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杭州黄龙饭店支腿式地下连续墙施工技术探讨

2011-11-06唐俊杰

钻探工程 2011年10期
关键词:支腿型钢深基坑

唐俊杰

(浙江省大成建设集团有限公司,浙江杭州 310012)

杭州黄龙饭店支腿式地下连续墙施工技术探讨

唐俊杰

(浙江省大成建设集团有限公司,浙江杭州 310012)

支腿式地下连续墙在杭州地区工程中首次运用。结合实际工程实践,就支腿式地下连续墙的技术要点进行介绍,通过跟踪分析实际施工过程,简单介绍整个工艺流程和确保支腿式地下连续墙的施工质量、保证地下室开挖深度及基坑安全性、稳定性的技术措施。展望支腿式地下连续墙推广应用前景。

支腿式地下连续墙;二墙合一;施工方案;基坑设计优化;钢筋笼

随着我国经济的发展,高层建筑、港口、水利、地铁等各种大型地下设施项目日益增多,其基础埋置深度不断加深,再加上城市环境和施工场地的限制,传统的基坑施工方法难以适应,而地下连续墙可以用作深基坑的支护结构,亦可以既作为深基坑的支护又用作建筑物的地下室外墙(二墙合一),从而成为深基础施工的有效手段。但支腿式地下连续墙在民用建筑中的应用仍属于一项新技术,国内也是首次采用。其在施工中又有一定的难度,能否保质保量、安全高效的完成地下连续墙的施工,就成了工程的难题,笔者结合该技术在杭州黄龙饭店改扩建工程中的实践施工经验,分析了支腿式地下连续墙技术要点,为其在地下工程中的推广应用提供参考。

1 工程概况

杭州黄龙饭店改扩建工程位于杭州市体育场路和杭大路的交会口,体育场路北面,杭大路东侧,综合考虑工程地质条件、基坑开挖深度和周围环境等因素,设计采用地下连续墙并结合3道钢筋砼内支撑作为基坑挡土结构和止水帷幕,本工程地下连续墙并作地下室外墙,即“二墙合一”,地下连续墙厚900 mm,墙底进入第⑦1或第⑧1或第⑨1强风化基岩层中,地下连续墙接头采用柔性接头。带支腿地下连续墙共18幅,由于插入深度不同分2种形式:(1)连续墙深度20.4 m,支腿3 m(带型钢,12幅);(2)连续墙深度22.7 m,支腿2 m(不带型钢,6幅)。

由于该地块岩面较浅、高差不一、基坑挖土深度达19 m以上(各地层物理力学指标详见表1),而基坑底被动土(强风化岩层)部分区域只有2~4 m,不能满足位移、抗倾覆要求(见图1),为解决该工程施工难题,经可行性研究,确立采用带支腿式地下连续墙施工技术方案(计算见图2)。这在杭州地区工程中是首次运用。而且据笔者调查相关技术资料,国内尚无支腿式地下连续墙施工技术应用实例。

2 支腿式地下连续墙简述

支腿式地下连续墙是在常规地下连续墙基础之上进行创新而成,通过在地下连续墙墙底处增设钻孔灌注桩,使钻孔灌注桩脚落到特定持力层上,通过支腿与地下连续墙联合作用,达到承重、抗渗、截水、挡土等功能,能成功解决嵌岩、承载不均匀、抗位移、抗倾覆等技术难题。

当中风化基岩层面和基坑底面距离为4 m时,根据试算结果,地下连续墙插入深度能保证4 m,其受力性能和变形状态相对较好,支腿与墙交界虽然存在刚度突变,但此时交界面处的受力减少,故该处支腿不设型钢(见图3),支腿的长度为2 m;当中风化基岩层顶面和基坑底面距离为2 m时,地下连续墙插入深度为3~4 m,带支腿地下连续墙的整体性弱于同深度的整幅地下墙,支腿的长度为3 m,支腿需设型钢(见图4)。如基坑深度、地下连续墙插入深度等值有变化(大于或小于上述数值),可根据实际情况进行计算实际支腿的参数(支腿长度、连接方式等)。

表1 各土层主要物理力学指标

图1 地下连续墙墙幅度插入深度4、2 m计算图

支腿式地下连续墙具有如下技术特点:

(1)能成功解决嵌岩、承载不均匀、抗位移、抗倾覆等技术难题;

(2)适合岩面起伏大、岩质硬,不能满足抗位移、抗倾覆的地层;

(3)对解决超大、超深基坑的承重与围护起到积极作用;

(4)可广泛应用于高层建筑物的地下室、地下停车场、地铁等大型深基坑工程项目建设,应用前景广阔,有较大的实用推广价值。

(5)采用的施工设备为常规的机械设备,过程控制容易掌握。

图2 加固后地下连续墙墙幅度插入深度4、2 m计算图

图3 不带型钢的支腿式地下连续墙结构图

图4 带型钢的支腿式地下连续墙结构图

3 支腿式地下连续墙施工技术

3.1 施工技术关键

本项施工技术主要研究内容是如何把支腿式地下连续墙应用到嵌岩地下连续墙中,关键点有:

(1)支腿式地下连续墙成型槽壁稳定;

(2)支腿式地下连续墙成槽及支腿成型;

(3)支腿钢筋笼与地下连续墙钢筋笼的对位和连接方式;

(4)支腿钢筋笼如何正确对位、安放;(5)混凝土浇筑。

3.2 解决关键技术难点的方案

(1)采用优质膨润土泥浆对支腿式地下连续墙成型槽壁进行护壁;

(2)采用液压抓斗成槽机进行支腿式地下连续墙的成槽,在已成槽的地下连续墙槽底用冲击式或旋挖式(建议优先考虑旋挖式)进行成孔(支腿);

(3)支腿钢筋笼定位在地下墙钢筋笼桁架之间,支腿主筋通过4根φ32 mm钢筋与地下墙主筋进行连接,并且在桁架外部增加双肢箍,增强整体性(可根据设计要求调整连接方式);

(4)在冲击钻(或旋挖机)就位前,先在地下墙钢筋笼上准确定位支腿桩的中心位置,并精确定位到导墙上;

(5)采用2根导管同步清孔,清孔完毕后即同时、同速、连续分别往2个支腿灌注水下混凝土,保证水下混凝土同时溢出槽底,之后连续浇筑地下连续墙。

3.3 支腿钢筋笼与地下连续墙钢筋笼吊装及安放

计算整个钢筋笼质量,合理配置起吊设备和制定起吊方法(图5),起吊已连接的地下连续墙、支腿钢筋笼下到桩底,并定位在导墙上。本工程钢筋笼采用双机整体吊装方式起吊,当提升到一定高度,主机继续匀速提升,副机缓缓下降,直至钢筋笼垂直,然后对号入座,安装到位。

图5 钢筋笼起吊示意图

吊放时的注意事项:

在进行农机推广过程中,很多的企业都将机械设备的重点放在粮食的生产过程中,而对于这方面农业机械设备的技术也在不断的创新研究。但是在实际的应用中,对于农副产品的加工等问题也需要先进的农业机械设备进行完成的,并且一些地方特色的农产品对机械设备的要求更加严格。因此针对这种情况,导致农业机械设备的推广体系必须要加强完善,要让农民能够及时的了解各种特殊机械设备的性能,从而使农机推广水平得到有效的提高。

(1)在钢筋笼起吊前必须重新检查吊点和搁置板的焊接情况,确保焊接质量满足起吊要求后方可开始起吊,钢筋笼起吊、安装应由专人负责指挥,钢筋笼底部安放两条拉绳,以便控制钢筋笼晃动和转向,确保安全;

(2)在起吊前仔细检查吊具、钢丝绳的完好情况,必须符合安全规范要求;对于吊点的检查重点是对滑轮和钢丝绳质量的检查,如发现钢丝绳有小股钢丝断裂、腐蚀、磨损达到报废标准或滑轮有裂纹等现象,一律不得使用;

(3)检查导管仓内导向钢筋的连接情况,确保焊接牢固;

(4)起吊前必须清除钢筋笼内的杂物,避免在起吊钢筋笼过程中发生高空坠物的事故;

(5)如钢筋笼下放困难切不可冲击下放,必要时将钢筋笼重新拎出,对槽段重新处理后再入槽;

(6)钢筋笼在入槽过程中割除导管仓内加固钢筋,确保导管仓顺直、畅通;

(7)钢筋笼在入槽过程中仔细检查接驳器的完好情况,如有发生接驳器或钢筋脱焊和接驳器帽子脱落现象必须马上弥补后入槽。

3.4 支腿式地下连续墙混凝土浇注

3.5 支腿式地下连续墙施工技术的优点

带支腿式地下连续墙施工技术方案与其他施工方案比较有以下优点:

(1)当强风化层不能满足要求下,可用冲击式(或牙轮钻)在中风化层进行成孔解决嵌岩,其深度≥4 m,从而能满足设计、施工及使用要求;

(2)挡土、截水、抗渗、耐久性等性能好;

(3)经济效益高,与整幅地下连续墙入岩相比可节省成本60%;

(4)对社会环境影响小(噪声低、污染小)。

4 结语

(1)支腿式地下连续墙是一种全新的设计、施工工艺,主要是应用于地下室埋深较深,地面岩层较浅,高差不一,基底被动土厚度较薄,不能满足抗位移、抗倾覆要求,而采用带支腿式地下连续墙施工技术方案,比较采用液压铣槽机铣槽施工方案更加优化,节约成本且效果良好。

(2)对于钢筋笼制作、安放方面,由于钢立柱锚入钢筋笼底部,制作、安装难度较大,要注意吊装过程中的受力平衡,合理计算各吊点的位置。

(3)采用支腿式地下连续墙技术可以有效节省施工工期,为后序工作赢得时间,使项目建设总工期得到合理压缩,项目尽早进入使用阶段,为建设项目提前受益,同时提高了经济效益,节约了投资成本。

[1]叶书麟.地基处理工程实例应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

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[5]吴伟军.超宽、超深地下连续墙施工技术[J].建筑施工,2006,(5).

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[7]刘永杰,等.地下连续墙技术在深基坑围护中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2010,37(7).

[8]姜天鹤,等.支腿式地下连续墙施工工法[P].中国专利:200710306591.

Study on Construction Technology of Outrigger Diaphragm Wall of Hangzhou Huanglong Hotel

TANG Jun-jie(Zhejiang Dacheng Construction Group Co.,Ltd.,Hangzhou Zhejiang 310012,China)

It is the first time to use outrigger diaphragm wall in Hangzhou area.Based on the practice,this thesis presents main technical points of outrigger diaphragm wall.By the tracking analysis on the practical construction procedure,the whole technological process and technical measures for ensuring construction quality of outrigger diaphragm wall,the excavation depth of basement and the security and stability of foundation pit.The application prospects of outrigger diaphragm wall were presented.

outrigger diaphragm wall;two-wall-unification;construction scheme;design optimization of foundation pit;reinforcing cage

TU476+.3

A

1672-7428(2011)10-0046-04

2011-03-17;

2011-06-26

唐俊杰(1979-),男(汉族),浙江人,浙江省大成建设集团有限公司工程师,土木工程专业,从事基础工程施工工作,浙江省杭州市文三路20号建工大厦副楼4楼基础公司,twj513@163.com。

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