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建筑工程中的地下连续墙施工技术的要点与难点研究
发布时间:2019-09-27

  摘要:地下连续墙施工技术具有经济性强、施工效率高及振动低、噪音小等特点, 适用于城市建筑工程的基础施工。基于此, 本文从地下连续墙的概念与优势入手, 结合某建筑工程的施工实践, 阐述地下连续墙施工技术的要点与难点, 为施工单位应用地下连续墙施工技术提供参考。

  关键词:建筑工程; 地下连续墙; 钢筋笼;

  前言

  地下连续墙可通过分段施工方式,连接建筑地下的墙体,提升建筑基础的承载力,具备截水防漏功能,在建筑工程中应用广泛。但在实践施工中,地下连续墙施工易受地质条件的影响,且施工流程复杂,注意要点较多,施工质量问题频发。可见,对建筑工程中地下连续墙施工技术的要点与难点分析具有现实意义。

建筑工程

  1 地下连续墙施工技术分析

  地下连续墙是建筑工程项目中的基础工程,施工单位设置泥浆护壁后,将深开挖周边轴线为基础,开挖坑槽,通过吊放钢筋笼及混凝土施工,完成槽段施工,依次连接成地下连续墙,具有较强的止水抗渗、承载能力。在建筑工程施工中,地下连续墙具有如下优势: (1) 地下连续墙施工对施工场地的面积要求不高,可在狭窄施工场所完成施工,且施工振动小,不会产生较大噪音,整体效益高; (2) 地下连续墙的墙体硬度、稳定习惯及刚度优异,可承载较大压力,不会出现沉降或位移现象; (3) 地下连续墙适用范围广,无论是硬岩、软岩或软土地层,均可施工; (4) 地下连续墙抗渗性能强,可替代传统的沉井或桩基础结构,作为支护结构,保障建筑工程质量,延长其使用寿命[1].

  2 建筑工程施工中的地下连续墙施工技术

  2.1 工程概况

  本文以北京某建筑工程项目为例,分析地下连续墙施工技术。该建筑位于北京通州区运河核心区,总建筑面积约85万m2,地下建筑面积约32万m2.地上建筑被划分为五个部分,分别作为办公楼、公寓楼及酒店,每个部分的地下室构成一体,基坑总面积为11.1万m2,深度约20m.虽然基坑施工面积大,但就施工图纸及周边环境而言,供建筑工程施工的场地较小,施工单位选择地下连续墙施工技术,保障基坑支护效果。地下连续墙的设计参数如下:墙厚800mm;水下混凝土强度为C30;地下连续墙的墙底标高处于-19~-20m.

  2.2 地下连续墙施工流程

  2.2.1 导墙施工

  导墙施工是地下连续墙施工的基础,为后续成槽施工及钢筋笼施工提供条件,保障标高及槽段等参数的准确性,避免槽口出现塌落现象。建筑工程选择C35混凝土为施工材料,配置双向钢筋保障墙体强度,导墙断面为"┒┏"型,如图1所示,将墙址插入原状土层内,其厚度控制在1155~~22mm内。

  图1 导墙断面  

  为保障导墙的强度,施工单位对部分杂填土厚度较大的区域,采取加固措施,即高压旋喷桩技术,施工单位应用双排高压旋喷桩,对导墙下部的土层进行加固,在距离墙壁10cm的位置,设置旋喷桩,长度为7m,按照20MPa的注浆压力、20cm/min的提升压力开展施工。加固施工后,导墙施工区域的土层密实度显著提升,导墙承载负荷增加,为后续成槽施工提供保障。同时,该建筑工程的导墙施工处于冬季,施工单位在导墙施工结束后,覆盖一层厚棉被,养护混凝土,避免导墙结构出现裂缝等质量通病。

  2.2.2 泥浆配制

  泥浆配制是保障成槽施工质量的关键,施工单位需结合施工区域的地质条件,在施工前开展泥浆配比试验,明确最佳泥浆性能下的材料配比。在该建筑工程中,泥浆师给出如下最佳配比:水:膨润土:纯碱=970:85:2.5,施工单位选择立轴搅拌机制作泥浆,按照水、膨润土及纯碱的顺序依次添加原材料,每小时可供应6m3的泥浆,满足现场施工要求。在泥浆制作完成后,施工单位将其存储于半埋式泥浆池中,进行为期24h的水化,并每隔8h搅动一次,保障泥浆的均匀性。对于深度大于1m的泥浆坑,施工单位设置防护栏与密目网,进行泥浆养护。同时,为实现安全文明施工,减少建筑施工能耗,地下连续墙施工采用循环泥浆,通过沉淀及除砂操作,实现泥浆的循环利用。

  2.2.3 成槽施工

  在成槽施工前,施工单位进行试成槽施工,选择六幅槽段,作为试成槽区域。为明确试成槽的各项参数,施工单位结合周边环境与地址条件,选择10个监测点,对周边建筑、地面与管线进行沉降与位移监测,一旦施工中参数出现异常,立即终止试成槽工作,调节施工参数,避免塌落现象出现。

  试成槽施工流程如下:采样适量槽段土,通过试验监测其各项参数,分析槽段土质是否与勘察报告一致,优化泥浆配制参数,提升槽壁稳定性;确保槽壁稳定;选择带有自动纠偏功能的成槽设备,保障成槽的垂直度;将成槽设备的斗体及液压铣铣头中心线与槽体的孔洞中心线对齐,再开展成槽施工;斗体抓斗时,在抓2~3斗后,需反方向转动斗体(即旋转180°);在抓进距离达到2m时,检测设备中心钢丝绳的位移,避免槽孔出现偏移,影响其垂直度;在抓进到砂层时,选择超声波测试仪,检测成槽施工参数,保障工程质量。如果成槽施工时,检测孔斜偏差较大,施工单位可应用液压铣设备修整。

  在成槽施工中,施工单位将施工速度控制在5m/h,避免过快施工引发槽壁塌落现象。在开挖施工距离槽底2~3m时,测量成槽施工的深度,避免超挖或少挖;在开挖深度与槽底标高一致时,完成成槽施工,并开展清壁施工。对于普通槽壁,刷壁次数超过5次;对于地下连续墙的连接幅及闭合幅,施工单位进行超过20次的刷壁处理,再进行扫孔处理,避免槽壁存在泥皮等杂物。如果成槽期间出现塌落现象,施工单位可通过回填粘性土,提升槽壁强度。

  2.2.4 钢筋笼施工

  在钢筋笼施工前,施工单位需进行清槽与预应力锚索套管的预埋工作。在清槽处理中,施工单位选择撩抓与泥浆循环方式,将槽坑底部沉渣清除;在预埋施工中,根据设计图纸的内容,明确预应力锚索套管的安装位置与角度,并在套管内部填充海绵或泡沫等柔性材料,避免预应力锚索套管出现滑移,影响钢筋笼安装精度。

  在钢筋笼吊装时,施工单位设置三条作业线,同时施工,完成空中回直、整体入槽的操作。主吊选择150t的设备,起重半径约12m;副吊选择80t的设备,起重半径约8m.在摆正钢筋笼两端后,进行入槽吊放,当吊放高度达到设计标高时,将扁担置于导墙位置。如果钢筋笼吊放遇到阻碍,需停止检查,严禁强行下放[2].在该建筑工程施工中,施工单位发现槽壁土体突出,阻碍钢筋笼,采取清理工作,保障钢筋笼施工精度。

  2.2.5 混凝土施工

  在钢筋笼吊装完成后,施工单位在2h内开展水下混凝土施工。施工单位选择强度为C30的商品混凝土为原材料,采取导管法开展浇筑施工,导管选择直径250mm、厚度4mm的钢管。将导管插到距离槽底1.5m的位置,在导管内部设置隔水栓;在浇筑施工时,将隔水栓压出管底,连续浇筑混凝土,在混凝土表面上升的同时,不断提升导管,并每隔2h测量混凝土表面的深度,控制导管沿着垂直方向运动,位移距离控制在30cm内,发挥振捣作用,提升混凝土的密实度。为避免施工对周边交通造成影响,施工单位选择夜间开展浇筑施工。

  2.3 地下连续墙施工要点及难点

  (1)周边环境影响。北京某建筑工程的周边环境复杂,正进行地铁工程、隧道工程及管道工程。避免建筑工程地下连续墙施工对地铁工程造成沉降或位移,是施工重难点。针对该问题,施工单位与其他工程的建设单位、施工单位及监理单位沟通交流,在工程基础设置监测点,实时掌握基础沉降与位移状况,并合理设置泥浆参数,避免周边土层受到影响。在建筑工程的地下连续墙施工期间,槽段出现变形现象,施工单位立即改变成槽方式,应用分段挖槽工艺,保障基础的稳定性。

  (2)施工工序质量难控制。地下连续墙施工中的成槽垂直度及止水接头吊装,是难度较大的施工工序,需选择合理的施工工艺,保障地下连续墙施工的质量。在成槽垂直度控制方面,施工单位采取"二钻一抓"工艺,控制抓斗施工的参数,逐渐修整孔形[3];在止水接头吊装方面,施工单位与业主及设计单位沟通,改进H型钢接头剖面,将底标高参数从原本的地下连续墙底标高,转变为钢筋笼底标高。同时,选用锁扣式的柔性止水接头,结合高压旋喷桩技术,强化基坑的止水效果。在止水接头参数调节后,可节约原材料300t,降低近两百万的成本,吊装施工难度显著降低,施工质量有保障。

  3 结论

  综上所述,地下连续墙施工在建筑工程中优势显著,但施工注意要点较多,易出现质量问题。借鉴北京某建筑工程的施工经验可知,施工单位需按照导墙施工、泥浆配制、成槽施工、钢筋笼施工及混凝土施工的流程,开展地下连续墙施工,并注重周边环境及施工工序的影响,强化地下连续墙施工质量,保障其优势发挥。

  参考文献
  [1] 黄金发。探析高层建筑中的土建施工技术运用[J].居舍, 2018 (16) :40.
  [2] 张益明。"两墙合一"的地下连续墙施工关键技术研究[J].建筑施工, 2018, 40 (02) :165-167.
  [3] 张毅, 甘璐, 刘斌。深基坑地下连续墙槽壁稳定性分析及施工技术研究[J].建筑施工, 2014, 36 (10) :1112-1114.

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