本發(fā)明涉及地下連續(xù)墻施工領(lǐng)域,特別涉及一種臨近既有線地下連續(xù)墻施工工藝。
背景技術(shù):
地下連續(xù)墻開挖技術(shù)起源于歐洲,20世紀(jì)50年代該項(xiàng)技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家及前蘇聯(lián)得到推廣,成為地下工程和深基礎(chǔ)中有效的技術(shù)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,地下連續(xù)墻的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,其中日本在此項(xiàng)技術(shù)上最為發(fā)達(dá)。從我國(guó)水電部門首次在青島丹子口水庫用此技術(shù)修建水壩防滲墻到現(xiàn)在,地下連續(xù)墻施工工藝在我國(guó)已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用,主要在上海、廣州等地區(qū)。但在西南地區(qū)砂卵石層施工,且近距離臨近運(yùn)營(yíng)既有線和地鐵線施工國(guó)內(nèi)還尚未出現(xiàn)。
在地下連續(xù)墻施工中,地下連續(xù)墻入巖一直是地下連續(xù)墻施工的重難點(diǎn),施工機(jī)械配合及施工進(jìn)度管理一直是業(yè)界研究的重點(diǎn),目前,針對(duì)上軟下硬組合地層情況,在地下入巖連續(xù)墻施工機(jī)械配套選型優(yōu)化和進(jìn)度組織等方面,總體缺乏應(yīng)用實(shí)例研究,缺少經(jīng)驗(yàn)參考。同時(shí),對(duì)于周邊環(huán)境復(fù)雜、臨近運(yùn)營(yíng)既有線和地鐵線,地下水位較高,基坑為一級(jí)安全等級(jí)的情況,在進(jìn)行地下連續(xù)墻施工過程時(shí),連續(xù)墻成槽施工要連續(xù)穿過雜填土、粉質(zhì)粘土、松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密實(shí)卵石,施工難度非常大,由此,如何開發(fā)出一種適合于臨近既有線地下連續(xù)墻施工的工藝,將是本領(lǐng)域技術(shù)人員值得研究的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題,提供一種臨近既有線地下連續(xù)墻施工工藝,以達(dá)到縮短施工總工期,降低降排水及主體施工總體成本,為以后連續(xù)墻施工在砂卵石中的運(yùn)用提供的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種臨近既有線地下連續(xù)墻施工工藝,其特征在于,包括以下幾個(gè)步驟:
步驟1、施工前的準(zhǔn)備和測(cè)量;
步驟2、制作導(dǎo)墻和護(hù)壁泥漿;
步驟3、成槽施工及成槽檢測(cè)驗(yàn)收;
在步驟3中,要求制得的新鮮泥漿的粘度為18-25s,密度為1.05-1.2g/cm3,循環(huán)泥漿的粘度為19-25s,密度不大于1.25g/cm3。
進(jìn)一步,在步驟2中,導(dǎo)墻采用倒“l(fā)”型,同時(shí)采用φ10@150/200的雙層鋼筋網(wǎng)片,并選擇c25混凝土,更進(jìn)一步地說,導(dǎo)墻的施工工藝流程包括:平整場(chǎng)地→測(cè)量定位→挖槽→澆筑墊層→砌筑磚臺(tái)?!壴摻睢?cè)模板→澆筑混凝土→拆?!O(shè)橫支撐。
在本發(fā)明中,地下連續(xù)墻為連續(xù)性墻體,其成槽開挖原理與旋挖鉆孔樁相似,但其施工難度大于鉆孔樁,主要原因在于兩者挖孔形狀,墻為槽狀樁為孔狀,護(hù)槽與護(hù)孔是不一樣的概念,槽壁的穩(wěn)定要比孔壁復(fù)雜得多,并且槽壁的拱效應(yīng)不如圓拱效應(yīng)。因此,防坍塌護(hù)壁將為連續(xù)墻成槽的重難點(diǎn),而護(hù)壁成功的關(guān)鍵又取決于護(hù)壁泥漿的調(diào)配,由此,在步驟2中,所述護(hù)壁泥漿包括以下重量份的原料:鈉基膨潤(rùn)土120-130份、玄武巖纖維3-4份、cmc為40-50份,以及適量的鹽水,所述鹽水中的鹽為鈉鹽,泥漿中加有分散劑,所述分散劑為純堿。
在上述中,膨潤(rùn)土是以蒙脫石為主的含水粘土礦,它具有膨潤(rùn)性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性等性質(zhì)。鈉基膨潤(rùn)土較之鈣基膨潤(rùn)土的物理化學(xué)性質(zhì)和工藝技術(shù)性能優(yōu)越,主要表現(xiàn)在:吸水速度慢,但吸水率和膨脹倍數(shù)大,陽離子交換量高,在水介質(zhì)中分散性好,膠質(zhì)價(jià)高;它的膠體懸浮液觸變性、粘度、潤(rùn)滑性好,ph值高;熱穩(wěn)定性好;有較高的可塑性和較強(qiáng)的粘結(jié)性;熱濕拉強(qiáng)度和干壓強(qiáng)度高。且膨潤(rùn)土制漿能力較強(qiáng),制造的泥漿含沙量極低(0~0.3%),即幾乎全部土顆粒陡變成膠體,沒有廢余料(1t膨潤(rùn)土可造10-15m3泥漿),這是普通粘土所做不到的。膨潤(rùn)土的原漿密度小(1.02-1.04g/cm3),故能攜帶的渣屑就多,固相的含砂率可由2%提升到4%。基于上述性能特點(diǎn),本發(fā)明的地下連續(xù)墻施工所用泥漿將鈉基膨潤(rùn)土作為首選材料。玄武巖纖維用于控制泥漿內(nèi)的懸浮物,能夠在泥漿中起到類似網(wǎng)狀的作用,大幅提高泥漿的懸浮渣屑,并使渣屑在泥漿中循環(huán)時(shí)迅速下沉。cmc作為有助于提高泥漿的粘度、懸浮等特性,提高泥漿的綜合性能,鹽水用于調(diào)節(jié)泥漿的ph值,以使泥漿的ph達(dá)到設(shè)計(jì)要求,更具體地說,所述鹽水中的鹽為鈉鹽,包括nacl鹽水。
作為另一種替選方案,所述護(hù)壁泥漿包括以下重量份的原料:鈉基膨潤(rùn)土80-120份、cmc為3-4份,分散劑為0-50份,水為1000份,所述分散劑為純堿,按照該配方制得的泥漿的大部分主要性能也能達(dá)到要求,但是其綜合性能不及上述采用玄武巖纖維制得的泥漿,例如,其控制懸浮物的能力不及采用玄武巖纖維制得的泥漿。
進(jìn)一步,在地下連續(xù)墻施工中,槽壁垂直度和槽底沉渣厚度是兩個(gè)很重要的控制參數(shù),稍有偏差,都極有可能造成政工施工工程的失敗,并導(dǎo)致安全事故發(fā)生,由此,為了精確控制該兩個(gè)參數(shù),在步驟3中,成槽檢測(cè)包括槽壁垂直度檢測(cè)系統(tǒng)和漕底沉渣厚度檢測(cè)系統(tǒng),所述槽壁垂直度檢測(cè)系統(tǒng)包括超聲成槽質(zhì)量檢測(cè)儀,超聲成槽質(zhì)量檢測(cè)儀包括檢測(cè)儀主機(jī)、超聲探頭、深度測(cè)量裝置和提升機(jī)構(gòu),超聲探頭與提升裝置及提升機(jī)構(gòu)組裝在一起,超聲探頭在提升裝置的控制下從槽口勻速下降,深度測(cè)量裝置測(cè)取超聲探頭下放的深度并傳至檢測(cè)儀主機(jī),主機(jī)根據(jù)設(shè)定的深度間距控制超聲探頭發(fā)射超聲波,檢測(cè)儀主機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣延時(shí)和采樣率起動(dòng)高速高精度信號(hào)采集器采集超聲信號(hào)并計(jì)算斷面尺寸,進(jìn)而繪出測(cè)量槽段的槽壁剖面圖;所述漕底沉渣厚度檢測(cè)系統(tǒng)包括發(fā)射電極和感應(yīng)電極,采用電阻率法,將發(fā)射電極放入成槽泥漿中,感應(yīng)電極探頭以固定的采集間距沿槽壁方向下降,測(cè)試儀器自動(dòng)記錄每段間距的電阻率,實(shí)測(cè)的電阻率曲線大的拐點(diǎn)即為沉渣頂界面。
進(jìn)一步,測(cè)量探頭上共布置四組換能器,其中兩組為發(fā)射組,另外兩組為接收組,發(fā)射組和接收組對(duì)稱設(shè)置,四組探頭成正交十字探測(cè)槽壁兩個(gè)方向的槽壁剖面。
由于上述的設(shè)置,通過兩發(fā)、兩收的四組超聲波探頭成正交十字探測(cè)槽壁兩個(gè)方向的槽壁剖面,超聲探頭從槽口下降至槽底(或從槽底提升至槽口),儀器在下降(或提升)過程中,檢測(cè)儀主機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣延時(shí)和采樣率起動(dòng)高速高精度信號(hào)采集器采集超聲信號(hào)并計(jì)算斷面尺寸。當(dāng)測(cè)量探頭完成一次下降(或提升)過程,檢測(cè)儀主機(jī)即可繪出測(cè)量槽段的槽壁剖面圖,進(jìn)而測(cè)出地下連續(xù)墻成槽的垂直度;同時(shí),通過將發(fā)射電極放入成槽泥漿中形成電場(chǎng),感應(yīng)電極探頭以固定的采集間距沿槽壁方向下降,測(cè)試儀器自動(dòng)記錄每段間距的電阻率,實(shí)測(cè)的電阻率曲線大的拐點(diǎn)即為成渣頂界面,從而推算出地下連續(xù)墻沉渣深度進(jìn)行檢測(cè)。
進(jìn)一步,為了快速成槽并同時(shí)保證成槽質(zhì)量,在步驟3中,先按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行單元槽段劃分,然后采用成槽機(jī)對(duì)每個(gè)單元槽進(jìn)行挖槽,成槽機(jī)配備有垂直度顯示儀表和自動(dòng)糾偏裝置,其中,首開槽段時(shí),先挖槽段兩端土體,再開挖在兩抓之間的土體,然后,采用三抓成槽的方式,先抓遠(yuǎn)離首開幅一側(cè)土體,再抓靠近首開幅側(cè)土體,最后抓中間土體的順序開挖其他單元槽,最后,在閉合幅挖掘時(shí),采用三抓成槽的方式,先抓中間土體,再分別抓兩側(cè)土體的順序進(jìn)行開挖。
對(duì)于特殊位置槽段,當(dāng)單元轉(zhuǎn)角處槽段臨近既有線時(shí),其成槽工藝為:采取旋挖鉆機(jī)與成槽抓斗配合成槽,即先鉆后抓法,對(duì)于卵石層,采用旋挖鉆機(jī)施工導(dǎo)向孔或松土,再用液壓抓斗成槽。
槽段挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,用成槽機(jī)自身設(shè)備或超聲波等方法測(cè)量槽壁斷面,如誤差超過規(guī)定的精度則需修槽,修槽完成后,在鋼筋籠下放前清槽一次,首先清除前單元槽段接頭處殘留的泥皮、泥塊,可采用自制的刷壁器,用吊車吊入槽內(nèi)緊貼槽壁接頭混凝土面往復(fù)上下刷2-3遍清除干凈,再用成槽機(jī)抓頭清除底部較厚的沉渣。
鋼筋籠下放后進(jìn)行二次清槽,可采用混凝土導(dǎo)管壓清水或稀泥漿循環(huán)法清槽,在清槽完成后采用電阻率法對(duì)槽底沉渣厚度進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收,測(cè)定沉渣厚度是否在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi),一般沉渣厚度控制在10cm以內(nèi)。
進(jìn)一步,在清底換漿時(shí),當(dāng)空氣升液器在槽底部往復(fù)移動(dòng)不再吸出土碴,實(shí)測(cè)槽底沉碴厚度小于20cm時(shí),即可停止移動(dòng)空氣升液器,置換槽底部不符合質(zhì)量要求的泥漿,在清底換漿全過程中,控制好吸漿量和補(bǔ)漿量的平衡,不能讓泥漿溢出槽外或讓漿面落低到導(dǎo)墻頂面以下50cm。
綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:
1、通過對(duì)泥漿的組分和配比進(jìn)行設(shè)計(jì),得到了一種適合西南地區(qū)砂卵石層施工的用于地下連續(xù)墻成槽護(hù)壁的泥漿,其密度適宜,易沉淀并且泥皮厚度合適,能夠懸浮渣屑,又能使渣屑在泥漿中循環(huán)時(shí)迅速下沉,能夠?qū)εR近既有線的地下連續(xù)墻開挖內(nèi)壁進(jìn)行護(hù)保;
2、通過兩發(fā)、兩收的四組超聲波探頭成正交十字探測(cè)槽壁兩個(gè)方向的槽壁剖面,超聲探頭從槽口下降至槽底(或從槽底提升至槽口),儀器在下降(或提升)過程中,檢測(cè)儀主機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣延時(shí)和采樣率起動(dòng)高速高精度信號(hào)采集器采集超聲信號(hào)并計(jì)算斷面尺寸。當(dāng)測(cè)量探頭完成一次下降(或提升)過程,檢測(cè)儀主機(jī)即可繪出測(cè)量槽段的槽壁剖面圖,進(jìn)而測(cè)出地下連續(xù)墻成槽的垂直度;
3、通過將發(fā)射電極放入成槽泥漿中形成電場(chǎng),感應(yīng)電極探頭以固定的采集間距沿槽壁方向下降,儀器則自動(dòng)記錄一個(gè)電阻率,實(shí)測(cè)的電阻率曲線大的拐點(diǎn)即為成渣頂界面,從而推算出地下連續(xù)墻沉渣深度進(jìn)行檢測(cè),因此,利用電阻率法測(cè)沉渣厚度的技術(shù)效果有:①原理簡(jiǎn)單可靠;②可實(shí)時(shí)顯示沉渣厚度;③儀器操作使用簡(jiǎn)便;④可一鍵式生成測(cè)試報(bào)告;
4、本發(fā)明的連續(xù)墻施工工藝形成的墻體與同類深基礎(chǔ)施工方法相比,墻體剛度大、強(qiáng)度高,擋土、截水、抗?jié)B、耐久性能更好,并且施工振動(dòng)小,噪音低,垂直度偏差小,擴(kuò)孔率低,外觀質(zhì)量好,最重要的是可用于逆作法施工,使地下部分與上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工,大大縮短了工期。在經(jīng)濟(jì)效益上,一般地下室外墻與基坑圍護(hù)墻采用兩墻合一的形式,本施工工藝一方面省去了單獨(dú)設(shè)立的圍護(hù)墻,另一方面可在工程用地范圍內(nèi)最大限度擴(kuò)大地下室面積,增加有效使用面積;此外,圍護(hù)墻的支撐體系由地下室樓蓋結(jié)構(gòu)代替,省去大量支撐費(fèi)用,還可以解決特殊平面形狀建筑或局部樓蓋缺失所帶來的布置支撐的困難,并使受力更加合理。由于上述原因,再加上總工期的縮短,因而在軟土地區(qū)對(duì)于具有多層地下室的高層建筑,本發(fā)明的施工工藝具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,一般可節(jié)省地下結(jié)構(gòu)總造價(jià)的25%~35%;
5、本發(fā)明運(yùn)用于臨近既有線的連續(xù)墻施工工藝的施工總工期短,降低了降排水及主體施工總體成本,填補(bǔ)了地下連續(xù)墻施工工藝在砂卵石層中運(yùn)用的技術(shù)空白,為以后的施工提供的寶貴的經(jīng)驗(yàn),值得推廣應(yīng)用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種適合西南地區(qū)砂卵石層地下連續(xù)墻施工工藝的地下連續(xù)墻試驗(yàn)槽段平面示意圖;
圖2是本發(fā)明的地下連續(xù)墻施工用泥漿系統(tǒng)工藝流程圖;
圖3是本發(fā)明的臨近地鐵轉(zhuǎn)角處槽段施工示意圖;
圖4是本發(fā)明的一種以圓孔為例的槽壁垂直度檢測(cè)方法示意圖。
圖中標(biāo)記:1為孔ⅰ,2為孔ⅱ,3為孔ⅲ,4為按試驗(yàn)段ⅰ,5為試驗(yàn)段ⅱ,6為試驗(yàn)段ⅲ。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例:
工程概況:成都車站擴(kuò)能改造行包房工程
行包房工程建筑面積18998㎡(地上3164㎡,地下15834㎡),基底面積7917㎡,地下2層地上3層,基底標(biāo)高-15.05,開挖深度約13.05m,基礎(chǔ)墻東南角與地鐵1號(hào)線大致平行,距離地鐵盾構(gòu)最近距離約11.3m,南側(cè)靠近既有國(guó)鐵6站臺(tái)12道,基坑施工期間均要正常運(yùn)行。為保證運(yùn)行的安全性,設(shè)計(jì)采用地下連續(xù)墻(環(huán)形封閉形成止水帷幕)+鋼筋混凝土梁板內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系(逆作法),連續(xù)墻墻體全長(zhǎng)389m,共計(jì)72槽段,槽段長(zhǎng)度3~6m,墻體厚度1000mm,墻體開挖深度32m,混凝土等級(jí)c35p10,墻厚1000mm,墻底進(jìn)入風(fēng)化巖層不少于1000mm,墻高約32000mm。依據(jù)地勘報(bào)告,本工程地質(zhì)的卵石層厚度很大且最大粒徑200mm,厚度超過20m,充填物為礫石、細(xì)砂、漂石等,單軸天然強(qiáng)度5.0mpa,且需進(jìn)入風(fēng)化巖1000mm。
基于此,本工程的連續(xù)墻施工工藝包括以下步驟:
步驟1、試驗(yàn)段成槽工藝
確定成槽工藝,選擇3個(gè)槽段為試驗(yàn)段,按試驗(yàn)段ⅰ4、試驗(yàn)段ⅱ5、試驗(yàn)段ⅲ6的順序分別采用單槽三抓法、兩鉆一抓法和導(dǎo)桿抓斗法,最先成槽的方法為正式施工選用方法,其它方法將不采用,如圖1所示,通過試驗(yàn)測(cè)出,采用單槽三抓法;
步驟2、制作導(dǎo)墻
地下連續(xù)墻導(dǎo)墻采用倒“l(fā)”型,并采用φ10@150/200的雙層鋼筋網(wǎng)片,c25混凝土,導(dǎo)墻墻厚200mm,其施工工藝流程為:平整場(chǎng)地→測(cè)量定位→挖槽→澆筑墊層→砌筑磚臺(tái)模→綁扎鋼筋→支墻側(cè)模板→澆筑混凝土→拆?!O(shè)橫支撐;
步驟3、護(hù)壁泥漿制備
先設(shè)置泥漿制備系統(tǒng),如圖2所示,然后制備泥漿、儲(chǔ)存泥漿,泥漿的循環(huán)使用及再生處理;采用鈉基膨潤(rùn)土120-130份、玄武巖纖維3-4份、cmc40-50份、適量的鹽水及其他外加劑制備泥漿,新泥漿需靜置24h發(fā)酵后使用,同時(shí),要求泥漿滿足如下性能指標(biāo):
表1泥漿性能指標(biāo)表:
其中,當(dāng)泥漿的性能指標(biāo)達(dá)到如下4項(xiàng)時(shí),必須廢棄處理:
1)泥漿比重ρ>1.3;
2)泥漿粘度過高,小漏斗測(cè)定粘度時(shí),泥漿成滴流狀態(tài);
3)泥漿中的含砂量>25%以上;
4)泥漿的ph>11;
步驟4、成槽施工
1)成槽挖土,采用地下連續(xù)墻成槽機(jī)(抓斗)成槽,先按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行單元槽段劃分,然后采用成槽機(jī)對(duì)每個(gè)單元槽進(jìn)行挖槽,成槽機(jī)配備有垂直度顯示儀表和自動(dòng)糾偏裝置,其中,首開槽段時(shí),先挖槽段兩端土體,再開挖在兩抓之間的土體,然后,采用三抓成槽的方式,先抓遠(yuǎn)離首開幅一側(cè)土體,再抓靠近首開幅側(cè)土體,最后抓中間土體的順序開挖其他單元槽,最后,在閉合幅挖掘時(shí),采用三抓成槽的方式,先抓中間土體,再分別抓兩側(cè)土體的順序進(jìn)行開挖;
2)清底換漿,槽段挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,用成槽機(jī)自身設(shè)備或超聲波等方法測(cè)量槽壁斷面,如誤差超過規(guī)定的精度則需修槽,修槽完成后,在鋼筋籠下放前清槽一次,首先清除前單元槽段接頭處殘留的泥皮、泥塊,可采用自制的刷壁器,用吊車吊入槽內(nèi)緊貼槽壁接頭混凝土面往復(fù)上下刷2-3遍清除干凈,再用成槽機(jī)抓頭清除底部較厚的沉渣;
鋼筋籠下放后進(jìn)行二次清槽,可采用混凝土導(dǎo)管壓清水或稀泥漿循環(huán)法清槽,在清槽完成后采用電阻率法對(duì)槽底沉渣厚度進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收,測(cè)定沉渣厚度是否在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi),一般沉渣厚度控制在10cm以內(nèi)清除槽底沉渣采用置換法,當(dāng)空氣升液器在槽底部往復(fù)移動(dòng)不再吸出土碴,實(shí)測(cè)槽底沉碴厚度小于20cm時(shí),即可停止移動(dòng)空氣升液器,置換槽底部不符合質(zhì)量要求的泥漿;
3)臨近地鐵轉(zhuǎn)角處槽段施工,轉(zhuǎn)角槽段采取旋挖鉆機(jī)與成槽抓斗配合成槽,即先鉆后抓法,以提高成槽速度,對(duì)于卵石層,采用旋挖鉆機(jī)施工導(dǎo)向孔或松土,再用液壓抓斗成槽,具體施工順序?yàn)椋合扔眯阢@機(jī)依次在轉(zhuǎn)角槽段引孔,順序如圖3所示,旋挖鉆機(jī)引孔到達(dá)設(shè)計(jì)深度后再用成槽機(jī)抓挖孔ⅰ1-孔ⅱ2,孔ⅱ2-孔ⅲ3之間土體;
步驟5、鋼筋籠加工及鋼筋籠吊裝
按照標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范,進(jìn)行鋼筋籠加工及鋼筋籠吊裝,其中,地下連續(xù)墻周長(zhǎng)389m,共分72幅,最大幅寬6m,墻深32m,鋼筋籠長(zhǎng)度20m,要求地下連續(xù)墻鋼筋籠在胎架上整幅制作成型,整體吊裝入槽,加工平臺(tái)平整度要求誤差小于8mm;
步驟6、鎖口管吊放
采用鎖扣管接頭,鎖口管為鋼管,直徑根據(jù)墻的厚度確定,成槽后在與土連接的一側(cè)放置鎖口管,然后下放鋼筋籠,隨后安裝頂升器,鎖口管起到槽段定位、增長(zhǎng)滲流路徑長(zhǎng)度、現(xiàn)澆混凝土模板的作用,鎖口管重復(fù)利用,在混凝土澆灌達(dá)到初凝時(shí)(以澆筑順序及澆筑標(biāo)高計(jì)算),由帶液壓千斤頂?shù)膶S弥Ъ芘浜系踯囂岚?,分段拆卸?/p>
步驟7、碎石填筑
采用填筑碎石形式回填鎖口管后面的超挖槽段部分,碎石粒徑為40mm-100mm之間為宜,在填碎石過程中,隨時(shí)測(cè)量鎖口管后壁和槽內(nèi)深度的變化(尤其上部10m范圍內(nèi)更加注意),如后壁碎石深度不上漲,槽內(nèi)深度減小,說明槽壁有坍塌出現(xiàn)碎石繞流現(xiàn)象,此時(shí)要停止回填碎石,待混凝土澆筑完畢拔出鎖扣管后及時(shí)用成槽機(jī)清理接頭(必要時(shí)可用沖擊鉆);
步驟8、水下混凝土澆筑
墻體混凝土按照澆灌水下混凝土規(guī)范要求使用商品混凝土,水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法施工,混凝土導(dǎo)管選用d=300的鋼導(dǎo)管,粗絲扣接頭,用吊車將導(dǎo)管吊入槽段規(guī)定位置,導(dǎo)管上頂端安上方形漏斗,方形漏斗容量0.8-1m3,按規(guī)范要求留置混凝土抗壓抗?jié)B試塊;
鋼筋籠沉放就位后,應(yīng)及時(shí)灌注混凝土,導(dǎo)管插入到離槽底300~500mm,灌注混凝土前應(yīng)在導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置球膽,以起到隔水作用,并檢查混凝土配合比后方可澆注混凝土;檢查導(dǎo)管的安裝長(zhǎng)度,并做好記錄,每車混凝土填寫一次混凝土上升高度及導(dǎo)管埋設(shè)深度的記錄,在澆注中導(dǎo)管插入混凝土深度應(yīng)始終保持在2~6m;導(dǎo)管間水平布置一般為1.5m,距槽段端部不大于0.5m,混凝土超灌高度30~50cm,以保證墻頂混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求;
導(dǎo)管在砼澆注前先在地面上每4~5節(jié)拼裝好,用吊機(jī)直接吊入槽中砼導(dǎo)管口,再將導(dǎo)管連接起來,這樣有利于提高施工速度;灌注水下混凝土?xí)r,采用兩根導(dǎo)管,導(dǎo)管離槽底0.4m,要求混凝土面上升速度不宜小于3m/h,槽內(nèi)混凝土面上升高差小于0.3m,中途停頓時(shí)間小于30min;
步驟9、頂拔鎖扣管
鎖口管吊裝就位后,隨著安裝頂升器,以開始澆灌混凝土?xí)r做的混凝土試塊達(dá)到初凝狀態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間為依據(jù)(一般正常灌注完4h),在頂拔鎖口管的過程中,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆灌記錄表,計(jì)算鎖口管允許頂拔的高度,嚴(yán)禁早拔、多拔,起初每10min起拔10cm-15cm,之后根據(jù)混凝土凝結(jié)情況控制;
步驟10、連續(xù)墻堵漏
現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),其地下水水位約為-8m,地下連續(xù)墻墻頂標(biāo)高為-6m,土方開挖至-8m左右,地下連續(xù)墻外側(cè)在水壓力的作用下,墻體自身、相鄰墻接頭處、墻底嵌入風(fēng)化巖部位容易出現(xiàn)漏水的情況,土方開挖時(shí),連續(xù)墻墻身出露后,采取邊開挖邊堵漏的方法,發(fā)現(xiàn)漏水,及時(shí)封堵。
在上述中,步驟4的成槽施工還包括成槽檢測(cè),成槽檢測(cè)的內(nèi)容包括槽壁垂直度檢測(cè)及槽底沉渣厚度的檢測(cè)。槽壁垂直度檢測(cè):利用超聲成槽質(zhì)量檢測(cè)儀進(jìn)行垂直度檢測(cè),超聲成槽質(zhì)量檢測(cè)儀由檢測(cè)儀主機(jī)、超聲探頭、深度測(cè)量裝置和提升機(jī)構(gòu)組成,超聲探頭在提升裝置和提升機(jī)構(gòu)組成,超聲波探頭在提升裝置的控制下從槽口勻速下降,深度測(cè)量裝置測(cè)取探頭下放的深度并傳到主機(jī),主機(jī)根據(jù)設(shè)定的深度間距(5mm/10mm/15mm/20mm/25mm)控制超聲發(fā)射探頭發(fā)射超聲波并同步啟動(dòng)幾時(shí),主機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣延時(shí)和采樣率啟動(dòng)高速高精度信號(hào)采集器采集超聲信號(hào),由于泥漿的聲阻抗遠(yuǎn)小于土層(或巖石)介質(zhì)的聲阻抗,超聲波幾乎從槽壁產(chǎn)生全反射,反射波經(jīng)過泥漿傳播后被接收換能器接收,反射波到達(dá)的時(shí)間即為超聲波在槽內(nèi)泥漿中的傳播時(shí)間t(簡(jiǎn)稱聲時(shí))。
更進(jìn)一步地說,測(cè)量探頭上共布置四組換能器(一發(fā)、一收為一組),四組探頭成正交十字探測(cè)槽壁兩個(gè)方向的槽壁剖面。以一個(gè)剖面上的兩組探頭測(cè)量為例,探頭下到槽內(nèi)某高程測(cè)點(diǎn),測(cè)量探頭兩方向相反的換能器至槽壁的距離為l1、l2,測(cè)得聲波在路徑l1、l2上的往返傳播時(shí)間分別為t1、t2,假如泥漿的聲波速度為c(c可通過實(shí)測(cè)得到),那么有l(wèi)1=(ct1)/2,l2=(ct2)/2,槽段在該斷面測(cè)點(diǎn)的尺寸即為b=l1+l2+d,其中d為兩方向相反換能器的反射(接收)面之間的距離。同樣方法可測(cè)得槽段在該斷面另一方向測(cè)點(diǎn)剖面的尺寸。
提升機(jī)構(gòu)將超聲探頭從槽口下降至槽底(或從槽底提升至槽口),儀器在下降(或提升)過程中,檢測(cè)儀主機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣延時(shí)和采樣率起動(dòng)高速高精度信號(hào)采集器采集超聲信號(hào)并計(jì)算斷面尺寸。當(dāng)測(cè)量探頭完成一次下降(或提升)過程,檢測(cè)儀主機(jī)即可繪出測(cè)量槽段的槽壁剖面圖,進(jìn)而測(cè)出地下連續(xù)墻成槽的垂直度。
當(dāng)提升機(jī)構(gòu)在提升超聲探頭的過程中時(shí),保持吊點(diǎn)不變且電纜垂直,通過所測(cè)的樁孔壁剖面圖可以得到樁孔的垂直度。對(duì)于矩形的槽孔,可沿軸線布置若干個(gè)剖面,利用兩組探頭測(cè)試垂直于矩形槽軸線方向剖面的寬度。
更進(jìn)一步地說,其垂直度檢測(cè)方法為:
泥漿波速的測(cè)定,槽寬、成槽垂直度檢測(cè)中需要測(cè)定泥漿的波速:泥漿波速測(cè)定將在所測(cè)單元槽段端口進(jìn)行,根據(jù)端口所測(cè)得聲時(shí)值tbi和丈量nb個(gè)(一般3-5個(gè))剖面的槽寬bi,計(jì)算得到泥漿的標(biāo)定波速值c,計(jì)算公式如下:。
垂直度計(jì)算,計(jì)算方法以圓孔為例,如圖4所示,圖4中0為探頭中心點(diǎn),00為第一測(cè)點(diǎn)孔軸中心點(diǎn),0n為第n個(gè)測(cè)點(diǎn)孔軸中心點(diǎn)。設(shè)第一個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí)聲波探頭中心相對(duì)于孔軸中心點(diǎn)的偏離坐標(biāo)為x0、y0,第n個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí)聲波探頭中心相對(duì)于孔軸中心點(diǎn)的偏離坐標(biāo)為xn、yn,那么:
x0=l10-(l10+120)/2
yo=l30-(l30+140)/2
xn=l1n-(l1n+12n)/2
yn=l3n-(l3n+14n)/2
式中:l10、120、l30、140—為第一個(gè)。
測(cè)點(diǎn)時(shí),探頭中心沿水平方向至孔壁的四個(gè)方向的測(cè)距值,其某位置的第n個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí)的偏小距為en,有:
對(duì)于地下連續(xù)墻槽壁的某個(gè)剖面有:
那么在第n個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí)的垂直度:
式中:hn—為第n個(gè)測(cè)點(diǎn)的孔深值。
更進(jìn)一步地說,槽底沉渣厚度的檢測(cè)的工作原理為:利用電阻率法測(cè)沉渣厚度,電阻率法檢測(cè)沉渣厚度的原理是測(cè)量槽中泥漿沿深度方向的電阻率變化來從而獲得槽底的沉渣厚度。由于成槽底部比重較大的泥漿與上部以懸浮顆粒為主的泥漿存在明顯的電阻率差異,當(dāng)放入空中探頭上的發(fā)射電極形成電場(chǎng)時(shí),探頭上的感應(yīng)電極測(cè)量電場(chǎng)的變化,即根據(jù)感應(yīng)電極測(cè)到的電勢(shì)差得到探頭周圍介質(zhì)的電阻率。當(dāng)發(fā)射電極與感應(yīng)電極之間的介質(zhì)成分沒有變化,即介質(zhì)為成分均勻的泥漿時(shí),電阻率曲線是一條相對(duì)平滑的曲線;當(dāng)發(fā)射電極與感應(yīng)電極之間的介質(zhì)成分發(fā)生變化,即在沉渣中,感應(yīng)電極記錄的電阻率會(huì)發(fā)生變化。檢測(cè)時(shí),由發(fā)射電極和感應(yīng)電極組成的探頭以固定的采集間距沿成槽深度方向下降,儀器則自動(dòng)記錄一個(gè)電阻率。把實(shí)測(cè)的電阻率畫成一條沿深度方向變化的曲線,曲線的拐點(diǎn)即為成渣頂界面,沉渣厚度為成槽底對(duì)應(yīng)的深度減去沉渣頂界面對(duì)應(yīng)的深度。
通過將發(fā)射電極放入成槽泥漿中形成電場(chǎng),感應(yīng)電極探頭以固定的采集間距沿槽壁方向下降,儀器則自動(dòng)記錄一個(gè)電阻率,實(shí)測(cè)的電阻率曲線大的拐點(diǎn)即為成渣頂界面,從而推算出地下連續(xù)墻沉渣深度進(jìn)行檢測(cè),因此,利用電阻率法測(cè)沉渣厚度的技術(shù)效果有:①原理簡(jiǎn)單可靠;②可實(shí)時(shí)顯示沉渣厚度;③儀器操作使用簡(jiǎn)便;④可一鍵式生成測(cè)試報(bào)告。
作為一種替選地實(shí)施方式,所述護(hù)壁泥漿包括以下重量份的原料:鈉基膨潤(rùn)土80-120份、cmc為3-4份,分散劑為0-50份,水為1000份,所述分散劑為純堿,按照該配方制得的泥漿的大部分主要性能也能達(dá)到表1要求,但是其綜合性能不及上述采用玄武巖纖維制得的泥漿,例如,其控制懸浮物的能力不及采用玄武巖纖維制得的泥漿
本施工方法在西南地區(qū)砂卵石層為首次使用,且周邊環(huán)境較為特殊東南側(cè)與地鐵1號(hào)線臨近,最近距離盾構(gòu)邊緣只有10.25m,南側(cè)臨近國(guó)鐵ⅹⅱ道運(yùn)營(yíng),其他側(cè)均有多層既有建筑,大大增加了墻體施工的難度。本申請(qǐng)人在施工過程嚴(yán)格對(duì)各個(gè)工序及各參數(shù)指標(biāo)的控制,最終施工取得圓滿成功,此次連續(xù)墻施工工藝對(duì)于行包房工程能在周邊特殊環(huán)境下順利完成提供了很大幫助,且大大縮短了施工總工期,降低了降排水及主體施工總體成本,最重要的是砂卵石中運(yùn)用為首例,為以后的施工提供的寶貴的經(jīng)驗(yàn),值得推廣應(yīng)用。
同時(shí),本發(fā)明的連續(xù)墻施工方法形成的墻體與同類深基礎(chǔ)施工方法相比,墻體剛度大、強(qiáng)度高,擋土、截水、抗?jié)B、耐久性能更好,并且施工振動(dòng)小,噪音低,垂直度偏差小,擴(kuò)孔率低,外觀質(zhì)量好,最重要的是可用于逆作法施工,使地下部分與上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工,大大縮短了工期。在經(jīng)濟(jì)效益上,一般地下室外墻與基坑圍護(hù)墻采用兩墻合一的形式,本施工工藝一方面省去了單獨(dú)設(shè)立的圍護(hù)墻,另一方面可在工程用地范圍內(nèi)最大限度擴(kuò)大地下室面積,增加有效使用面積;此外,圍護(hù)墻的支撐體系由地下室樓蓋結(jié)構(gòu)代替,省去大量支撐費(fèi)用,還可以解決特殊平面形狀建筑或局部樓蓋缺失所帶來的布置支撐的困難,并使受力更加合理。由于上述原因,再加上總工期的縮短,因而在軟土地區(qū)對(duì)于具有多層地下室的高層建筑,本發(fā)明的施工工藝具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,一般可節(jié)省地下結(jié)構(gòu)總造價(jià)的25%~35%。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。