王文亮1 宋杰2
1.北京城投地下空间开发建设有限公司 北京市100044
2.北京建工集团有限责任公司 北京市100055
摘要:随着城市的发展,城市中心城区新建工程及改造工程的数量将持续上升,在密集建筑群中实施房建及市政工程的机会也将逐渐增多。为了探究核心筒地连墙兼作永久结构施工技术的应用效果,本文结合工程实践,从工程施工重难点入手,分别从成槽施工技术、施工机械应用以及水下混凝土的浇筑施工等控制措施进行分析,通过本技术的实践经验,为类似工程施工的质量控制提供借鉴和指导。
关键词:核心筒地连墙;成槽施工;永久结构
0引言
地下连续墙施工具有施工噪音小、墙体刚度大、整体性好及施工周期短等特点,因而被广泛用于基坑围护结构。本工程紧邻地铁换乘站,居民区,市政道路,施工场地狭小,文明施工要求较高,且夜间不能施工等特点。因此,本工程设计采用逆作法施工,地下连续墙作为两个电梯井核心筒的主体结构的布置方式,给施工技术带来了巨大的挑战。
1.核心筒地连墙概述
本工程中的地下连续墙为核心筒的永久结构,地连墙采用C60混凝土,墙厚800mm,永久性结构墙厚500mm,受力主筋的混凝土保护层外侧为20mm,内侧为20mm,基坑平面尺寸已外放300mm,其中两侧各自外放150mm(见图1),待后期竖向构件回筑完成后将地连墙两侧超灌部分进行剔除。地下连续墙的垂直施工误差不得大于1/300,连续墙表面平整度<100mm,地连墙在钢筋绑扎时需结合一期地下结构梁板墙图纸进行钢筋的预留预埋且位置准确。
图1 核心筒地连墙平面图
2核心筒地连墙兼作永久结构施工重难点分析
(1)成槽深度较深,深度达54米,且夜间不能连续成孔,槽孔所处地质条件为沙卵层居多,开孔时长约为48小时,加上浇筑时间,约为55小时,单槽施工,槽段长,易发生塌槽。
(2)本连续墙在平面形状上不同于以往的“一”字形形式,而是“L”型槽段,“L”型槽段成槽过程中角部成槽易虚。钢筋笼长、重量大、施工难度大、对成槽垂直度要求高。如果成槽阴角尺寸不足或垂直度达不到设计要求,会造成钢筋笼下放过程中不顺利,出现卡槽的现象。
(3)成槽质量将直接影响后续施工,槽段平面尺寸,槽段垂直度的偏差,待后续开挖过程中,墙面将出现较多鼓包、漏筋等缺陷,不仅增加剔凿工作量还将影响工程质量。
(4)地下连续墙属于工程结构主体的一部分,垂直度要求不同于以往围护结构的1/200,而是按永久结构要求达到1/300,对成槽垂直度要求高。关系到主体结构质量和建筑安全,对成槽质量进行控制至关重要。
(5)在核心筒地下连续墙施工过程中,需要对地下结构梁板水平筋预留,采用预埋直螺纹接驳器的方式连接,因此对于结构水平筋预留的位置及保护乃是施工重点。核心筒地连墙形状为L型,对于地连墙的成槽施工,钢筋笼加工均带来了难度,需解决L型成槽质量及钢筋笼加工焊接施工工艺。
3核心筒地连墙兼作永久结构施工要点及质量控制
3.1成槽质量控制
(1)“三抓”成槽
本工程每个槽段施工都是L型槽段,且都是首开槽段。成槽作业过程中,要求司机精心操作,及时纠偏,垂直进度到规范或设计要求。成槽机具有全液压驱动、电子计算机控制可视、自动纠偏的优点。每个槽段可以依据实际情况调整,先两侧后中间的“三抓”成槽的方法,第一抓施工完成后,依次进行第二抓和第三抓。挖槽时,在7m深度以内,速度不宜太快。挖槽施工中随时注意液压抓斗的垂直度,并及时纠偏。成槽每抓张开2.8m,每个单元槽段底宜开挖齐平,相邻两槽段的轴线偏差不得大于20mm。首幅施工完毕后,按照左右对称施工顺序进行施工。
(2)清槽
成槽中、成槽后都要对槽段进行检测,根据检测结果判断槽底沉渣是否影响后续施工。如沉渣较多,不对其进行清理,将导致地连墙有效长度不足、影响承载力、影响整体施工质量。这应引起施工单位与施工人员的重视,在成槽施工完成后,就及时对槽底的沉淀物进行清理。鉴于本工程的实际情况,建议采用沉淀法、置换法等清理方式。根据设计要求,控制沉渣厚度不大于100mm。
3.2双机抬吊施工技术控制
(1)钢筋笼吊装前,需组织施工班组进行技术、安全交底,并有详尽的书面资料。对钢筋笼的重量、长度及吊装的主、副吊车停机位置进行明确。
(2)钢筋笼起吊前,再派专人对钢筋笼进行巡检,确保钢筋笼内无短钢筋等遗留物,并清除干净。
(3)钢筋笼吊装时,配备专职起重指挥,以主机起重指挥为主,副机起重指挥配合主机起重指挥,确保钢筋笼在吊装过程中合理受力。吊装时,先由双机进行抬吊同步起吊,起吊到一定高度后,钢筋笼受力稳定,副机配合主机进行钢筋笼吊装回直。
(4)钢筋笼吊放入槽时,不允许强行冲击入槽。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。根据实测的导墙标高,严格控制预埋件的埋设标高。
(5)地连墙各层梁板的接驳器预留预埋,并采用挤塑板进行保护,在下方过程中严格控制钢筋笼的标高及位置,增加了开挖后接驳器的利用率。
3.3水下混凝土浇筑质量控制
(1)根据槽段长度采用三根导管同时灌注,两导管之间间距不大于3m,导管距槽端部不大于1.5m。
(2)连续墙灌注混凝土保证混凝土面上口平,要求一个槽段上的两个导管开始时同时灌注,两个混凝土车(每车不少于18方混凝土)对准导管漏斗同时放灰,保证混凝土同时下落,混凝土面层同时上升。
根据导管下口埋入砼深度不小于1.5m来确定,砼不少于14m3基本能满足首灌量的要求。设专人测定混凝土面高度,并记录混凝土灌注量(因混凝土上升面一般都不水平,应在三个以上位置量测)。其目的是以此来确定拔管长度,埋管深不得少于1.5m,一般控制在2~4m为宜,导管埋深最大不超过6m。
(3)为保证混凝土在导管内的流动性,防止出现混凝土夹泥现象,水下混凝土必须连续灌注,不得中断,砼面上升速度不小于2m/h。双导管同时灌注,两侧砼面均匀上升,高差不得大于500mm。灌注全槽时间不得超过混凝土初凝时间。
(4)由于工字钢未伸入槽底,灌注时,控制好混凝土的上升高度,混凝土进入工字钢后,暂停灌注,用袋装砂石(沙袋不得小于15cm)回填工字钢与土体一侧,回填高度10m,混凝土上灌6m,交替进行,混凝土面与砂石袋面高差不超过4m为宜;直到工字钢后侧填至冠梁顶部后停止回填(回填袋装砂石时,防止填入槽段内,可考虑在导墙上安装活动溜槽扣在工字钢上)。灌注混凝土标高至规范要求(即800mm的超灌量)。
4结论
通过核心筒地下连续墙兼作永久结构综合施工技术的应用,取得了良好的经济效益,且采用地连墙作为永久核心筒逆作期间承担上部荷载10万KN,成为盖挖逆作实施中一个重要的竖向承载构件,该项技术在本工程中的成功应用,为今后类似的逆作法或两墙合一施工技术的推广创造有利条件。
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