随着全国城市化建设的加快,建筑物深基础深基坑及超深基础超深基坑工程将向更深、更大的趋势发展,相应地,大深度大厚度的地下连续墙也将越来越有广阔的应用前景。一般50m以上深度的地下连续墙为大深度地下连续墙,厚度大于l.2m以上的地下连续墙为大厚度地下连续墙。地下连续墙作为一种既可止水又能承重的围护结构,随着深基坑工程的增加,应用日渐广泛。而超深地下连续墙施工虽是一项复杂的工程,只要在实际施工中选好成槽方法及接头形式,加强导墙及钢筋笼的施工质量,控制好泥浆密度、成槽垂直度、水下混凝土灌注、接头处理等关键工序,施工质量是完全能达到设计要求的。

 

一、常规现浇地下连续墙

现浇地下连续墙是采用原位连续成槽浇筑形成的钢筋混凝土围护墙。地下连续墙具有挡土和隔水双重作用。

1、特点:

A、施工具有低噪音、低震动等优点,工程施工对环境的影响小;

B、刚度大、整体性好,基坑开挖过程中安全性高,支护结构变形较小;

C、墙身具有良好的抗渗能力,坑内降水时对坑外的影响较小;

D、可作为地下室结构的外墙,可配合逆作法施工,以缩短工程的工期、降低工程造价。

E、受到条件限制墙厚无法增加的情况下,可采用加肋的方式形成 T 型槽段或 Π 型槽段增加墙体的抗弯刚度。

F、存在弃土和废泥浆处理、粉砂地层易引起槽壁坍塌及渗漏等问题,需采取相关的措施来保证连续墙施工的质量。

G、由于地下连续墙水下浇筑、槽段之间存在接缝的施工工艺特点,地墙墙身以及接缝位置存在防水的薄弱环节,易产生渗漏水现象。用于“两墙合一”需进行专项防水设计。

H、由于两墙合一地下连续墙作为永久使用阶段的地下室外墙,需结合主体结构设计,在地下连续墙内为主体结构留设预埋件。“两墙合一”地下连续墙设计必须在主体建筑结构施工图设计基本完成方可开展。

2、适用条件:

A、深度较大的基坑工程,一般开挖深度大于 10m 才有较好的经济性;

B、邻近存在保护要求较高的建、构筑物,对基坑本身的变形和防水要求较高的工程;

C、基地内空间有限,地下室外墙与红线距离极近,采用其它围护形式无法满足留设施工操作空间要求的工程;

D、围护结构亦作为主体结构的一部分,且对防水、抗渗有较严格要求的工程;

E、采用逆作法施工,地上和地下同步施工时,一般采用地下连续墙作为围护墙;

F、在超深基坑中,例如 30m~50m 的深基坑工程,采用其它围护体无法满足要求时,常采用地下连续墙作为围护体。

二、圆筒形地下连续墙

圆筒形地下连续墙是现浇地下连续墙的一种组合结构形式,是采用壁板式槽段或转角槽段组合成圆筒形结构形式。

1、特点

A、充分利用了土的拱效应,降低了作用在支护结构上的土压力;

B、圆形结构具有更好的力学性能,与常规形状的基坑不同,它可将作用在其上面的荷载基本上转化为地下连续墙的环向压力,可充分发挥混凝土抗压性能好的特点,有利于控制基坑变形。

C、在工程中圆筒形地下连续墙平面形状实际为多边形,并非理想的圆形结构,其受力状态以环向受压为主,受弯为辅。

2、适用条件

a. 主体地下结构为圆形或接近圆形的工程。

b. 受到条件限制或为了方便施工需采用无支撑大空间施工的工程。

三、格形地下连续墙

格形地下连续墙是现浇地下连续墙的一种组合结构形式。格形地下连续墙是靠其自身重量稳定的半重力式结构,是一种涉及建(构)筑物地基开挖的无支撑空间坑壁结构。

1、特点

A、是靠其自身重量稳定的半重力式结构,基坑开挖阶段无需设置支撑体系;

B、相对于其它无自立式围护结构,基坑变形较小,对周边环境保护较为有利;

C、受到自身结构的限制,一般槽段数量较多。

2、适用条件

A、适用于无法设置内支撑体系,且对变形控制要求较严格的深基坑工程;

B、多用于船坞及特殊条件下无法设置水平支撑的基坑工程,目前也有应用于大型的工业基坑。

四、预制地下连续墙

预制地下连续墙即采用常规的泥浆护壁成槽,在成槽后,插入预制构件并在构件间采用现浇混凝土将其连成一个完整的墙体。

1、特点

A、工厂化制作可充分保证墙体的施工质量,墙体构件外观平整,可直接作为地下室的建筑内墙,不仅节约了成本,也增大了地下室面积。

B、由于工厂化制作,预制地下连续墙与基础底板、剪力墙和结构梁板的连接处预埋件位置准确,不会出现钢筋连接器脱落现象。

C、墙段预制时可通过采取相应的构造措施和节点形式达到结构防水的要求,并改善和提高了地下连续墙的整体受力性能。

D、为便于运输和吊放,预制地下连续墙大多采用空心截面,减小自重节省材料,经济性好。

E、可在正式施工前预制加工,制作与养护不占绝对工期;现场施工速度快;采用预制墙段和现浇接头,免掉了常规拔除锁口管或接头箱的过程,节约了成本和工期。

F、由于大大减少了成槽后泥浆护壁的时间,因此增强了槽壁稳定性,有利于保护周边环境。

2、适用条件

在现阶段的工程实践中,由于受到起重和吊装能力的限制,墙段总长度受到了一定限制,一般仅用于6-7米以内的浅基坑,且大多将预制地下连续墙用作主体结构地下室外墙。

地下连续墙施工九大质量通病防治

一、导墙破坏或变形

(一)产生原因:

1、导墙的强度和剛度不足。

2、地基发生坍塌或受到冲刷。

3、导墙内侧没有设支撑。

4、作用在导墙上的施工荷载过大。

(二)预防措施和处理方法:

1、预防:按要求施工导墙,导墙内钢筋应连接;适当加大导墙深度,加固地质;墙周围设排水沟;导墙内侧加支撑;施加荷载分散设施,使受力均匀;

2、处理:已破坏或变形的导墙应拆除,并用在优质土(或掺入适量水泥、石灰)回填夯实,重新建导墙。

二、槽壁坍塌

在槽壁成槽、下钢筋笼和浇筑混凝土时,槽段内局部孔坍塌,出现水位突然下降,孔口冒出细密的水泡,出土量增加,而不见进尺,钻机负荷显著增加等现象

(一)产生原因:

1、遇竖向层理发育的软弱土层或流砂土层。

2、护壁泥浆选择不当,泥浆密度不够,不能形成坚实可靠的护壁。

3、地下水位过高,泥浆液面标高不够,或孔内出现水压力,降低了静水压力。

4、泥浆水质不合要求,含盐和泥砂多,易于沉淀,使泥浆性质发生变化,起不到护壁作用。

5、泥浆制不合要求,质量不符合要求。

6、在松软砂层中挖槽,进尺过快,或钻机回旋速度过快,空转时间过长,将槽壁扰动。

7、成槽后搁置时间过长,未及时吊放钢筋笼浇筑混凝土,泥浆沉淀失去护壁作用。

8、由于漏浆或施工操作不慎,造成槽内泥浆液面降低,超过了安全范围,或下雨使地下水位急剧上升。

9、单元槽段过长,或地面附加荷载过大等。

10、下钢筋笼、浇筑混凝土间隔时间过长,地下水位过高,槽壁受冲刷。

(二)预防措施和处理方法:

1、在竖向层理发育的软弱土层或流砂层成槽,应采取慢速成槽,适当加大泥浆密度,控制槽段内液面高于地下水位0.5m以上;

2、成槽应根据土质情况选用合格泥浆,并通过试验确定泥浆密度,一般应不小于1.05;

3、泥浆必须配制,并使其充分溶胀,储存3h以上,严禁将膨润土、火碱等直接倒入槽中;

4、所用水质应符合要求,在松软砂层中成槽,应控制进尺,不要过快;槽段成槽后,紧接着放钢筋笼并浇筑混凝土,尽量不使其搁置时间过长;

5、根据成槽情况,随时调整泥浆密度和液面标高;

6、单元槽段一般不超过6m,注意地面荷载不要过大;

7、加快施工进度,缩短挖槽时间和浇筑混凝土间隔时间,降低地下水位,减少冲击和高压水流冲刷。

8、严重坍槽,要在槽内填入较好的粘土重新下钻;局部坍塌可加大泥浆密度;如发现大面积坍塌,用优质粘土(掺入20%水泥)回填至坍塌处以上1~2m,待沉积密实后再进行成槽。

三、槽段偏斜(弯曲)

槽段向一个方向偏斜,垂直度超过规定数值

(一)产生原因:

1、成槽机柔性悬吊装置偏心,抓斗未安置水平。

2、成槽中遇坚硬土层。

3、在有倾斜度的软硬地层处成槽。

4、入槽时抓斗摆动,偏离方向。

5、未按仪表显示纠偏。

6、成槽掘削顺序不当,压力过大。

(二)预防措施和处理方法:

1、成槽机使用前调整悬吊装置,防止偏心,机架底座应保持水平,并安设平稳;遇软硬土层交界处采取低速成槽,合理安排挖掘顺序,适当控制挖掘速度。

2、查明成槽偏斜的位置和程度,一般可在受偏斜处吊住挖机上下往复扫孔,使槽壁正直,偏差严重时,应回填粘土到偏槽处1m以上,待沉积密实后,再重新施钻。

四、钢筋笼难以放入槽孔内或上浮

(一)产生原因:

1、槽壁凹凸不平或弯曲。

a、钢筋笼尺寸不准,纵向接头处产生弯曲。

b、钢筋笼重量太轻,槽底沉渣过多。

n、钢筋笼刚度不够,吊放时产生变形,定位块过于凸出。

2、导管埋入深度过大或混凝土浇筑速度过慢,钢筋笼被托起上浮。

(二)预防措施和处理方法:

1、预防:成槽时要保持槽壁面平整;严格控制钢筋笼外形尺寸,其截面长宽比槽孔小140mm;点这免费下载施工技术资料

2、处理:如因槽壁弯曲钢筋笼不能放入,应修整后再放入钢筋笼。

钢筋笼上浮,可在导墙上设置锚固点固定钢筋笼,清除槽底沉渣,加快浇筑速度,控制导管的最大埋深不超过6m。

五、混凝土浇注时导管进泥

(一)产生原因:

1、初灌混凝土数量不足。

2、导管底距槽底间距过大。

3、导管插入混凝土内深度不足。

4、提导管过度,泥浆挤入管内。

(二)预防措施和处理方法:

1、预防:首批混凝土应经计算,保持足够数量,导管口离槽底间距保持不小于1、5D(D为导管直径),导管插入混凝土深度保持不小于1、5m;测定混凝土上升面,确定高度后再距此提拔导管。

2、处理:如槽底混凝土深度小于0.5m,可重新放隔水塞浇混凝土,否则应将导管提出,将槽底混凝土用空气吸泥机清出,重新浇筑混凝土,或改用带活底盖导管插入混凝土内,重新浇混凝土。

六、导管内卡混凝土

(一)产生原因:

1、导管口离槽底距离过小或插入槽底泥砂中。

2、隔水塞卡在导管内。

3、混凝土坍落度过小,石粒粒径过大,砂率过小。

4、浇筑间歇时间过长。

(二)预防措施和处理方法:

1、预防:导管口离槽底距离保持比不小于1、5D;混凝土隔水塞保持比导管内径有5mm空隙;按要求选定混凝土配合比,加强操作控制,保持连续浇筑;浇筑间隙要上下小幅度提动导管。

2、处理:已堵管可敲击、抖动、振动或提动导管,或用长杆捣导管内混凝土进行疏通;如无效,在顶层混凝土尚未初凝时,将导管提出,重新插入混凝土内,并用空气吸泥机将导管内的泥浆排出,再恢复浇捣混凝土。

七、接头管拔不出

(地下混凝土连续墙接头处锁头管,在混凝土浇筑后抽拔不出来)

(一)产生原因:

1、接头管本身弯曲,或安装不直,与顶升装置、土壁及混凝土之间产生较大摩擦力。

2、抽拔锁头管千斤顶能力不够,或不同步,不能克服管与土壁混凝土之间的摩阻力。

3、拔管时间未掌握好,混凝土已经终凝,摩阻力增大;混凝土浇筑时未经常上下活动锁头管。

4、锁头管表面的耳槽盖漏盖。

(二)预防措施和处理方法:

锁头管制作精度(垂直度)应在1/1000以内,安装时必须垂直插入,偏差不大于50mm;拔管装置能力应大于1、5倍摩阻力;锁头管抽拔要掌握时机,一般混凝土达到自立强度(3、5~4h),即应开始预拔,5~8h内将管子拔出,混凝土初凝后,即应上下活动,每10~15min活动一次;吊放锁头管时要盖好上月牙槽盖。

八、夹层

混凝土浇筑后,地下连续墙壁混凝土内存在泥夹层

(一)产生原因:

1、浇筑管摊铺面积不够,部分角落浇筑不到,被泥渣填充。

2、浇筑管埋置深度不够,泥渣从底口进入混凝土内。

3、导管接头不严密,泥浆渗入导管内。

4、首批下混凝土量不足,未能将泥浆与混凝土隔开。点这免费下载施工技术资料

5、混凝土未连续浇筑,造成间断或浇筑时间过长,首批混凝土初凝失去流动性,而继续浇筑的混凝土顶破顶层而上升,与泥渣混合,导致在混凝土中夹有泥渣,形成夹层。

6、导管提升过猛,或测探错误,导管底口超出原混凝土面底口,涌入泥浆。

7、混凝土浇筑时局部塌孔。

(二)预防措施和处理方法:

1、采用多槽段浇筑时,应设2~3个浇筑管同时浇筑,并有多辆砼车轮流浇注;导管埋入混凝土深度应为1、2~4m,导管接头应采用粗丝扣,设橡胶圈密封;首批灌入混凝土量要足够充分,使其有一定的冲击量,能把泥浆从导管中挤出,同时始终保持快速连续进行,中途停歇时间不超过15min,槽内混凝土上升速度不应低于2m/h,导管上升速度不要过快,采取快速浇筑,防止时间过长坍孔。点这免费下载施工技术资料。

2、遇塌孔,可将沉积在混凝土上的泥土吸出,继续浇筑,同时应采取加大水头压力等措施;如混凝土凝固,可将导管提出,将混凝土清出,重新下导管,浇筑混凝土,混凝土已凝固出现夹层,应在清楚后采取压浆补强方法处理。

九、槽段接头渗漏水

基坑开挖后,在槽段接头处出现渗水、漏水、涌水等现象

(一)产生原因:

挖槽机成槽时,粘附在上段混凝土接头面上的泥皮、泥渣未清除掉,就下钢筋笼浇筑混凝土。

(二)预防措施和处理方法:

1、在清槽的同时,对上段接缝混凝土面用钢丝刷或刮泥器将泥皮、泥渣清理干净。

2、如渗漏水量不大,可采用防水砂浆修补;渗涌水较大时,可根据水量大小,用短钢管或胶管引流,周围用砂浆封住,然后在背面用化学灌浆,最后堵引流管;漏水孔很大时,用土袋堆堵,然后用化学灌浆封闭,阻水后,再拆除土袋。