试论建筑工程地下连续墙施工技术的应用

(整期优先)网络出版时间:2016-08-18
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试论建筑工程地下连续墙施工技术的应用

张红梅

宁波建工工程集团有限公司

摘要:地下连续墙开挖技术源于欧洲,它是根据打井和钻井使用泥浆和水下浇筑混凝土的方法发展起来的的。1950年在米兰首次采用,20世纪五六十年代该项技术在西方发达国家得到推广,成为地下工程和深基础施工中的高效技术。随着我国建筑行业的蓬勃发展,越来越多的施工技术在实际工程中得到应用。让我国的建筑规模不断增大,所以地下连续墙施工技术作为一种能够提高建筑质量和结构已将被普遍的运行于现在的建筑中。运用这项技术不但可以减少施工时的噪音,能适应较复杂的地质条件,而且防渗性和耐久性好并节约挡土结构的造价。本篇文章主要通过对地下连续墙施工技术的应用以及一些问题,并结合实际工程实施提出自己的建议和看法。

关键词:建筑成本地下连续墙

引言

地下连续墙施工技术是近年应用广泛的一项施工技术。一些大的地下工程和深基础项目都是利用地下墙技术完成。经过几十年的发展,地下连续墙技术已经相当成熟,其中日本在此项技术上最为优越,已累计建成1500万平方米,目前地下连续墙最深开挖深度140m,最薄的地下连续墙厚度为20cm。1958年,我国水电部在青岛丹子口水库用这种技术修建水坝防渗墙,到2013年,全国多数省份都先后使用了这项技术,估计已经建成120万~140万平方米。地下连续墙正在代替很多传统的施工方法,用于基础工程的许多多方面。在初期阶段,都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用多种新技术、新设备和新知识,越来越多的用作结构物的一部分被用作主体结构,2003年至2013年被适用于大型的深基坑工程中。

一地下连续墙施工技术的概述

1.施工方法

在开挖基坑土方之前,用特制的挖机在泥浆护壁的情况下在基坑外围开挖沟槽。每开挖一定长度,挖到设计深度并清除沉淀的泥渣后,将在地面上制作好的钢筋用起重机械吊放入注满泥浆的沟槽中,用导管向沟槽浇筑混凝土凝固,从下向上,泥浆流出,待浇筑设计高度,拔出接头管,一单元浇筑完毕,连续浇筑。

2.分类

(1)按成墙方式分为:①桩排式②槽板式③组合式

(2)按墙的用途分:①防渗墙②临时挡土墙③永久挡土墙④作为基础墙

(3)按开挖情况分:①地下挡土墙②地下防渗墙

3.适用条件

(1)开挖深度超过10米的深基坑。

(2)围护结构作为主体结构的一部分,适用于对防水和抗渗有严格要求的工程项目。

(3)采用逆作法进行施工,地上地下同时施工,一般采用地下连续墙作为围护墙。

(4)邻近存在保护要求较高的建筑物,对基坑本身的变形和防水要求高的工程。

(5)基坑空间有限,地下室外墙与红线距离较近,而且采用其他的围护形式无法满足留设施工要求的工程。

(6)深基坑中,例如30m-50m的深基坑基地,采用其他围护体无法满足,常采用地下连续墙为围护结构。

二地下连续墙施工技术的具体操作流程

槽段开挖前,沿着连续墙纵向轴线位置构筑导墙,使用现浇混凝土和钢筋混凝土浇筑。

导墙深度一般为1.2m~1.5m,顶面略高于地面10cm~15cm,用于防止地表水流入导沟。导墙厚度一般为100mm~200mm,内墙面应垂直,内壁净距离应为连续墙设计厚度加上施工剩余量(一般为40mm~60mm)。墙面与纵轴线距离的偏差允许为±10mm,内外导墙允许间距偏盖为±5mm,导墙顶部应水平。

导墙应筑于密实的粘性土地基面上。墙背宜为土壁,防止槽外地表水渗入槽内。如果墙背侧需要回填土时,应使用粘性土分层夯实,避免漏浆。每个槽段的导墙应设一溢浆孔。挖基槽前先作保护基槽上口的导墙,用泥浆作为护壁,按设计好的墙宽与深分段挖槽,放置制作好钢筋骨架,用导管灌注置换出护壁泥浆,形成一片钢筋混凝土墙。逐连续施工成为连续墙。施工步骤主要分为:以工艺为导墙,泥浆护壁,成槽的施工,水下灌注,处理墙段接头等。

(1)导墙的修筑

导墙通常作为就地灌注混凝土结构。作用是:保证地下连续墙的尺寸和形状不变;容蓄部分的泥浆,保证了成槽施工时液面固定;承受挖掘机机的负荷,使槽口土壁不被破坏,而且作安装钢筋骨架的标准。导墙深度一般是1.2米~1.5米。墙顶高地面为10厘米~15厘米,以防止地表水的流入而影响质量。位置选择也要慎重。

(2)泥浆护壁

通过以泥浆的压力来保护挖好的深槽形状不变形,用混凝土灌注把泥浆换出来。泥浆通常用膨润土、化学处理剂、水、等构造。泥浆作用是在修筑好的槽壁上形成泥皮,以防止渗水和脱落,保证壁面的固定,把泥浆还有悬浮土渣和将土渣携带出地面。

(3)成槽施工

成槽施工前应严格的按照设计图纸的进行现场的划分,制定出严格的施工工序。挖槽时应随时的观测,保证槽位、槽深、槽宽和垂直度符合设计的要求。

挖机的选择需根据施工现场的土质和挖槽的深度,如果是一些土质相对较软的工地多用钻机是最好的选择,因为它自重小,而且施工时震动小,可以有效的防止土方的坍塌。对于土质相对较硬的工地就要选取一些大型的机械。

成槽达到设计要求后,要对成槽底部的沉渣进行一次清理操作,再确认成槽的实际深度。吊放钢筋笼浇筑前,先测一次沉渣厚度,如果未达到设计要求尺寸,应进行第二次清理,采用泥浆循环进行清理。

(4)水下灌注

采用导管按水下灌注法进行灌注,为防止在用导始灌注的泥浆混入混凝土,可以在导管内放一个管塞,靠灌入的混凝土将管内的泥浆压出。混凝土的灌注并测混凝土灌注量和上升的高度。

(5)墙段接头的处理

连续墙由许多墙组成,为了保持墙段连续施工,利用锁口管技术,在灌注前,槽段的前端先插一根钢管,混凝土初凝后拔出钢管。还可根据墙结构受力设置接头,这样墙段形成整体。

三地下连续墙技术的优缺点及用途

1.地下连续墙技术的优点

(1)工期短、工效高、经济效益好、质量可靠。

(2)施工噪音低,振动小,非常适用在城市施工。

(3)占地方少,可以充分利用建筑红线以内的空间和地面。

(4)防渗性好,因为墙体接头形式的改进和施工方法的优化,地下连续墙几乎不漏水

(5)用于逆做法施工。地下连续墙韧性强,易于设置埋设件,适合于逆做法施工。

(6)可贴近施工。可以紧贴已经有建筑物建造地下连续墙。

(7)地下连续墙作为土坝、尾矿坝等水工建筑物的垂直防渗体,非常安全而且经济。

(8)墙体刚度大,基坑开挖时,承受很大的压力,很少发生地基事故,成为深基坑体支护工程中不可少的挡土结构。

(9)适用于多种地基。适用于各种岩层。

(10)用作刚性基础。不但用作单纯防渗防水、深基坑围护墙,而是越来越多地利用用地下连续墙代替桩基础、沉井和沉箱基础,承受更大荷载。这样使工程工效高、时间短、质量高、经济效益高。

2.地下连续墙施工技术的缺点

(1)城市施工,产生大量泥浆,泥浆的处理较麻烦。

(2)作临时挡土结构,相比其他施工方法费用高。

(3)如果施工方法不对或者施工的条件特殊,会出漏水问题。

(4)特殊地质条件(如很软的淤泥土质),施工难度增大很多。

3.地下连续墙施工技术的用途

水池、仓库、竖井、停车场、地下商场、码头、水电站、等。

四结语

以上介绍了地下连续墙在施工时主要工序和施工技术,以及优缺点和适用范围。我们相信实践是检验真理的唯一标准,我们必须理论与实际的结合,在实际工程中发现问题并解决问题,只有这样不断的积累经验,我们才能使我们工程质量不断提高。

随着科技的发展,地下连续墙技术将被越来越多的应用于建筑工程中,成为解决我国建筑地下工程的一项重要方法。这项技术在我国工程技术人员的运用与创新下,施工技术也有了很大的提高,保证了施工时的工程质量,推动了我国建筑行业的蓬勃发展。

参考文献:

[1]王树理.地下建筑结构设计(第二版),2014年.

[2]门玉明.地下建筑结构(第一版),2015年.

[3]吴能森.地下工程结构(第二版),2015年.