法达到护壁施工的使用要求,便可能导致护壁施工中泥浆会接触地下水或地基土壤,这些问题的存在不仅会对泥浆中的纯碱、膨润土的有效成分降低,也会导致泥浆中含杂各种杂质,而采用蕴含杂质的泥浆在进行施工会极大降低护壁的功能性与使用寿命。因此,受污染泥浆经过净化处理之后还要采用相应的应对措施对泥浆的性能进行检测,避免泥浆的属性不符合使用要求,从而为护壁的实用性提供有效保障。
        2.3深基坑槽段挖掘
        槽段的开挖采用带自动纠偏装置的液压抓斗进行施工,另配备超声波测井仪进行墙体测斜作业。在一般情况下,在深基坑槽段开挖中,在抓斗机进入导墙时要尽可能的降低施工带来的影响,避免对泥浆带来冲击,从而降低因为泥浆受到影响而影响导墙周围的土层稳定性。而在槽段开挖时要保证吊机的稳定性,使吊机钢索尽量保持紧张状态,太能够确保吊机的垂直度符合施工需求。而在深基坑槽段挖掘作业是要对仪器给与一定的注意,避免仪器因为施工场地的震动而发生大幅度倾斜,如果出现倾斜状况便需要立即进行扶正。成槽前,利用水平仪调整成槽机的平整度,利用经纬仪控制成槽机抓斗的垂直度。成槽过程中,利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度,成槽垂直精度不得大于1/300。如图6-5所示:
       
        2.4深基坑的钢筋笼吊装
        根据成槽设备的数量及施工现场的实际情况,本工程搭设1个钢筋笼制作平台现场制作钢筋笼,平台尺寸40m×8m,根据设计的钢筋间距,插筋、预埋件的设计位置画出控制标记,以保证钢筋笼和预埋件的布设精度。钢筋笼平台定位用经纬仪控制,标高用水准仪校正。如图6-8所示:
        钢筋笼采用整幅成型起吊入槽,钢筋笼内的桁架数量根据钢筋笼的幅宽来决定,以确保起吊时的刚度和强度。钢筋笼起吊点用32mm圆钢加固,转角槽段增加16号槽钢支撑,每3m一根。钢筋笼上部第一排水平筋用1根Φ28mm钢筋进行加固。
       
        为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形,各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架,转角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆等,Z字型钢筋笼分为2个L型钢筋笼加工施作。如图6-9所示:
       
        且钢筋笼在吊装过程中要重点注意起吊点的布置以及起吊方式,避免出现钢筋笼起吊失误,如果出现失误,那么不仅会影响钢筋笼的实际使用效果,也有可能会破坏施工环境和影响施工安全。因此,在钢筋笼起吊过程中不可出现有拖拽行为、大幅度摇摆、发生剧烈碰撞等行为,同时在起吊前要在钢筋笼下部捆绑一根具有牵引作用的绳索,并在起吊过程中通过人工牵引的方式以保证钢筋笼在起吊过程中的稳定性。而在深基坑钢筋笼的调运过程中也只能使用主吊钩进行,并且要尽可能的确保钢筋笼在调运过程中维持垂直状态,从而方便吊运,若出现钢筋笼调运不稳要及时调整。
        现以长度为35m,宽为6.6m,厚为880mm的钢筋笼为例作以下阐述。根据我单位长期施工经验,本工程钢筋笼采用10点吊装,其中主吊吊点4个、副吊吊点6个。
        钢筋笼纵向吊点设置五道,钢筋笼横向吊点设置两道,吊点具体布置见图6-11
       
        2.5深基坑浇筑墙体的水下混凝土施工
        在本次深基坑工程中,地下连续墙体所采用的施工材料为C30标号的混凝土以及P6型号的水下混凝土,入槽时坍落度为20±2cm。水下混凝土通常是在深基坑钢筋笼完成入槽操作之后的4h之内进行浇筑,并且要采用混凝土导管作为混凝土下料,而本次工程混凝土下料中采用的混凝土导管选用的D=250的圆形螺旋快速接头规格,并且在使用前严格按照相关的检验标准进行了压力试验,确保了混凝土导管符合施工要求,并采用的是履带式吊装机械进行的混凝土导管安装。而在地下连续墙的水下混凝土施工中,首先要确保混凝土导管的预埋深度符合施工设计要求,导管插入到离槽底标高30~50cm,方可浇注混凝土。同时水下混凝土的浇筑面应当严格控制高度差,在一般情况下要求不得超过标准的0.5m,且导墙墙顶面的混凝土浇筑面高度应当超过施工设计标高的80cm,使顶墙混凝土满足施工需求。同时在完成导墙水下混凝土浇筑之后要及时对其进行围护处理,使深基坑导墙混凝土浇筑面的养护期限达到标准,之后要严格按照相关施工标准以及设计规范对混凝土进行采样处理,并将采集到的混凝土材料进行检测,从而确保混凝土参数符合使用要求。如此才能保证深基坑地下连续墙混凝土浇筑面的抗压性与耐性,以此确保地下连续墙的施工质量。
        结束语:本文通过结合南昌市区地铁深基坑地下连续墙围护施工作业的实际案例进行了具体的施工探究,且通过具体的施工内容对深基坑地下连续墙的围护施工技术要点进行了总结,以期为行业人士提供相关的技术研究参考。
        参考文献:
        [1]刘拴锭,王永康.地铁隧道附近软土深基坑设计与施工关键技术分析[J].绿色环保建材,2020(04):89-90.
        [2]吴引明.深基坑围护结构地下连续墙侧向成墙施工技术[J].中国市政工程,2010(S1):64-65+149-150.
        [3]张文朋. 软土地区预防地铁深基坑过量变形施工技术研究[D].天津大学,2007.
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