地下连续墙钢筋笼接头防绕流措施

地下连续墙钢筋笼接头防绕流措施

王雄敏

广东国晟建设监理有限公司广东佛山528312

摘要:本文结合广州市轨道交通七号线一期工程项目的现实情况,分析了本工程连续墙施工中产生的问题,分析其中可能出现偏差的原因,进行总结和分类,提出了一些可行性的预防绕流的建议。

关键词:地铁;地下连续墙;预防绕流

1工程概况

广州市轨道交通七号线一期工程[施工1标]土建工程线路始自于广州南站西广场,线路与规划的七号线并行下穿广州南站西广场后,再下穿钟三路地下人行通道,之后下穿广州南站内河涌、上跨七号线韦涌站~广州南站正线区间,再下穿韦涌、石壁涌、海怡大桥桥桩至出洞口,后经U型槽段、地面线段进入大洲车辆段。

图2混凝土绕流

本标段明挖工程主要由U型槽和盾构始发明挖段、交叉节点明挖段组成。其中U型槽段较深段采取800mm地下连续墙+一道内支撑支护。U型槽段较浅段靠二号线侧采用3+2排?600@450单轴搅拌桩支护,另一侧采用4排?600@450单轴搅拌桩。始发井明挖段基坑长约131.5m采用地下800mm连续墙+两道支撑(局部一道支撑)支护。

连续墙共计71槽段,一期槽段35个,二期槽段3个,2个洞门槽段。明挖段基坑开挖深度为13.m~0.0m,连续墙墙深为15.1m~27.9m。

U型槽段及始发井明挖段连续墙厚度800mm,标准槽段宽度为6m,线型为直线线型及“L”型。明挖段基坑支撑系统为:始发井处第一道支撑设置1600x800mm的环框梁及1000x800mm的钢筋砼支撑,第二道设置1200x1200mm腰梁,采用1000x1000mm砼支撑。其余连续墙支护设置800x800mm的冠梁,第一道支撑采用800x800mm砼对撑,并与冠梁整浇,第2道支撑采用800x800mm钢筋砼支撑。支撑在800x800mm钢筋砼腰梁上。U型槽少于3m基坑采用4排搅拌桩挡土墙的支护形式。

连续墙嵌固深度根据不同地质条件而有所不同,但须满足进入基底以下穿透淤泥层,进入粘土层不小于5.5m,强风化层不小于3.5m,中风化层不小于2.5m,微风化层不小于1.5m的嵌固深度要求。

本标段工程地处珠江三角洲后缘地带,地貌主要表现为珠江三角洲海陆交互相冲积平原地貌形态。车辆段明挖段几乎全部处于地下水丰富的淤泥层或淤泥质土层中,基岩和隔水土层埋深大,基坑围护结构承受较大的水土压力。连续墙施工段的开挖范围内主要为人工填土<1>、淤泥层<2-1A>、淤泥质土层<2-1B>和淤泥质粉细砂层<2-2>;底板处于<2-1A>、<2-1B>和<2-2>土层中均为软弱地层。

2地下连续墙施工中出现的问题:

广州市轨道交通七号线一期工程[施工1标]土建工程地下连续墙施工中出现的主要问题是:墙幅接头处的混凝土绕流。先浇筑的墙体在H型钢的边上会有混凝土绕过H型钢,在未浇筑段凝固成块,且粘在H型钢的腹板上,在下幅墙挖槽时,成槽机抓斗不能将其彻底除去,残留斜坡混凝土(见图2)。

经研究分析及现场探测,造成绕流的原因主要有以下3个方面:一是地下连续墙施工中考虑到钢筋的保护层,一般为7cm,钢筋笼下放之后,预留的保护层则成为混凝土绕流的通道,尤其是钢筋笼下放偏移,则有一边的预留量会加大,就更容易造成混凝土绕流发生。二是地层均为软弱土层,并且多为粉质黏土、黏土、圆砾、粉砂、泥炭质土的交互层,圆砾层和粉砂层在开挖后自稳能力很差,造成大的塌孔,浇筑时混凝土沿H型钢侧边的塌孔流过,形成绕流。浇筑混凝土时,H型钢处的砂袋填塞不够密实,砂袋间留有较大的空隙,浇筑时水泥浆液流过空隙,绕到H型钢腹板处,凝固后形成大的硬块。

四、绕流处理措施

(一)混凝土绕流带来的不利影响

1、绕流混凝土比较难于清除。在施工过程中,地下连续墙是在地下的,施工时一般采用泥浆进行护壁,地面下的情况完全是隐蔽的,采用超声波检测也只是检测成槽的尺寸情况,对于有绕流的地方,处理起来只能用冲击钻一点点砸下去,沾在H型钢腹板上的混凝土会被砸成一个斜坡,要完全处理掉困难很大。据绕流处理时间统计,每次最少需要6h,绕流严重时需要用半天甚至一天的时间,人工无法触及,所以处理起来非常耗费时间。

2、处理绕流混凝土时影响槽壁的稳定性。处理绕流混凝土,一般是在混凝土浇筑完成后,处理时冲击钻与已经凝固的混凝土撞击,使地层产生振动。这种振动使得黏度相对较小的圆砾层和砂层边缘容易脱落,造成塌孔,处理时间越久,冲击钻冲击越猛,塌孔几率就会越大,甚至于影响到槽体的稳定性。

3、处理绕流混凝土会造成混凝土的浪费。绕流外漏的混凝土,虽然不多,但在处理时,冲击钻撞击产生的振动使得新挖槽身的圆砾层和砂层发生边缘脱落,造成大的塌孔,灌注下幅地下连续墙时,这些塌孔要由混凝土填补起来,造成很大的浪费。

(二)绕流处理方案

1、绕流处理原则“以防为主”的原则。绕流的混凝土在地面处理绕流要坚持以下,挖槽后槽孔是由泥浆填满的,施工人员根本无法触及,只能靠冲击钻向下冲,冲击钻的主要着力点是垂直下方,而腹板处的绕流混凝土则是在侧边,冲击钻能处理的只是很少的一部分,要处理得彻底,相当费时。若在浇筑混凝土之前采取预防措施,防止混凝土的绕流,就省去了处理绕流的附加工程量,同时节省了大量时间,也确保了地下连续墙的质量。因此,“以防为主”是可取的。

2、预防绕流的措施

对于H型钢接头的地下连续墙,根据实际施工情况,预防混凝土绕流的措施主要有以下4种:

1)在钢筋笼加工时预先在H型钢(1在侧板外焊接止浆铁皮。的侧板外侧焊接0.2mm厚的镀锌铁皮,沿着H型钢两侧通长布置与钢筋笼面平行。浇筑混凝土时,铁皮在混凝土外侧,宽度600mm,土流动力的作用下移向两侧,起到阻止绕流的作用。

2)在侧板外焊接50mm×50mm等边角钢。将等边角钢焊)接在止浆铁皮的边缘,沿着H型钢通长布置,减少H型钢与槽壁间的缝隙,辅助止浆铁皮防止混凝土绕流。

3)冲实填充砂袋。填充钢筋笼端头超挖部分的砂袋时,)用H重力夯将沙袋砸压密实(重力夯尺寸为9m×0.55m×0.3m,型钢腹板高度为0.64m分段夯实,)一般是底部16m夯一次,然后每填5m夯一次。如此循环,直至砂袋填充到浇筑面以上为止。

4)超前开挖下幅槽段。等到已经浇筑的混凝土初凝之后,)就开始开挖H型钢未浇筑一侧的土方,绕流混凝土与H型钢腹板黏结强度还未达到最大,很容易处理掉,这也是对上述防绕流措施出现意外的弥补措施,是最后一道防线,也是很关键的一道防线。

以上的4种措施是相互配合的,其布置见图3。

图3防绕流措施示意图

混凝土通过导管灌入后,开始向墙的两侧流动,止浆铁皮之间的混凝土流动会将铁皮推向两侧,铁皮外侧贴槽壁后,会随着混凝土压力的加大渐渐变形,当铁皮变形弯曲部分靠到角钢上时,就不再继续向槽外扩张,遇到塌孔部分,则砂袋起到角钢的作用,抵挡住铁皮的继续变形。同时密实的砂袋则阻止了浆液的外漏,这样就可以有效地防止混凝土绕流。

5结束语

在广州市轨道交通七号线一期工程[施工1标]土建工程连续墙施工中,最初因处理绕流,地下连续墙的施工进度缓慢,经过全体员工的共同奋斗,采取以上4种措施防绕流后,效果良好,地下连续墙的施工进度较之前明显加快,而且每幅墙浇筑的混凝土量也明显减少,为后续的施工奠定了良好的基础,使本工程得以顺利圆满完成。以上为笔者在此工程参建3年的一点点经验与大家分享。

参考文献:

[1]王辉建筑施工项目管理[J].机械工业出版社2009.134.14-15

[2]马铭,徐赞云,吴学芹,地下连续墙接头形式及渗漏分析2008年第30期

第一作者简介:

王雄敏,1977年7月生,男,2000年毕业于西南交通大学土木工程专业,工程师,广东国晟建设监理有限公司528312,广东省广州市。

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