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深基坑支護地下連續(xù)墻施工技術研究

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深基坑支護地下連續(xù)墻施工技術研究

摘要:當前很多工程中所用的深基坑支護方式都是臨時性工程,在施工中受到諸多外界變化因素的影響導致容易出現(xiàn)穩(wěn)定性下降的問題,加上深基坑支護往往有著較為復雜的環(huán)境和技術,施工難度較大,臨時支護方式和永久性基礎結構相比存在較大差距,同時臨時性支護由于是非系統(tǒng)的工程有著較大的危險性。地下連續(xù)墻結構是當前土建施工中常用的一種支護方式,該方式不但能夠發(fā)揮支護的作用,同時能夠作為工程基礎使用。在諸多支護方式中,地下連續(xù)墻結構可以綜合考慮周邊的環(huán)境情況,合理設置施工方式,提升基礎穩(wěn)定性,保證順利完工。

關鍵詞:深基坑支護;地下連續(xù)墻施工技術;土建工程

通過不斷的實踐能夠改進地下連續(xù)墻支護技術,當前我國土建工程施工中已經有著較為完整的深基坑支護技術體系,地下連續(xù)墻憑借著自身良好止水性、較大剛度成為備受青睞的一種支護方式。地下連續(xù)墻技術可以在復雜的環(huán)境中應用,不受基坑深度影響,基坑支護效果良好。為了進一步優(yōu)化該技術的應用,本文重點就地下連續(xù)墻施工難點和施工過程進行探討。

1工程概況

某工程靠近地鐵,采用的是地下連續(xù)墻支護技術,基坑長寬分別為360m和80m,周長約880m,開挖深度約為17.6m,最大的開挖深度達到了23.6m,其中連續(xù)墻的深度設置為32m。工程主要面臨如下施工難點:

1.1工程地質條件較差

工程所在區(qū)域地質較為特殊,存在大約15m厚度的中砂、粗砂層,施工區(qū)域存在大量全風化巖、強風化巖等容易軟化的巖體,場地中軟硬夾層較多,存在較大厚度的砂土,有著較為豐富的地下水,當水力比降低時容易出現(xiàn)管涌或者流砂等不良施工問題,在具體開展施工中很容易發(fā)生塌孔等不良現(xiàn)象。此外,深基坑開挖過程中存在較大的施工難度和危險性。在開挖土方過程中,砂土承載力不足容易不利于現(xiàn)場交通,不利于挖掘機站立和行走。

1.2基坑周邊環(huán)境復雜

本工程所在區(qū)域的地下連續(xù)墻和附近地鐵地下連續(xù)墻之間僅僅有14.2m的距離,在開挖成槽過程中容易發(fā)生槽壁兩側卸荷作用造成原有地應力減少,進而導致水平位移和垂直沉降增加,需要在施工中密切監(jiān)測周邊環(huán)境的變形情況,尤其是地鐵基坑一側更是監(jiān)測的重點。在基坑施工中,為了保證不會影響到地鐵工程的安全,需要充分做好地鐵側面壓力的控制,盡量避免影響地鐵側面連續(xù)墻。

1.3成槽深度大,成槽垂直度控制、鋼筋網片下放困難

此工程有著較大深度的地下連續(xù)墻,墻底需要嵌巖穿過淤泥、回填土、粉質黏土、砂層、巖層等復雜的地層結構,深度達到27.3~32.3m,在成槽過程中很可能垂直度控制出現(xiàn)偏差。工程需要應用大約30t左右的鋼筋網片,這就增加了起吊和下方鋼筋籠的難度。

2地下連續(xù)墻施工技術的應用

2.1導墻施工

地下連續(xù)墻施工中各項指標的基準是導墻,導墻能夠實現(xiàn)槽口土體的支撐和地面荷載承載以及泥漿液面穩(wěn)定的效果。在良好地質情況下可以直接進行導墻施工,但是本工程所在區(qū)域土質松散,所以需要采用注漿加固和防滲處理才能保證導墻的應用效果。為此,在施工中需要重點做好如下方面的控制,確保導墻施工的質量。第一,注意施工過程中做好防排水,避免導墻內存在積水。第二,避免超挖導墻造成導墻澆搗混凝土時外側土模發(fā)生坍塌問題。第三,在沒有經過擾動的原狀土層中插入導墻墻趾。第四,采用分段施工的方式完成導墻澆筑,預留足夠長度的水平鋼筋,保證長度能夠高效地連接到下段水平鋼筋。第五,作為液壓抓斗成槽作業(yè)的起始階段的導向物,必須嚴格按照規(guī)范的要求去控制導墻內凈寬度尺寸和壁面的垂直精度。

2.2泥漿制備

在地下連續(xù)墻成槽過程中為了穩(wěn)定開挖溝槽壁,要用優(yōu)質泥漿不間斷地注入槽中。將水和膨潤土按照一定的比例配置成泥漿,保證泥漿的質量,確保其能夠和地下連續(xù)墻挖槽施工中泥漿的質量要求相吻合,可以根據(jù)實際情況做好增黏劑(CMC)、分散劑(FCL)、燒堿(Na2CO3)等外加劑的添加,在檢驗泥漿合格后可以使用。在施工中要注意控制好槽內泥漿液面,應當保持比地下水位高出大概1.0m,并且比導墻頂面高出至少0.5m。在開展砂層施工中需要將泥漿的黏度提高,將泥漿儲備量適當增加,充分準備好堵漏材料。

2.3鋼筋籠施工控制技術

鋼筋籠是地下連續(xù)墻整個施工工程中非常關鍵的部分,鋼筋籠施工中首先需要加工好鋼筋籠。在加工期間,技術人員需要合理劃分地下連續(xù)墻的墻體配筋圖和對應的單元槽段,進而保證制作和加工鋼筋籠工作順利開展。在施工中盡量按照單元槽段的規(guī)格將其做成整體結構,如果是地下連續(xù)墻深度較大或者施工中受到吊裝空間、設備功能等影響不能使用整體鋼筋籠,那么可以根據(jù)現(xiàn)場的具體情況按照分段的方式制作鋼筋籠并且注意由專業(yè)人員焊接好各個階段鋼筋籠。如果沒有明顯的要求規(guī)定縱向受力鋼筋的搭接長度,那么可以按照60倍鋼筋直徑進行鋼筋搭接長度的設置。在制作鋼筋籠過程中,技術人員需要提前將澆筑混凝土所用的導管位置確定,合理布置鋼筋籠位置,保證上下貫通,采用加固措施處理周圍的連接筋和箍筋。

2.4混凝土施工技術

在澆筑混凝土時,要注意比設計的標高多澆筑30~50cm的高度,在挖槽過程中,用泥漿作為地下連續(xù)墻護壁材料。在澆筑混凝土前,需要做好槽底泥漿和沉淀物的測定,確定其質量是否達標。在深基坑支護施工中,要按照規(guī)定的配合比設置地下連續(xù)墻施工所用混凝土材料,按照既定的流程合理設計所用,本工程采用的是C35防水混凝土,其有著良好的抗?jié)B性和抗腐蝕性,抗?jié)B等級能夠達到P8。在澆筑混凝土期間,技術人員需要注意控制好澆筑過程,堅持連續(xù)性原則,保證均勻地澆筑。在導管下料后,施工人員要注意控制好混凝土的上升速度,通常按照2m/h的速度完成混凝土澆筑施工。按照2~4m的范圍控制導管的埋設深度,如果出現(xiàn)意外需要將澆筑時間中斷,那么要注意避免超過30min。統(tǒng)一澆筑混凝土,施工人員注意觀察混凝土面上升情況,對管道狀態(tài)進行細致的觀察,盡量保證其能夠處于勻速上升狀態(tài)。按照500mm以內的高度差控制兩組導管,避免出現(xiàn)夾層。在施工中盡量避免采用橫向運行的方式控制導管,避免混凝土中混入泥漿、沉渣等物質對混凝土質量產生不良影響。

2.5鋼支撐技術

在開展地下連續(xù)墻支護施工中可以結合應用鋼支撐技術。鋼支撐主要應用于第2~4道水平支撐中,鋼管壁的厚度為16mm,使用法蘭螺栓連接各個管節(jié)。在具體施工中,配備的短鋼管長度不同,從而保證施工中能夠隨時改變基層斷面。起吊方式選用雙點起吊方式,施工人員將其固定在連續(xù)墻預埋件頂端,在支撐件上搭接好活絡端。在安裝支撐結構過程中,需要對其位置進行調整,保證圍護墻平行于斷面,并且工作人員要仔細檢查每一段的連接情況。

2.6深基坑土方開挖技術

在開挖深基坑土方過程中,可以利用失控效應最大程度地減小基坑變形量。在開挖階段,施工人員可以選用垂直分層開挖方式,將其劃分為四層進行階梯形退挖。開挖的同時做好基坑支護,保證一次性完成開挖支撐工作,保證支撐安裝能夠達到規(guī)定標準要求。施工人員要合理設置安裝和挖土的時間,避免發(fā)生工期延誤的現(xiàn)象。橫向施工期間可以按照分塊開挖的方式,將底端劃分為五個區(qū)域分別進行開挖作業(yè)。在深基坑土方開挖過程中,需要按照從中間到兩邊對稱的方式開挖,最后將緊鄰地下連續(xù)墻的部分開挖,盡量縮短連續(xù)墻暴露的時間,降低支護結構變形的概率。由于深基坑內部有著較為密集的支撐解耦股,在施工中缺乏足夠的施工空間,所以開挖過程中工作人員需要提高安全施工意識,避免違規(guī)操作影響到周圍維護結構的穩(wěn)定性。在開挖到最后一層土時,要注意預留300mm的位置便于人工將底部清理干凈,同時避免機械設備擾動基層土。

3結語

作為施工階段的維護結構,地下連續(xù)墻可以稱為土建基礎中的一部分內容。地下連續(xù)墻結構不會過多地影響周圍的環(huán)境,有著良好的止水性、剛度,是當前土建深基坑施工中常用的支護方法。但是地下連續(xù)墻施工過程較為復雜,容易遇到諸多復雜的環(huán)境,有著較高的技術要求,所以工作人員需要加強關鍵工序的控制,施工中做好支撐,綜合考慮地下室主體結構、樁體,合理安排交叉施工,防范質量安全通病,保證施工順利安全地完工。

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作者:陳居錚 單位:山東華邦建設集團有限公司