天津某基坑66.5米深異形地連墻施工技術(shù)探討

1、<p>　　天津某基坑66.5米深異形地連墻施工技術(shù)探討</p><p>　　摘要：以天津某中心交通樞紐工程Z1線車站66.5M深異形地連墻施工為例，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對該地鐵車站地連墻施工方法進行了分析總結(jié)，重點闡述了超深地連墻施工在成槽技術(shù)、垂直度控制技術(shù)、防坍塌技術(shù)、鋼筋籠吊裝技術(shù)四個方面的施工控制要點，得到了一些有益經(jīng)驗，以期指導工程實踐。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：

2、異形地連墻；垂直度控制技術(shù)；防坍塌技術(shù)；鋼筋籠吊裝技術(shù) </p><p>　　Abstract：Using the example of meter 66-depth construction of underground special-shaped diaphragm wall at metro line1station in Tianjin subway culture center transportat

3、ion of hub project, combining with the spot situation , we analyse and summarize the construction of underground diaphragm wall. This paper is designed to emphasis on four aspects of construction control points , such as

4、 groove in the construction of super-depth diaphragm wall , verticality control technology ,avoiding falling-do</p><p>　　Keywords：special-shaped diaphragm wall ; verticality control technology ; avoiding fal

5、ling-down technology ; reinforcing cage hoisting technology </p><p>　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼： A </p><p>　　1、 工程實例簡介 </p><p>　　天津市某交通樞紐工程西臨友誼路，北臨樂園道，包括地面公交樞紐場站、軌道交通地鐵5號線、6號線、Z1線車站、區(qū)間及其相鄰的地

6、下商業(yè)及停車庫等，本文所引用的工程實例，其圍護結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻，厚度1000mm，最大深度66.5m，采用工字鋼接頭，并在地下連續(xù)墻接縫處外側(cè)采用3根φ800@600高壓旋噴樁加固，加固深度自墻頂至基坑下4m?；觾?nèi)設(shè)4層鋼筋混凝土支撐，采用“米”字形支撐，水平間距為9m,如圖1所示。 </p><p>　　擬建場地地形略有起伏，地面標高介于1.33～4.22m之間。本次擬建地鐵車站影響范圍內(nèi)地層主要為第四系全新

7、統(tǒng)人工填土層（Qml）、第Ⅰ陸相層（Q43al）、第Ⅰ海相層（Q42m）、第Ⅱ陸相層（Q41al）及第Ⅲ陸相層（Q3eal），巖性主要為粘性土、粉土、粉砂。地表普遍分布人工填土層（Qml），土質(zhì)不均，結(jié)構(gòu)松散，厚度變化較大，工程性質(zhì)差。Z1號線文化中心車站主體結(jié)構(gòu)基底主要位于(9)1粉質(zhì)粘土及(9)2粉土層上，該層層位總體較穩(wěn)定，土層尚均勻，局部砂粘性有所變化，粉土呈密實狀態(tài)，粘性土為可塑狀態(tài)。 場地范圍內(nèi)地下水位高，且含水層呈層狀分布

8、，在垂直、水平方向具有明顯差異。 </p><p>　　圖1Z1線與5號線換乘段鋼筋砼支撐平面布置圖 </p><p>　　2、 地下連續(xù)墻施工工藝介紹 </p><p><b>　　2.1測量放線 </b></p><p>　　在施工場地內(nèi)引測施工用平面控制點和水準點(要做好二個以上的水準點)，并報監(jiān)理工程師復測。施工

9、過程中要經(jīng)常復測基點，確保其精度符合要求[1-9]。 </p><p><b>　　2.2導墻制作 </b></p><p>　　（1）在地下連續(xù)墻成槽前，先進行導墻施工。導墻的質(zhì)量直接影響地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量，導墻是對成槽設(shè)備進行導向，并具有存儲泥漿穩(wěn)定液位，維護上部土體穩(wěn)定等作用，是防止土體坍落的重要措施。 </p><p>　?。?）導墻

10、內(nèi)側(cè)間隔1m設(shè)置10×10cm上下二道方木支撐，并在導墻頂面鋪設(shè)安全網(wǎng)片，保障施工安全。 </p><p>　?。?）導墻內(nèi)墻面要垂直，內(nèi)外導墻間距正確，墻面與縱橫軸線間距的允許誤差為±10mm，內(nèi)外導墻間距允許偏差±5mm，導墻面應保持水平，混凝土底面和土面應密貼。 </p><p><b>　　2.3泥漿工藝 </b></p&g

11、t;<p>　?。?）在地下連續(xù)墻施工時，泥漿性能的優(yōu)劣將直接影響到地下連續(xù)墻成槽施工時槽壁的穩(wěn)定性，是地下連續(xù)墻施工中的一個重要的因素。新泥漿采用經(jīng)過室內(nèi)實驗，性能指標優(yōu)良的膨潤土、純堿、高濃度CMC和自來水作原材料。通過清漿沖拌和混合攪拌拌合而成。 </p><p>　?。?）泥漿系統(tǒng)的參數(shù)根據(jù)本工程的地質(zhì)情況及以往地下連續(xù)墻的施工經(jīng)驗，本工程新的泥漿級配及控制指標見表1新鮮泥漿主要性能指標。

12、</p><p>　　新鮮泥漿主要性能指標表1 </p><p><b>　　2.4成槽施工 </b></p><p><b>　?。?） 槽段開挖 </b></p><p>　　標準槽段采取三序成槽，先挖兩邊，再挖中間。開挖過程中要實測垂 </p><p>　　直度，并及時

13、糾偏。 </p><p>　?。?）槽段成槽檢查 </p><p>　　槽段開挖結(jié)束后，檢查槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度，合格后可進行清槽換漿。槽段開挖質(zhì)量標準見表2槽段開挖質(zhì)量標準表。 </p><p>　　槽段開挖質(zhì)量標準表表2 </p><p><b>　?。?）清底換漿 </b></p><p

14、>　　采用反循環(huán)置換法及撩抓法清基，在成槽完畢之后進行。當槽底沉渣已經(jīng)清除干凈時即時換漿，保證槽底沉渣不大于100mm及槽底泥漿比重≤1.15g/cm3。 </p><p>　　2.5鋼筋籠的制作及吊裝 </p><p>　　為保證鋼筋籠在起吊過程中具有足夠的剛度，采用增設(shè)縱、橫向鋼筋桁架及主筋平面上的斜拉條等措施，所有鋼筋連接處均焊接牢固，保證鋼筋籠的起吊剛度。 鋼筋籠縱向預留導管

15、位置，并上下貫通；鋼筋籠底端在0.5m范圍的厚度方向進行收口處理；鋼筋籠設(shè)定位墊塊，確保鋼筋籠的保護層厚度。 按設(shè)計預埋與主體結(jié)構(gòu)各層樓板、頂、底板主筋連接的聯(lián)結(jié)器，聯(lián)結(jié)器與鋼筋籠主筋連接牢固，外露面包扎嚴實。 </p><p>　　鋼筋籠制作質(zhì)量標準見表3地下連續(xù)墻鋼筋籠制作的允許偏差表。 </p><p>　　地下連續(xù)墻鋼筋籠制作的允許偏差表表3 </p><p&g

16、t;　　3、本工程地下連續(xù)墻施工關(guān)鍵技術(shù)控制措施 </p><p>　　本工程所采用的66.5深地連墻是目前天津地鐵工程地連墻深度最深的車站，地連墻所穿越的地層地質(zhì)條件總體上較差，地下水位較高，極易出現(xiàn)塌槽現(xiàn)象，再加上與5號線換乘，異型幅較多，因此，如何保證架設(shè)鋼支撐的預埋件精度、槽段垂直度，墻縫止水處理效果等成為本工程連續(xù)墻施工的重中之重。經(jīng)過查閱相關(guān)資料與研究分析，采取了以下施工技術(shù)控制措施。 </p&

17、gt;<p>　　3.1 穿粉質(zhì)粘土技術(shù)措施 </p><p>　?、?采用深導墻和高導墻技術(shù)，深導墻對保持上部土體穩(wěn)定具有很好的作用，導墻加高后，增加了泥漿液面高度，增加水頭壓力。 </p><p>　?、?在成槽時，增大泥漿比重，并保持泥漿液面高度不大于導墻下15cm。 </p><p>　?、?采用導墻內(nèi)輕型井點降水技術(shù)措施，提高土體固結(jié)。 &l

18、t;/p><p>　?、?成槽時，放慢抓斗的提升和下放速度，減少對土層的沖擊。 </p><p>　　3.2 預埋件安裝技術(shù)措施 </p><p>　　本工程地下連續(xù)墻鋼筋籠預埋件主要是架設(shè)鋼支撐所用的鋼板，地下連續(xù)墻位置的誤差將直接引起預埋鋼板位置的不準從而導致鋼支撐架設(shè)不到位，為確保預埋鋼板位置準確，在施工中采取以下措施： </p><p>

19、　?、?施工中為確保開挖后地下連續(xù)墻的預埋鋼板位置正確，在鋼筋籠上的鋼板定位均采用張拉麻線進行定位，并用經(jīng)緯儀進行核正，各預埋鋼板電焊固定牢固。安放鋼筋籠時先測量擱置點，導墻頂?shù)臉烁撸嬎愠龅踅畹拈L度，確保鋼筋籠的位置正確，從而保證各預埋鋼板的位置正確。 </p><p>　?、?在地下連續(xù)墻背土側(cè)的預埋鋼板上覆一層泡沫板，既對鋼板進行保護，防止被移位、銹蝕，同時也方便今后的鑿出。 </p><

20、;p>　　3.3 地連墻槽孔塌方的預防措施 </p><p>　　槽段開挖是地連墻施工的中心環(huán)節(jié)，也是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵工序。為保證從開挖至澆完混凝土為止，槽壁始終保持穩(wěn)定，采取以下措施： </p><p>　?、?采用適應該工程基礎(chǔ)地質(zhì)條件的開挖設(shè)備和成槽工藝。 </p><p>　　本工程地連墻成槽選用液壓抓斗設(shè)備，施工中相對于反循環(huán)的成槽設(shè)備來說，對原地

21、層擾動較小，有利于槽壁穩(wěn)定；其次還具備成槽質(zhì)量好,吊放鋼筋籠順利等優(yōu)點。 </p><p>　?、?本工程地連墻需穿過一層微承壓水，成槽過程中槽壁土體易坍塌、不穩(wěn)定，地連墻導墻基礎(chǔ)是人工填土層，施工過程中，泥漿容易通過導墻與人工填土層接觸部位漏漿。采取主要措施如下： </p><p>　　當施工到微承壓水頂部時，輕放抓斗，緩慢施工，注意觀察泥漿面的變化并隨時補漿；隨時監(jiān)測泥漿是否稀釋。 &

22、lt;/p><p>　　在砂層造孔時，經(jīng)常量測孔深，出現(xiàn)輕微塌孔時，采取加強降水，使用大比重泥漿等措施；一旦出現(xiàn)較嚴重的塌孔，采取向槽孔回填粘土或加水泥后重復造孔等措施。 </p><p>　　開槽時抓槽速度不宜太快，使泥漿有一定的時間附著在槽壁上形成致密的泥皮，注意對導墻與人工填土層接觸部位的擠密，并防止在導墻外側(cè)出現(xiàn)積水，嚴格控制泥漿性能指標。 </p><p>　

23、?、?盡量縮短槽段開挖結(jié)束至澆注混凝土之間的時間。做好各種設(shè)備配件、各種施工材料的準備和供應工作，保證地連墻連續(xù)施工。 </p><p>　?、?控制重型設(shè)備(履帶吊車和液壓抓斗等)與導墻之間的距離。 </p><p>　　3.4 保證地連墻槽孔垂直度的措施 </p><p>　　為保證開挖槽段的垂直精度，采取如下措施： </p><p>　

24、　⑴ 選用帶有強制糾偏功能的重型抓斗，成槽過程中利用成槽機的顯示儀進行垂直度跟蹤觀測，做到隨挖隨糾。 </p><p>　　(2)精確定位導墻的平面位置，確保其垂直度滿足規(guī)范要求，通過抓斗上配備的自動測斜糾偏裝置，隨時對孔斜進行測量糾偏；應經(jīng)常校核桅桿的垂直度。 </p><p>　　(3)保證泥漿質(zhì)量，泥漿液面高度不得低于導墻下15cm。 </p><p>　　(

25、4)單孔終孔時，采用超聲波測井儀測量孔形和孔斜。 </p><p>　　3.5 地連墻漏水的預防措施 </p><p>　　墻段連接不佳或混凝土存在缺陷，是地連墻漏水主要原因。主要采取以下預防措施： </p><p>　?、旁诘叵聣κ┕ぶ校ＷC墻段接頭質(zhì)量的技術(shù)措施, </p><p>　　在槽段成槽施工中，端孔部位應嚴格控制孔斜率，以滿足接

26、頭施工的要求。做好槽段的清孔換漿工作，尤其是二期墻體的兩端頭混凝土壁應用專用鋼絲刷子鉆頭(固定在抓斗的斗體上)清除干凈。 </p><p>　　(2)作好混凝土工藝各項工作，防止夾泥和冷縫出現(xiàn)。 </p><p>　　布置合理的導管數(shù)，控制合理的導管間距。水下混凝土配合比，應根據(jù)水泥、砂石骨料狀況，由有資質(zhì)和經(jīng)驗的單位配制?；炷潦炝蠑嚢钁鶆?，嚴格控制坍落度在18～22cm，現(xiàn)場進行實際

27、坍落度測試,導管內(nèi)徑為250mm，控制導管插入深度為2～6m,混凝土應連續(xù)均勻供應，保證槽孔內(nèi)混凝土的上升速度不小于2m/h。 </p><p>　　(3)應用防滲和緩凝效果好的摻合劑。 </p><p>　　混凝土拌制時應適量摻加防滲緩凝效果好的減水劑摻合劑。 </p><p>　　(4)地連墻漏水時，可視其漏水程度不同采取相應措施。 </p>&l

28、t;p>　　在有微量滲水時，可采用防水砂漿修補,漏水較嚴重時，可用軟管引流，同時用水玻璃水泥漿液進行封堵。在地連墻外側(cè)，采用鉆孔灌漿或高噴進行堵漏。 </p><p>　　3.6、墻趾注漿施工補強措施 </p><p>　　(1) 工藝流程：見圖3墻趾注漿工藝流程圖。 </p><p>　　圖3 墻趾注漿工藝流程圖 </p><p>&

29、lt;b>　　(2) 施工方法 </b></p><p>　　地下連續(xù)墻達到設(shè)計強度后，對墻底注漿，每幅地下墻(標準段寬5米)放兩根注漿管，墻底注漿管的埋設(shè)垂直可靠、不變形，在管頂要設(shè)單向閥，漿液配比要按照加固的目的和加固地層狀態(tài)進行專門設(shè)計，并通過試驗進行調(diào)整，在正式注漿前，要選擇有代表性的墻段進行注漿試驗，確定合適的注漿參數(shù)。在墻體混凝土初凝后(3～5天)，先注少量清水疏通管路，在墻體混凝土

30、達到70%強度后(17～20天)再開始注漿，注漿壓力控制在0.2Mpa，注漿量每幅墻約2m3。注漿時要嚴格控制注漿壓力不大于0.2Mpa，地下墻抬起不大于1cm，并進行周邊環(huán)境的監(jiān)測。 </p><p><b>　　4、結(jié)論 </b></p><p>　　通過采取以上措施，天津某工程Z1地下連續(xù)墻檢驗合格率100%，基坑開挖過程中無明顯漏水點，確保了整個開挖過程能持續(xù)

31、順利進行，在一定程度上節(jié)約了工期，降低了工程造價。此外論文針對天津地層特殊條件，研究得到的泥漿級配控制,成槽采用的液壓抓斗設(shè)備以及超深異形地連墻施工質(zhì)量控制等的技術(shù)要點，對天津市后續(xù)類似地鐵工程深基坑施工具有一定的指導意義。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]中華人民共和國行業(yè)標準 . 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJ120-20

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