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地下连续墙施工技术在地铁车站工程中的应用

2022-08-20周正直中铁十一局集团城市轨道工程有限公司湖北武汉430074

中国房地产业 2022年23期
关键词:导墙吊装泥浆

文/周正直 中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 湖北武汉 430074

1、地下连续墙施工技术的相关内容

1.1 地下连续墙的概念

地下连续墙施工技术,主要应用于基础工程中,其是利用挖槽机械设备来沿着深开挖工程的周边轴线,基于泥浆护壁开挖出一条狭长的深槽。挖槽之后需要清理干净槽底,在槽内放置钢筋笼,再使用导管法来灌注水下混凝土,使之成为一个单元槽段,分段施工,构建连续的钢筋混凝土墙壁,该结构起到有效的承重、防渗、挡水作用。其操作流程一般是先进行导墙施工,做好泥浆护壁工作,然后再进行成槽施工,开展混凝土浇筑作业,处理好墙段之间的接头问题,如图1所示。

图1 地下连续墙施工流程

1.2 地下连续墙施工技术的优点

在地铁车站工程施工中,应用地下连续墙施工技术,能够起到不错的施工效果。这是因为地下连续墙施工技术有以下优点:

(1)该技术的应用能够保证施工质量,施工效率比较高,而且能够在满足施工标准要求的前提下,缩短施工工期,为工程施工带来更高的经济效益;

(2)在实际施工过程中,振动和噪音都比较小,适合于城市施工,不会对周围居民产生较大的影响。而且施工占地面积不大,可充分利用建筑红线以内的有限空间,具有较高的投资效益;

(3)地下连续墙的防渗性能较高,改进后的墙体接头形式、施工方法,大大提升了地下连续墙的防水功能。而且该项施工技术能够用于逆作法施工,具有较大的刚度,容易埋设零部件;

(4)地下连续墙的墙体刚度比较大,在开挖基坑的时候能够承受较大的压力,不容易出现坍塌事故,安全系数比较高,属于被广泛应用的挡土结构,而且适用于多种地基环境。

1.3 地下连续墙的分类和作用

1.3.1 地下连续墙可按照不同的方式进行分类:

(1)按照成墙方式进行分类,可分为桩排式连续墙、槽板式连续墙、组合式连续墙。

(2)按照墙的用途来进行分类,可将其分为防渗连续墙、临时和永久挡土连续墙。

(3)按照墙体材料进行分类,可分为钢筋混凝土连续墙、塑性混凝土防渗墙、固化灰浆连续墙、后张预应力连续墙等。

(4)按照开挖情况,可分为地下挡土连续墙、地下防渗连续墙。

1.3.2 地下连续墙的作用主要表现在以下几个方面:

(1)能够起到有效的挡土作用,在完成单元槽段开挖作业前,需要先利用导墙施工来保证土体结构的稳定性,避免其出现塌方等问题。

(2)能够起到一定的重物支撑作用,也是测量的基准。

(3)可避免出现泥浆漏失状况,有效储蓄泥浆。

2、地铁工程地下连续墙施工技术的应用要点

2.1 做好施工前的准备工作

(1)实际施工前需要先对地铁车站工程施工现场进行实地勘察,编制科学的勘察报告,了解其实际的地质环境,并做出科学的判断,制定适宜的施工方案,确保施工计划的可行性,以免后期施工中出现问题。施工之前,应加强和当地气象部门的交流与沟通,掌握施工期间一段时间的整体气象状况,有效防范强降雨、降雪等天气状况,应对多变的气象,保障施工作业的顺利开展;

(2)考虑施工现场周边的交通环境,需要针对实际情况设置一条施工运输路线,以便于混凝土转运至现场,选择适宜的运输车型号,保证运输车的洁净程度,避免其轮胎携带杂物,污染城市道路。如若施工区域周边是居民区,则要控制好施工噪声,尽量降低施工对周围居民带来的干扰,贯彻落实文明施工。

2.2 制定适宜的施工方案

(1)要选择合适的机械设备型号,一般情况下地铁工程车站施工都靠近于居民集中区域,为了减少其对居民的干扰,避免影响其他地铁线路,则应选择噪声小、振动小、垂直度好把控的施工机械设备,如旋挖钻机、液压抓斗成槽机等。

(2)要重视开槽施工,岩层开槽的时候要确保其深度达到施工标准要求,挖槽的时候一般先挖两侧,然后再挖中间,如若遇到强风化花岗岩层,则需要取样进行分析。钻孔的时候则要根据施工方案中的要求来确定主、副孔的数量和位置,均匀分布地下连续墙长边中轴线,使用分段进尺方式来进行钻孔作业,保持钻孔的垂直度,当其满足设计岩面标高的时候,停止钻进作业。

(3)要做好修孔施工。完成钻进施工之后,需要利用冲孔方锤来清理槽壁岩石。

2.3 加强施工工序质量控制

(1)在进行导墙修筑施工的时候。先做好基础施工,采用机械开挖的方式来进行基础土方开挖作业,清理干净障碍物,直至呈现出原状土,要确保导墙结构的稳固性,控制土体深度,需要利用人工开挖的方式来修整机械开挖的部分位置。与此同时,还需要基于施工要求来实施立模、钢筋绑扎作业,处理好基坑中的积水之后,再实施有效的浇筑作业。需要制备适宜的泥浆,以便于保护槽壁,起到润滑作用。必须严格按照泥浆制备的工序、流程来操作,把控好泥浆搅拌速度,将其温度控制在允许范围内,调整好搅拌机的各项参数,完成泥浆制备作业后,需要把泥浆放置于贮浆池之内,等到24-30h,使其膨润土颗粒水化;

(2)进行槽段开挖作业时,则要先熟悉设计图纸的要求,并做好相应的标记,把控好注入泥浆的深度,加强转角槽段的开挖作业。与此同时,还应当预测施工中可能出现的问题,并采取针对性措施来加以预防,一旦发现问题必须及时处理。完成槽段开挖作业之后,要清理干净槽底,通过置换法来实施换浆作业;

(3)在制作钢筋笼的时候,必须确定好沟槽的尺寸,准确定位钢筋笼,明确施工中所需要的钢筋笼数量。施工中吊装钢筋笼的时候,需基于设计图的要求以及施工现场的实际情况,进行加工,使用专业的测量仪器、水准仪来进行检测工作,以保证钢筋笼制作质量,存在问题的钢筋笼不可运用于施工中。要检查钢筋笼的材料、焊接质量是否满足标准要求。吊装钢筋笼的时候,则要防止其变形,保证吊装过程的稳定性,选择适宜型号的吊装设备。还要适当调整钢筋笼的位置,可通过分段施工的方式来连接钢筋笼,使之准确入槽;

(4)在进行混凝土浇筑作业的时候,应先按照规定要求制备混凝土,确保混凝土强度,选择优质的原材料,控制好水灰比,用量要依据原材料类型来制定。实施混凝土浇筑作业的时候,应一边搅拌一边使用,控制好混凝土坍落度,不可超出稳定范围,把控好混凝土的生产量,要满足施工需求,但不可超出过多,否则会造成严重浪费。与此同时,还要处理好地下连续墙的接头问题,选择适宜的材料来进行焊接,保障最终的施工质量。施工过程如图2所示。

图2 地下连续墙施工过程

3、工程实例分析

3.1 工程概况

在某地铁车站工程施工中,其全长约为230m,标准段的宽度在20m 左右,深基坑深度约为19.5m,其采用地下两层结构。施工之前对该工程项目进行了实地考察,根据实际情况制定了地下连续墙施工计划,并配合使用内支撑支护方式,以稳定该工程的深基坑结构。这一工程中的主体结构采用的是钢筋混凝土箱型框架结构,于外层设有防水层,在应用地下连续墙施工技术后,能够打造出复合性墙体结构,对整个地铁车站工程进行有效的支护,为后续施工的开展奠定了扎实基础。

3.2 连续墙施工技术应用要点

(1)要进行科学的测量放样。先清理干净施工现场的地下障碍物,整个成槽范围都要实施全面清除工作,并且还要做好场地平整工作,然后再通过测量放样施工来确定导墙的位置,需通过复核作业来确保位置的准确性,避免定位放线出现偏差,影响后续施工的开展。在测量放样过程中,连续墙中轴线应适当向第五贴基坑外部扩张,其目的在于满足规定的精度标准,保持在车站建筑界限范围内,与此同时还应当确保内衬墙结构厚度符合标准要求。要由专业人员来施工现场开展科学的测量放样工作,需确保最终结果的精确性,之后才能实施有效的导墙施工工序。要注意的是测量放样时,放线和既有建筑物的位置关系,需要根据地铁车站工程施工的实际情况进行相应的调整。

(2)科学开展导墙施工作业。在进行地下连续墙施工的时候,必须重视导墙施工工序,导墙施工质量将直接影响整个工程的总质量。布设导墙的时候,施工人员需要严格按照施工图纸,结合施工现场的实际情况,来确定好导墙平面位置,合理设计导墙的高程,把控好各项参数,以免影响地下连续墙施工的开展。可根据导墙施工要求,适当放宽距离,以便于抓斗钻头和钢筋笼的正常进出,但要注意的是施工缝、分幅位置一定要错开,错开距离要参考实际情况。在完成导墙施工之后,要做好质量检验工作。一方面,导墙内墙面的垂直度误差不可高于0.5%,内墙面平整度不可超过5mm,顶面平整度不可超过5mm,另一方面内外导墙之间的距离不可超过±10mm,同样的平面位置的误差也要把控在±10mm 内。

(3)做好沟槽开挖工作。在地铁车站工程施工过程中开挖沟槽的时候,需要把控好施工现场的积水情况,一定要先清理干净积水,以免水体对导墙造成影响,营造良好的导墙施工环境。开挖沟槽的时候,还要查看导墙周边是否有布设废弃的管道,如若有那么要由专业人员来封堵这些废弃管道,以免在进行沟槽开挖的时候出现漏浆情况,影响沟槽开挖施工质量。在完成封堵之后,可将其作为外侧土模来进行施工,以突出导墙沟侧壁土体的作用,把控好施工过程中的开挖宽度,不可超出施工图纸中的规定范围。与此同时,导墙墙趾需设计在原状土层中,与此同时还要控制好其净宽尺寸,必须满足施工设计标准要求,基于实际情况来修正内壁面,使导墙趾垂直。完成导墙立模施工之后,还需要重新复核放样结果,做好验收工作,全部合格之后,才能开展下一道工序,实施有效的混凝土浇筑作业。要加强对混凝土的防护,不可有杂物出现,否则俄会影响混凝土的整体性能。浇筑作业完成之后,则需要检验其强度,确保混凝土质量达到施工标准要求,然后可拆模。

(4)要清理干净底部,根据实际情况来进行换浆作业。需确定好清底的时间,一般情况下在清底工序中是采用抓斗设备来执行作业,以保证槽底的洁净性,清除所有的沉渣,之后再按照规定要求来进一步实施清底作业,不可违背相关流程的要求。需注意的是清底过程中,要保证现场没有细小的土渣,否则会影响之后施工的进行。在该工程施工中,可利用合适型号的空气升液器、空气压缩机来进行清理工作,需将设备放置于规定的位置,通过泥浆反循环的方式来清除底部的淤泥、渣土,保持槽底的洁净性,不可存留沉渣。与此同时,由于清底工作量较大,因此需要借用大型起重机来安装空气升液器,吊装的时候要对准泥浆管的位置,一般和槽底距离1m-2m。推进泥浆管的时候,必须满足相关要求,并观察空气升液器的位置和状态,做好相应的调整,喇叭口和槽底的距离要保持在半米左右。

(5)在地铁车站工程施工过程中,应重视钢筋笼吊装工序。首先在该施工工序进行过程中,要确定好钢筋笼的位置,先根据施工的实际需求,来制作安装钢筋笼,确保钢筋笼质量达到标准要求,然后再使用吊车来吊装钢筋笼,使之放入规定的位置,由专人进行监督和检查,调整及控制好钢筋笼的平面位置、高程角度,将其误差控制在规定范围内。其次,需要根据工程的实际情况来制定完善的钢筋笼整体起吊方案,一定要将安全施工放在首位,选择便捷、符合施工需求的整体起吊方式,这个过程中要充分考虑钢筋笼的自身重量、规格,并选择适宜的起吊设备。该工程中采用的是150t 和70t 的主副履带吊进行吊装,两个履带吊的配合施工,不仅可以保证钢筋笼吊装的安全性,还可确保其达到施工规定的位置。主吊的作用在于稳定钢筋笼的中上部分,副吊的作用则起到承重作用,两者的配合能够使钢筋笼到达施工规定高度,使之一直保持垂直状态,高质量入笼。最后,要把控好锁扣管的吊装工作。同样在选择吊装设备的时候,需要满足施工现场环境条件,符合实际情况,该工程中是应用50t 履带吊设备来吊装锁扣管。实际施工中需要遵循分段入槽原则,按照规定要求来进行拼接,直至长度达到施工标准,保证好其整体结构,完成后再将锁扣管放置于槽底,下放过程应保持缓慢推进。由于混凝土有一定的流动性,因此在吊装锁口管的时候,一定要把控好其跟脚位置,以免触爱你混凝土绕流现象。

(6)在实施墙体混凝土浇筑作业的时候,需要在完成清孔作业后4h 内进行浇筑,否则需要重新再进行清孔。混凝土内导管的长度应当控制在3m-8m 左右,浇筑施工中每一个槽孔的混凝土面标高尽量保持一致,即使存在高度差,也要把控在允许范围内,不可超出30cm-50cm范围。要与槽孔孔口的位置加盖盖板,用于阻隔混凝土,以免在浇筑混凝土的时候,混凝土进入到槽孔中,影响整体施工质量。在浇筑混凝土的时候,需要根据实际情况来适当移动导管,使之呈现垂直运动,不可出现横向位移情况。导管浇筑施工中途不可随意中断,如若无法避免中断,那么中断时长要把控好,槽孔混凝土的上升速度应当控制在3-3.5m/h 之间。

(7)要重视锁扣管安装作业,同样是利用吊装方式来进行安装,但需要基于实际情况配备适宜型号的液压顶管机。要降低锁口管顶拔的阻力干扰。混凝土浇筑施工进行4h 之后,可使用液压顶管机来安装锁口管,控制好顶升高度,在顶拔的时候要考虑混凝土的终凝时间。

(8)在完成上述所有工序之后,便要开始进行地下连续墙墙趾注浆施工,必须严格按照施工规划来执行,科学布设每一个注浆孔,提高墙趾注浆施工效率。由施工人员选择适宜的焊接工艺,来连接铁管和钢筋笼,完成钢筋笼入笼之后,要清理干净设置的焊点,于槽底内部插入铁管,深度控制在半米左右。

结语:

总而言之,在地铁车站工程施工过程中,应当充分发挥地下连续墙施工技术的作用,需严格按照相关工艺流程来执行作业,把控好施工工艺中的每一个要点,以确保地下连续墙施工质量。要先做好施工前的准备工作,对施工现场的实际情况有一定的了解,保证施工设计图纸的可行性。根据施工标准要求,来控制施工进度,认真完成每一道施工工序,只有在确定施工质量达到标准要求之后,才能开展下一道施工工序,不可脱离施工的实际情况,实施综合性管控,从而提高地铁车站工程施工效率,实现经济效益最大化。

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