[地下连续墙支护特点与施工工艺浅析] 地下连续墙施工工艺图解

  中国城市化的进程越来越快,土地资源越来越紧张,两者之间的矛盾不断加深,这就需要充分开发空中及地下空间来缓解这种供求的不平衡。地下连续墙是经过半个多世纪在基础施工工程和地下隐蔽工程中迅速发展和广泛使用的一项新技术。

  1 地下连续墙支护的形式、特点、应用范围

  地下连续墙施工工艺可以定义为使用各种挖槽机械采用冲击、抓挖、切割、铣削等不同的工艺方法,利用泥浆护壁作用,在地下挖出一道长而深的沟槽,浇筑混凝土等适宜材料,筑成地下连续墙墙体,墙体自身具有防渗、挡土、承重等功能,还能够作为临时施工设施,也可以成为永久性结构。

  1.1 地下连续墙的分类

  地下连续墙有50 多年的历史,如果对其进行严格分类,或有一定难度的。

  (1)按墙的用途可分为防渗墙、临时挡土墙、永久结构(承重)和作为基础用的地下连续墙。

  (2)按成墙方式可分为桩排式、桩壁组合式和壁板式的连续墙。

  (3)按墙体材料可分为钢筋混凝土墙、塑形混凝土墙、固化灰浆墙、自硬泥浆墙、预制墙、泥浆槽墙(回填砾石、黏土和水泥三合土)、后张预应力地下墙及钢制地下连续墙。

  (4)按开挖情况可分为地下连续墙(开挖)和地下防渗墙(不开挖)。

  1.2 地下连续墙的特点

  1.2.1 地下连续墙的优点:地下连续墙技术具有许多优点,在实践中得到了广泛的应用和发展。

  (1)利用机械设备施工,施工进度快、准确度高、工作振动小,产生噪音低,特别适于建筑密集的城市,或者夜间施工,对周围环境产生的不良影响较小。

  (2)使用钢筋混凝土或者素混凝土,提高了墙体强度和整体性,同时具有很好的耐久性和抗渗性,加大了墙体刚度和承载力,减少了结构和地基的变形,既能用于超深支护结构,也能用于主体结构。

  (3)能适应各种开挖的地层,除了熔岩地质以外,在软弱地层,在重要建筑物附近,都能够安全施工;特别是靠近或接近地下管线的施工,沉降和变化相对容易控制。

  (4)采用触变泥浆施工,主要用于密封和保护孔壁,使施工过程安全、可靠。周边的地基和基础不会产生沉降,施工质量和安全有保证。

  (5)基坑开挖时不需要放坡,土方工程量少了很多,浇筑混凝土时不再需要支撑模板和进行混凝土养护,而且还可以在低温下进行施工,减少了施工成本,并且缩短施工工期。

  1.2.2 地下连续墙的缺点:地下连续墙有许多优点,也有其自身的缺点,需要继续改善,主要有以下几点:(1)地下连续墙接头控制很难,是施工中的薄弱环节。(2)保证了墙面的垂直度,但表面粗糙,需要进一步加工处理或者加施工衬壁。(3)施工工艺、所选槽机、施工的地下槽、浇筑混凝土、泥浆处理每一个环节,需要妥善处理,不能留有遗漏。(4)泥浆制作和处理占用土地面积,容易使施工现场泥泞,造成污染;弃土和废弃泥浆需要外运,增加工程费用,同时也污染环境。(5)地质条件和施工的适应性问题。从理论上讲,地下连续墙可以用于各种地层,但较适应粘土层,如果是复杂的地质条件,施工难度和工程造价增加。(6)槽壁坍塌问题。施工中地下水位快速上升,护壁泥浆液面快速下降,如果泥浆的性质有问题或者变质,加之施工管理不当,或者存在软弱疏松砂性夹层等情况,槽壁容易发生坍塌。

  1.3 地下连续墙适用类型

  (1)处于软弱地基的深大基坑,周围又有密集的建筑群或重要的地下管线,对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程。

  (2)既作为土方开挖时的临时基坑围护结构,又可用作主体结构的一部分的地下工程。

  (3)采用逆作法施工,地下连续墙同时作为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋基础的工程。

  2 地下连续墙施工方法简述

  地下连续墙采用逐段施工方法,且周而复始地进行。每段的施工过程如图1 所示。

  (a)准备开挖的地下连续墙沟槽;(b)用专用机械进行沟槽开挖;(c)安装接头管;(d)安装钢筋笼;(e)水下混凝土灌筑;(f)拔除接头管;(g)已完工的槽段图1 地下连续墙施工程序图

  (1)利用专用挖槽机械开挖地下连续墙槽段,在进行挖槽过程中,沟槽内始终充满泥浆,以保证槽的稳定。

  (2)当槽段开挖完成后,在沟槽两端放入接头管(又称锁口管)。

  (3)将事先加工好的钢筋笼插入槽段内,下沉到设计高度。

  当钢筋笼太长,一次吊沉有困难时,须将钢筋笼分段焊接,逐节下沉。

  (4)待插入用于水下灌筑混凝土的导管后,即可进行混凝土灌筑。

  (5)待混凝土初凝后,及时拔去接头管。这样,便形成一个单元的地下连续墙。

  作为地下连续墙的整个施工工艺过程,还包括施工前的准备,泥浆的制备、处理和废弃等许多细节。其中修筑导墙、泥浆制备与处理、深槽挖掘、钢筋笼制备与吊装以及混凝土浇筑是地下连续墙施工中主要的工序。

  参考文献:

  [1] 黄炜.地下连续墙深基坑支护结构优化设计方法[D].中山大学,2009.

  [2] 曲丽香.地下连续墙施工关键技术研究[D].青岛理工大学,2016.