地铁车站地下连续墙接缝施工质量控制程旭

地铁车站地下连续墙接缝施工质量控制程旭

中国铁建大桥工程局第四工程有限公司黑龙江哈尔滨150056

摘要:地铁车站的施工环境主要是在深基坑中进行,地下连续墙是地铁车站建设过程中自上而下设支撑,以及自下而上进行受力体系转换的关键环节。地下连续墙的施工接缝是基坑开挖后防水效果的关键点。本文分析了地下连接墙接缝的问题现状,并提出了对连续墙接缝施工质量控制。

关键词:地下连续墙;接缝;质量控制

地下连续墙被广泛应用于城市地铁车站建设中,作为深基坑围护结构,由于地铁车站是完成于深基坑里面的,深基坑也正是其所处的施工环境。地下连续墙可以说是一个及其关键的环节,在建设地铁车站的过程中,地下连续墙不单单可以从上到下的起到支撑的作用,在从下往上的过程中,它也可以将受力体系进行转换。从施工接缝的角度来说,在基坑挖掘后,地下连接墙又可以起到防水的作用。

1地下连接墙接缝的问题现状

作为在土木工程界难以攻克的难关之一,地下连接墙墙缝的渗水问题一直以受到业内专家的高度重视,而公认其地下连接墙接缝的施工质量是地下墙体稳定的关键所在。通常业内专家认为,唯有提高其施工质量,才能在后续的基坑以及地铁整体建设等工作中奠定良好的基础。随着科技的不断进步,土木工程科学的不断发展,地下连接墙的接缝形式有诸多种类,国内最为常见的一种例如上海金泰公司研发并生产的SG35型自动检测液压抓斗成槽机,其吊装锁扣管处所采用的吊装履带为150t量级,不仅具有较高的载重量,其履带为可调节式,提高其应用的方便程度。并采用柔性接头作为其连接墙结构,该结构可有效的提高锁扣管的封堵效果。

2深基坑附近地表沉降影响原因

2.1围护结构刚度及横向支撑的刚度影响

围护结构刚度直接影响到基坑围护结构的水平位移,为避免围护结构出现位移进而造成地表沉降,需增强围护结构的刚度。通过有关实践可看出,围护结构的刚度会持续增加,进而地表沉降就会降低。在基坑里面设置支撑,尤其是设置多个支撑后能够有效防止围护结构的位移,当支撑刚度达到一定范围后,水平位移也会降低。

2.2基坑开挖时期所存在的时空效应

通过一定的实践及研究可看出,在进行基坑开挖及基坑支护工作时,分布开挖空间几何尺寸以及土体位移之间的联系较密切,能看出基坑开挖时空效应的规律。在基坑深度方面,围护结构的最大位移产生在基坑底部;在基坑边缘部分,边角处的围护结构会产生一定的位移,之后会持续增加,在中部达到最大值,但位移变化存在一定的差异。在地铁深基坑内,因为有着比较特殊的长条结构,这种结构长宽较大,且存在一定的空间效应。所以在进行深基坑施工时,需要选择正确的基坑开挖施工工序及正确的施工参数,不能忽略土体存在的流变性,这样可预测出维护墙体的位移及底层的位移,要想降低施工对基坑附近环境的影响,可使用分布快挖及支撑预加轴力的形式。

2.3围护结构入土深度以及土性的影响

通过实践可看出,增加围护结构的入土深度能够降低围护结构的位移,然而由于入土深度的增加,水平位移变化率就会持续降低。在理论方面,围护结构的入土深度直接影响到围护结构的约束,但在实际情况中,当入土到一定深度后,增加入土深度,围护结构的水平位移会降低,进而增加施工成本。土性对围护结构的水平位移也有较大的影响,研究发现,随着内摩擦角的增大,最大水平位移逐渐减小,两者几乎呈线性关系。理论上分析,内摩擦角越大,主动土压力越小,被动土压力越大,围护结构的水平位移越小。

3对连续墙接缝施工质量控制

3.1做好工程施工之前技术培训和交底的工作

因为地下连续墙的技术较为特别,而且施工人员基本不具备施工工艺的施工经验,所以在进行施工前需进行培训,聘请专业的技术人员指导及培训工作人员,培训后需进行考核。这样可有效地增强工作人员的技术素质,且能够适应作业程序,进而使得地下连续墙施工质量得到更加可靠的保障。

3.2锁口管迎土面泥土回填

先要明确工程的地质特点,在流塑性软土层成槽开挖时较易出现蠕变及塌方的情况;在塌方后面锁口管背部较易出现绕灌的情况;安放锁口管后需进行锁口管背侧空隙回填工作。对于粘土的处理需要确保地面回填的平整,并且避免出现混凝土绕流的情况,如此不仅可平衡混凝土压力,还可避免锁口管出现倾斜的情况。若出现绕灌的情况,由于粘土浆稀释的作用,混凝土很难形成强度,施工后方便凿出。

3.3对于锁口管的固定

为避免出现锁口管倾斜的情况,能够使用上端固定及下端固定结合的控制措施。下端固定使用吊机将锁口管提升到一定高度后快速落入土中进行固定,这种固定形式能够把锁口管的下端进行固定,很难产生较大的下端位移。上端固定就是在导墙顶部凿出凹槽,在中间布置钢筋进行固定及支挡,之后使用液压千斤顶的鼎盛架来固定锁口管,避免锁口管出现位移的情况。

3.4锁口管顶拔工艺

连续墙圈梁顶标高高于连续墙顶部时,会增加上拔锁口管的难度。在完成吊放钢筋笼时钢筋笼吊放如图,能够使用高双拼型钢反力箱垫于导墙上面,进而就能够降低拔管困难的问题。在混凝土初凝前拔起锁口管。当锁口管吊装完成后安装引拔器。在开始顶拔锁口管时,需在进行浇筑混凝土时将试块初凝时间当作依据。若没有做试件,则顶拔锁口管时需在浇筑4h后再进行。若在混凝土内加入一定的减水剂,当进行顶拔锁口管时把时间延迟。在进行浇筑时需要控制好混凝土绕管。

3.5增加刷壁次数,增强刷壁效果

当进行连续墙槽壁施工时,之前的接头上面会出现泥皮,影响到接头的质量,进而使地下连续墙的接缝处出现渗漏,因此需要增强对地下连续墙槽壁的清刷。可使用强制式刷壁机刷壁,以钢丝绳吊重锤为导向,使刷壁机在进行刷壁时能紧贴接头,这样可使刷壁效果得到保障。此外需要在刷壁机里设置斜肋板,在下放时需把泥浆对于刷壁机竖向力转换成部分水平分力,进而使刷壁机能够紧贴接头。当提出泥浆面之后需进行清洗,刷壁次数需在10次以上,直到没有淤泥为止,这样可使端头接缝的连接质量得到更加可靠的保障。

3.6接头箱接头施工控制

地下墙的常用接头是接头箱接头,我们在一个单元槽的施工完成之后再进行钢筋笼的吊放工程,在吊放的过程中还需要使用碎石和沙袋来填充空隙部分,接头箱的主要是为了防止混凝土对周围的墙壁造成挤压,但是要特别留意接头箱的下方和提出过程,接头箱产生的摩擦力;特别是注意检查焊接的情况,当然对于接头箱的形状和大小也有一定的要求,接头箱应该尽量保证表面光滑,如果出现缺陷应马上进行修补处理。对于接头处更应该严格检查,留意其中可能出现安全隐患的地方;还需要对油泵的工作情况进行检查,选择适当的油管来进行施工;在接头箱上升和下放的过程中要控制好力度,防止破坏周围墙体。

总之,地铁车站是在深基坑里面完成的,深基坑也是地铁车站的施工环境。地下连续墙是一个比较关键的环节,在建设地铁车站时,地下连续墙不仅可以起到支撑的作用,也能够转换受力体系。对于所存在的问题,需要提出相应的解决措施,通过使用这些措施进而完成对于周边环境的检测。

4案例分析某地铁地下连续墙工程实例

4.1工程概况

地铁地下连续墙工程,车站总长200m,最大宽度23.8m,标准段宽为19.7m,里程YDK10+496.317~YDK10+696.317,地下二层岛式车站,车站共设置2组风亭和4个出入口,车站基坑深度为16.3~18.4m,基坑围护结构体系采用地下连续墙+混凝土支撑,主体结构采用明挖顺筑法施工。根据地质勘察资料显示,地下连续墙施工区域的地层自上而下为杂填土、粉质粘土、淤泥质土、淤泥夹砂、中粗砂、淤泥质土、卵石、砂质粘土、全风化花岗岩和强风化花岗岩。工程水头较高,水位埋深1.40~5.40m,承压水头1.40~6.80m,水位标高4.16~8.31m,动水情况下中粗砂和卵石地层容易发生槽体塌方,这无形中给地下连续墙的施工增加一定的难度。

4.2地下连续墙接头形式对比

地下连续墙是由每个单元槽段连接而成,槽段之间就需要采用接头进行接合,接头形式的确定对地连墙的完整性与抗渗性影响极大。目前国内常见的三种地下连续墙接头形式有锁口管接头、工字钢接头和十字钢板接头。下面就对这三种接头形式优缺点进行介绍。

4.2.1锁口管接头

当单元槽段开挖完成后,将锁口管接头安装在槽段的一端,然后安装钢筋笼,灌注混凝土,当混凝土灌注3h左右开始顶拔锁口管,拔管速度应根据混凝土灌注速度和混凝土凝固状态进行严格进行控制,锁口管的形状一般选用圆形。锁口管接头的优点:工艺成熟,施工简便;构造简单;造价低;刷壁较为容易;后续槽段钢筋笼吊放较为方便。其缺点为:锁口管顶拔控制较难,很容易出现坍槽或者埋管现象;抗剪能力较差,较为容易变形;接头无折点,容易出现渗漏现象;接头整体性差,刚度差,属于柔性接头。

4.2.2工字钢接头

将钢板焊接加工成工字钢,然后将工字钢与先行施工的槽段网片焊接起来,成槽验收合格后再将前面焊接体进行吊放,并在后浇槽段回

填砂袋并灌注混凝土。工字钢接头施工简便,防渗漏效果比锁口管接头好,但是钢材用量较大。其优点有:施工简便,接头质量容易控制;槽段间增加钢筋混凝土凹凸榫,使得刚度提高;折点多,渗水路径延长,防渗漏效果好。其缺点有:钢材用量增加,造价较高;施工精度要求较高,施工速度较慢。

4.2.3十字钢板接头

采用十字钢板当做止水板,提高接头的防渗漏能力,一般在钢筋笼的端头上安装封头钢板来防止混凝土绕流;在后续槽段开挖时只将先行幅反力箱拔出,而利用接头箱对十字钢板进行保护。其优点有:无须刷壁工序;止水效果好;接头抗剪、抗弯和抗拉较强;防混凝土绕流效果好。其缺点有:制作工序繁多,工艺复杂;现场制作难度极大,一般在工厂制作;钢材用量较大,造价较高。通过三种常见接头形式对比,结合工程实际,最后本工程地下连续墙接头形式选择工字钢接头。

4.3地下连续墙接缝渗漏的原因

4.3.1接头清刷不干净

在对先施工的槽段接头进行清刷时未严格按照施工工艺要求的次数及清刷时间进行施工;清刷前刷壁器本身未清理干净,其形状与接头不符;清刷过程触碰到侧壁的土体,使得接头处留有沉渣,从而导致渗漏。混凝土绕流。墙幅由于施工精度控制不当形成左右倾斜和错位,使得工字钢与土体之间形成空隙,混凝土就会出现绕流现象,影响后续槽段的施工,使得接缝不紧密,出现缝隙。

4.3.2清渣和混凝土灌注施工控制不当

工程砂层厚度较大,在承压水作用下,沉渣较难清理干净;泥浆性能不佳导致泥浆置换质量不好,那么泥浆中悬浮的沙粒在混凝土浇筑时就会直接下沉至混凝土上,由于地下连续墙深度较深,最深为31.8m,混凝土灌注时间较长,那么这些沉渣的形成较大混凝土浇筑难度;随着混凝土浇筑的连续进行,混凝土托举力在不断减小,特别在接近地面时由于混凝土浇筑面上泥皮和沉渣较厚,混凝土因托举不力导致沉渣卷裹附着在钢板上,从而导致接缝夹泥夹砂等现象,留下了渗漏隐患。

参考文献:

[1]叶晨立.地铁车站地下连续墙接缝施工质量控制[J].福建建筑,2013(08).

[2]李晓旭.地铁车站地下连续墙接缝施工质量控制[J].江西建材,2017(11):171.

[3]冉道平,肖峰.盖挖逆作法施工引起地铁车站结构内力的测试结果分析[J].建筑技术,2015,46(9):797–799.

[4]黄帮兴.深基坑工程地下连续墙渗漏原因分析及预防[J].叶辉.铁道勘察.2013(02):65-68

[5]高玉宝.地铁车站深基坑地下连续墙接缝渗漏原因分析及防治[J].谷湘泉.江西建材.2014(18):144-145

标签:;  ;  ;  

地铁车站地下连续墙接缝施工质量控制程旭
下载Doc文档

猜你喜欢