深水地连墙板桩码头质量通病的防治

(整期优先)网络出版时间:2023-06-13
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深水地连墙板桩码头质量通病的防治

1陆华峰 ,2张伟迪

1身份证号码:330824198710110018

2身份证号码:411422199209254510

摘要:随着施工技术不断进步,地连墙施工中的许多质量问题和通病都得到了有效预防和解决。通过采用水下探摸和摄像技术对老码头地连墙体检测,质量通病主要集中在露筋和墙体之间接缝隐患两方面。本文通过对地连墙主要质量通病危害及成因分析,提出深水板桩码头质量通病的防治措施。

关键词:地连墙;质量通病;控制措施

1安全隐患

地连墙墙面露筋,钢筋长期暴露在海水中,使得钢筋处于海水环境中容易造成钢筋锈蚀,使得钢筋混凝土的耐久性受到影响;如果露筋比较严重,由钢筋单独承受竖向和横向荷载,使得地连墙整体承载能力下降,影响码头的安全性。地连墙接缝缺陷会造成墙体之间夹泥,经海水掏刷后将导致地连墙后土体和回填砂石外漏,造成码头面层下部空洞,使得面层无法承受上部荷载而塌陷,对码头正常生产运营造成安全隐患。

2原因分析

2.1露筋

地连墙成槽垂直度偏差过大;下放钢筋笼不居中偏向一侧,引起一侧保护层过小;清槽过程中,换浆不彻底,渣土混入混凝土中;混凝土灌注过程中,槽内土体不稳定或混凝土灌注时间过长,护壁泥浆性能降低,槽壁局部坍塌或缩颈,墙体出现露筋或外凸。墙体外凸并不常见,因码头上部安装护弦,局部墙体外凸一般不影响码头正常使用。

2.2墙体接缝隐患

地连墙接缝质量处理一直以来是施工中较难控制的施工环节,接缝处夹泥夹砂也是最常见的质量通病。先施工的地连墙槽段混凝土表面泥皮或吸附物未清理干净,造成两片墙间缝隙夹泥。先施工槽段浇注时发生了绕流,在后期槽段成槽时绕流部位的土体没挖除,从而造成了槽段之间的夹泥(或夹砂)。圆形接头管处混凝土呈弧形,边角处沉渣堆积,接缝处容易产生夹泥(或夹砂)。

3控制措施

3.1露筋控制措施

1)码头地连墙施工工序主要为导墙、成槽、制安钢筋笼、清渣、浇筑水下混凝土。以往地连墙码头成槽多采用单头钻加喷导管、多头钻加反循环工艺,成槽质量不容易保证。深水板桩码头采用重型液压抓斗进行成槽施工,液压抓斗配备有垂直度显示仪表和自动纠偏装置可以做到随挖、随测、随纠。驾驶员可根据电脑四个方向动态偏斜情况启动液压抓斗上的液压推板进行动态的纠偏,这样通过成槽过程中不断进行准确的动态纠偏,确保地连墙的垂直精度要求,成槽质量得到有效保证。

2)采用环保型成套泥浆循环置换处理系统代替原来砖砌泥浆池、沉渣料斗,可有效控制泥浆的比重、粘度、pH值、含砂率等指标,通过严格的清槽换浆措施,保证整槽泥浆质量可靠性和均匀性。系统对置换后泥浆所裹挟的渣土进行分离净化,泥浆通过调浆进行再生处理。实现泥浆的循环使用。通过这一措施,代替渣斗沉淀法,减少以往施工中废浆储存和外运量,降低了施工成本,使泥浆置换更加彻底。不但满足沉渣厚度不超标,同时由于整体泥浆质量的提高,减少了槽内渣土含量,极大提高浇筑混凝土质量,减少因夹渣造成混凝土露筋。

3)通过合理配备起吊设备,精准钢筋笼吊点位置,控制钢筋笼下放位置居中,防止出现钢筋笼下放过程中刮碰槽壁两侧,钢筋笼位于港池开挖面以上部分加密保护层板。同时严格控制混凝土的浇筑时间,避免因浇筑过久出现槽壁坍塌。

3.2墙体接缝处漏砂控制措施

1)地连墙施工过程中,先施工地连墙混凝土接头上经常附有一层泥皮,以往工程施工中采用钢丝刷壁器进行刷壁处理,处理过程比较简单、难以严格控制,刷壁时很难彻底清除泥皮。施工地连墙相邻下一槽段前采用新型刮壁器和的高压水冲混合式刷壁器对先施工槽段相接部分混凝土表面进行清刷,清除墙体接缝处附着的泥浆和附着物,使新老混凝土有效结合。经实体开挖墙顶凿除,对地连墙的接缝检查,接缝处混凝土连接效果非常好,几乎无夹泥夹砂。

2)改进接头管,传统圆形接头管安装两个侧翼,形成带翼地连墙接头管。地连墙每施工完一单元槽段后,在墙接头处需安放接头管,以往工程接头管为圆形,混凝土浇筑后,先施工槽段边缘混凝土较薄,相接槽段成槽时混凝土易被破坏,造成地连墙接缝处夹泥。在圆形接头管上安装两个侧翼,混凝土浇筑后,先行槽段边缘无尖角区域,避免了圆形接头管带来的两段墙体接缝边缘混凝土过于薄弱,质量难以保证易绕流等问题,同时降低了地连墙接缝夹渣的风险。

3.3检测控制

深水板桩码头质量通病防治依靠科学的检测控制方法。墙体质量检测控制方法主要包括超声波成槽检测,检测成槽深度、槽壁垂直度和槽壁平整度,检测比例100%;超声波埋管检测,检测墙身混凝土完整性,检测比例10%~15%;钻芯取样,检测混凝土强度,检测比例5%。

1)地连墙钻芯法检测

检测比例5%,共完成钻芯检测地连墙8组,所检构件结构完整性均为Ⅰ类,实测墙底标高均满足设计要求,实测混凝土强度均达到混凝土强度等级C30/C35(-2.0m以上混凝土强度等级为C35)的设计要求。

2)地连墙均匀性(超声波预埋管法)检测

超声波预埋管法是通过声波透射法对地连墙混凝土质量进行检验,分析声波在混凝土中传播的时间、波速、频率、波幅的变化来检测桩地连墙内混凝土的完整性、缺陷位置及程度。本工程超声波预埋管法检测比例10%。完成地墙声波透射法检测16槽段,遮帘桩声波透射法检测9槽段,锚碇墙声波透射法检测6槽段。在检测过程中发现在钢筋笼下放或混凝土浇筑过程中导致埋设的部分声测管堵塞,导致有的槽段部分剖面无法检测,但可测槽段墙身均完整。

3)地连墙结构实体钢筋保护层厚度检测

为验证地连墙保护层厚度,该工程对地连墙开挖后-1.0m以上墙体进行了实测。经实测钢筋保护层厚度值均满足设计保护层厚度80mm。

4)水下探摸及摄像

通过潜水员对前板桩(地连墙)海侧水下开挖部位探摸和摄像,直关地反映地连墙施工质量情况,发现地连墙露筋、空洞、凸起、接缝错台、露砂等质量问题,成为深水地连墙施工质量的重要的检测手段,同时也可以通过这种方法对水下地连墙修复过程和效果进行监督、查验。板桩码头前沿开挖,将前板桩墙体海侧土体按前沿设计水深挖除后,短期内部分土体和泥皮仍会附着在前墙上,可采用水下高压水枪冲洗、人工铲除等辅助手段,清除附着的土体和泥皮,但检测费用会有较大增加。因此,进行水下探摸和摄像一般应在码头前沿开挖半年后待附着的大部分土体和泥皮经水流作用脱落后进行。上述深水板桩码头前墙采用水下探摸及摄像,没有露筋、露砂。水下探摸及摄像是非常直关和有效的检验地连墙施工质量的方法,建议应尽早纳入相关板桩码头规范。

4地连墙的水下修复

对于水下问题墙体修复,主要采用以水下不分散灌浆料作为基础修复材料,掺入水下不分散絮凝剂搅拌而成的水下不分散混凝土,具有早强、高强、自流态、微膨胀、耐久性和抗油渗性良好的特点,其3h就有很高的抗压强度,28d抗压强度≥40MPa。潜水员水下冲洗和凿除破损部位的表层海生物、松散混凝土和其他不牢固附着物,采用高压水枪和钢刷对破损部位的锈蚀钢筋进行除锈,钢筋除锈等级需达到ST2级以上。然后安装模板采用导管法进行灌浆料浇灌。水下施工过程进行全程摄像控制管理,陆上可查看。对墙面清理后的效果、淡水冲洗后效果、钢筋除锈和焊接效果、破损区域范围和形状、模板固定和密封、浇筑后墙面质量都能通过水下摄像进行反映。

结语

随着施工工艺措施和技术手段的不断创新和完善,地连墙桩码头露筋、接缝露砂等质量通病得到了有效防治,形成了较为完善质量控制及科学的检测方法,地连墙板桩的工程质量处于可控状态,质量得到大幅提升,成为板桩码头深水化大型化重要支撑。

参考文献:

[1] 地下连续墙钢筋笼吊装设计与施工关键技术研究[J]. 徐厚庆;袁梦星.施工技术,2019(24)

[2] 建筑施工中的地下连续墙技术分析[J]. 白利婷;周禹鑫.建材与装饰,2019(23)

[3] 市政地铁工程中地下连续墙施工技术研究[J]. 王溯.建筑技术开发,2019(10)