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建筑地下连续墙成槽施工注意事项
1 槽段划分
(1)概述
一般情况下,地下连续墙都不是一次就能做成的,而是把它分隔成很多不同长度的施工段,用1台或是多台挖槽机,按不同的施工顺序,分段建成。而且一个槽段,也是用1台挖槽机分几次开挖出来的,每次完成的工作量叫做一个单元,它的长度就叫单元长度。通常,使用抓斗时,它的单元长度就是抓斗斗齿开度(2~3m),习惯上把这种抓斗单元叫做“一抓”,通常一个槽段由2~3抓组成。一般来说,加大槽孔长度,可以减少结构数量,提高墙体的整体防渗性和连续性,还可以提高工作效率,但是泥浆和混凝土用量及钢筋笼重量也随着增加,给泥浆和混凝土的生产和供应、钢筋笼的吊装带来困难,所以必须根据设计、施工和地质条件等,综合考虑后确定槽孔长度。
(2)影响槽段划分的因素
1)设计条件。
①地下连续墙的使用目的、构造(同柱子及主体结构的关系)、形状(拐角、端头和圆弧等)。
②墙的厚度和深度。一般来说,墙厚和深度增大时,槽孔稳定可能有问题,
2)施工条件
①对相邻建筑物或管线的影响;
②槽宽不应小于挖槽机的最小挖槽长度;
③钢筋笼和预埋件的总重量和尺寸;
④混凝土的供应能力和浇筑强度(上升速度应大于2m/h);
⑤泥浆池的容量应能满足清孔泥浆和回收泥浆的要求(通常泥浆池容量不小于槽孔体积的2倍);
⑥在相邻建筑物作用下,有附加荷载或动荷载时,槽长应短些;
⑦必须在规定时间内完成一个槽段时,槽长应短些。
(3)地质条件
挖槽的最关键问题是槽壁的稳定性,而这种稳定性取决于地质和地形等条件。遇到极软的地层、极易液化的砂土层、预计会有泥浆急速漏失的地层、极易发生塌槽的地层时,槽长应采用较小数量值。此时,最小槽孔长度可小些,可只有一个抓斗单元长度(约为2~3m)。实际上,槽孔最大长度主要受3个因素制约:钢筋笼(含预埋件)的加工、运输和吊装能力,混凝土的生产、运输和浇筑能力,泥浆的生产和供应能力。一般槽长为5~8m,也有更长或更短的,目前大多数标准都在6m左右。
(4)槽段划分
槽段划分时应考虑以下几个原则:
1)应使槽段分缝位置远离墙体受力(弯矩和剪力)最大的部位。
2)在结构复杂的部位,分缝位置应便于开挖和浇筑施工。
3)在某些情况下,可采用长短槽段交错配置的布置方式,以避开一些复杂结构节点(墙与柱、墙与内隔墙等)。把短槽作为二期槽段,便于处理接缝。
4)墙体内有预留孔洞和重要埋件,不得在此处分缝。
5)槽段分缝应与导墙(特别时预制导墙)的施工分缝错开。
6)在可能得条件下,一个槽段的单元应为奇数,如为偶数,挖槽时可能造成斜坡。
2 软土成槽施工
在软土地基中,地下连续墙采用液压成槽机直接进行开挖,开挖的土方直接存放于场内的临时存土坑内,及时用槽车运至指定弃土场。
(1)按槽段成槽划分,分副施工,标准槽段(6m)采用三抓成槽法开挖成槽,即每幅连续墙施工时,先抓两侧土体,后抓中心土体,防止抓斗两侧受力不均而影响槽壁垂直度,如此反复开挖直至设计槽底标高为止。异性槽段严格按分副分段一次开挖成型。
(2)挖槽施工时,应先调整好成槽机的位置,对于无自动纠偏装置的成槽机,它的主钢丝绳必须与槽段的中心重合。成槽机掘进时,必须做到稳、准、轻放、慢提,并用经纬仪双向监控钢丝绳、导杆的垂直度。挖完槽后用超声波侧壁仪进行检测,确保成槽垂直度≤1/300。
(3)异性“T”字形成“L”形槽段,采用对称分次直挖成槽,即先行开挖一短副,开挖一段深度后,挖另一短副,相互交替施工。不足两抓宽度的槽段,则采用交替互相搭接工艺直挖成槽施工。
(4)挖槽时,应不断向槽内注入新鲜聚泥浆,保持聚泥浆面在导墙顶面以下0.2m,且高出地下水位0.5m。随时检查泥浆质量,及时调整泥浆符合上述指标并满足特殊地层的要求。
(5)转角处异性槽段严格按照规定的几种形式开挖,挖槽施工时一旦发现异常情况应立即停止施工,分析原因并采取相应措施后,再继续施工。
(6)雨天地下水位上升时,及时加大泥浆比重及黏度,雨量较大时暂停挖槽,并封盖槽口。
(7)在挖槽施工过程中,若发现槽内泥浆液面降低或浓度变稀,要立即查明是否因为地下水流入或泥浆随地下水流走所致,并采取相应措施纠正,以确保挖槽继续正常进行。
3 岩层施工
岩层施工工艺流程见图4。
液压成槽机抓斗挖到岩面即停,并使槽底基本持平,在导墙上标出钻孔位置。在地下连续墙转角部位向外多冲半个孔位,保证连续墙的完整性。入岩施工分为如下步骤:
(1)采用冲击钻机冲击主孔,泵吸反循环出渣,钻头大小和主孔中心距根据墙厚进行调整,主孔间距一般为1.5倍墙厚,充分利用冲击钻机冲频高、出渣快、进尺快的特点。
(2)采用冲击钻冲击副孔(主孔间剩余的岩墙),泥浆在槽内采用循环出渣,减少重复破碎,这样可以减少冲击面积较小时冲击锤的摆动,保证槽壁垂直。
(3)以冲击钻配以方锤(目前常用的为800(600)mm×1200mm),修整槽壁联孔成槽,冲击过程中控制冲程在1m以内,并防止打空锤和放绳过多,减少对槽壁的扰动,成槽后辅以液压成槽机抓斗清除岩屑。
(4)冲击钻钻入岩层时,采用勤松绳、勤掏渣,防止锤环磨损过大造成斜孔和吊锤。施工过程中每0.5m~1m测量一次钻孔垂直度,并随时纠偏。变化处采用低锤轻击、间断冲击的方法小心通过。成槽过程见图5.
(5)针对入岩部分,另需配备冲击钻机进行修槽,配备方锤。冲锤大样图见图6.
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