地下连续墙施工问题分析报告

发表时间:2021/1/6   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:高楠 李纪伟
[导读] 摘要:地铁车站结构工程是地铁工程建设中风险较大、技术要求较高的工程,同时结合现场周边复杂环境影响,导致地铁建设过程中会碰到很多复杂多变的情况,因此对现场施工和设计有较高的要求;目前无锡地铁3号线全线的车站结构工程已全部完工,后续逐步转入机电安装施工阶段,4号线车站围护结构已完工,全面进入车站主体结构施工阶段。
        无锡地铁集团建设分公司工程部
        摘要:地铁车站结构工程是地铁工程建设中风险较大、技术要求较高的工程,同时结合现场周边复杂环境影响,导致地铁建设过程中会碰到很多复杂多变的情况,因此对现场施工和设计有较高的要求;目前无锡地铁3号线全线的车站结构工程已全部完工,后续逐步转入机电安装施工阶段,4号线车站围护结构已完工,全面进入车站主体结构施工阶段。依托无锡地铁3、4号线车站围护结构工程、3号线车站主体结构、附属结构及站内二次结构工程,对现场施工过程中发现的问题进行梳理和研究,提出相应的解决方案和建议,同时为后续新线建设的设计和施工阶段提高相应的优化建议和整改措施。
        关键词:地下连续墙;基坑;柔性接头;刚性接头
        引言
        无锡地铁3号线在线网中为东南-西北方向的基本骨干线,一期工程线路长约28.5km。均为地下线。共设21座车站,平均站间距1.347km。目前地下连续墙的技术已经相当发达,在新线建设过程中,查找、分析、研究和解决车站结构施工过程中发现的问题,提升车站结构工程设计、施工全过程的安全和质量控制,为接下来的机电安装施工阶段提高更加优质的施工条件。同时,也为未来新线建设的车站结构设计及施工优化提供依据。
        1 现场问题描述:
        钱桥站共设4个出入口及2组风亭,均沿锡陆路贴道路红线布置,采用明挖法施工。其中1号出入口及1号风亭、4号出入口及2号风亭位于钱桥站南侧,分别与主体结构连接,沿锡陆路东西走向敷设,为地下一层结构;2号出入口(远期预留)、3号出入口位于钱桥站北侧,分别与主体结构连接,沿锡陆路东西走向敷设,为地下一层结构。出入口底板埋深约为9.181m~13.4m,风亭底板埋深约为9.361m~12.256m。公路处路站为无锡地铁3号线一期工程的第3座车站,车站为地下二层岛式站,主要采用地下两层单柱双跨(局部双柱三跨)钢筋混凝土箱型框架结构。车站有效站台中心里程:DK16+892.000,车站设计起点里程为DK16+703.900,车站设计终点里程为DK16+964.100。车站外包总长260.2m,车站标准段外包宽度为19.7m,有效站台中心处车站基坑深度约15.88m,覆土厚约3.0m,车站采用明挖法施工。3号线钱桥站基坑所处地段周边环境及工程地质、水文地质环境复杂,地下水较丰富。为保证基坑施工期间周边环境安全,车站围护结构采用74幅地下连续墙结构,墙体深度为35.5m~36.5m,以隔断第一承压水层(○72-2粉砂层),地连墙底部设置6m~10.5m素混凝土段。山北站地下连续墙接头采用柔性接头,相对刚性接头来说,缝体的防水效果较差,开挖过程中接缝处易出现渗漏水情况,山北站主体结构共设置64幅地下连续墙。
        设计图纸中针对素混段地墙未设置配筋,而根据现场吊机最大起吊高度,36.5m钢筋笼具备一次性起吊条件。

但是由于素混凝土段长度相对较长,吊放过程中钢筋笼容易产生过大变形,导致无法下放或产生倾斜影响相邻槽段施工,并存在散笼的风险,易造成事故。在设计说明中表示钢筋笼吊运过程中必须防止起吊时产生过大变形造成入槽困难及碰撞槽壁。在设计方面,H型钢长度与墙体深度相同,但下部6m~10.5m素混段范围内未设置配筋。
        山北站位于位于盛岸西路与石门路路口,为地下二层岛式车站,主要采用地下两层单柱双跨钢筋混凝土箱型框架结构。车站外包总长148.2m,车站标准段外包宽度为19.7m,有效站台中心处车站基坑深度约16.00m,覆土厚约3.0m。采用明挖法施工。本站设置4个出入口和2个风亭,其中1号出入口位于车站西南侧,预留4号出入口位于车站东南侧,1号风亭及2号出入口位于车站西北侧,2号风亭及3号出入口位于车站东北侧。
        2 原因分析:
        (1)设置素混段原因:钱桥站基坑距离周边建筑物较近,最近处约2m,因此围护结构需隔断承压水层,以防止基坑内外水位联系,保证基坑周边环境安全。
        (2)增设构造筋原因:构造筋设置主要原因是为了保证钢筋笼在吊装过程中的稳定性和安全性。保证钢筋笼在下放过程中与土层发生碰触时不发生变形及散架的风险。
        (3)接头未清刷干净,施工中对先浇槽段接触面的清刷工作稍有松懈,或因为泥浆护壁效果不佳,清刷和下笼过程中不小心碰塌了侧壁的土体,都会使槽段接头处滞留沉渣或局部夹泥,从而导致渗漏水。
        (4)钢筋笼偏斜,某些槽段由于条件的限制,不能采用跳跃式施工,只能顺序施工相邻槽段,致使后施工的槽段钢筋笼不对称,吊放时因偏心作用产生偏斜,从而导致渗漏水。
        (5)支撑架设不及时,接头部位由于刚度较小,对基坑变形更为敏感。由于基坑开挖过快,支撑架设不及时,地下连续墙变形过大造成接头处渗漏水。
        (6)锁口管柔性接头流水路线直而短,阻力小,易出现渗漏水现象。
        结论
        措施:根据3号线现场施工的实际情况及施工单位的建议反馈,在素砼段内增加主筋及分布筋(规格型号与原地墙钢筋一致),以保证钢筋笼吊装安全。施工时选择重型的刷璧器,保证刷璧次数不小于20次;尽量避免相邻槽段的连续施工,消除偏心钢筋笼所造成的影响;钢筋笼下放过程中必须垂直、缓慢;严格控制开挖进度,及时架设支撑,加强监测。
        建议:设计方面在考虑工程造价的同时也需考虑现场施工期间的安全。因此后期工程中建议统一全线标准,即地墙素混段内设置主筋及分布筋,间距可适当增加。施工单位按图施工,实现全线统一性。柔性接头因无绕流装置,导致基坑外的地下水更容易对地连墙形成渗漏现象。如地下连续墙采用柔性接头,建议设计单位在接缝位置处补打高压旋喷桩,旋喷桩深度按基坑开挖深度2米以下。总结经验,在后期工程中提前预判潜在风险,设计图纸时规避风险。
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