地下连续墙质量控制点
摘要:地下连续墙事关深基坑安全,其质量尤为关键,在工程实践中发现地下连续墙成槽、检测、配制泥浆、水下混凝土灌注是重点工序,施工时把以上工序作为质量控制点能够较大地提高地下连续墙质量。
关键词:质量、泥浆、混凝土
引言:地下空间工程地质条件复杂,每一项工程在地质、地理环境、结构形式等方面都有差异,各项目的地下连续墙施工难易程度差异较大,地下连续墙施工质量管控有一定难度。施工工序包括:施工准备-测量放样-施工槽壁加固搅拌桩、导墙-成槽机就位-成槽-清槽-验槽-钢筋笼安装-再清槽-浇筑砼-压浆-检验,把配制泥浆、成槽、检测、水下混凝土浇筑等环节作为质量控制点重点管控,即通过加强关键工序质量来提高地下连续墙质量。
施工准备阶段,收集施工现场地形、地质、气象和水文资料,项目部按照编审程序编制专项施工方案,其工程质量保证措施应符合有关标准。平整施工场地,道路满足施工承载力要求。复核测量基准线、水准基点,并在施工中复测及保护。布置完成场地内供电、供水、排水、泥浆循环系统设施,安装调试、检查验收进场设备。进场原材料应具有产品合格证并抽检,质量检验合格后投入使用。根据地下连续墙厚度、深度和地质条件选择成槽设备。相邻槽段施工时间间隔宜大于24小时。
泥浆制备与管理,泥浆拌制的主要材料宜优先选用膨润土和水,辅助材料有增黏剂、碳酸钠。泥浆配合比依据地质和地面沉降控制要求须经试配确定。通过泥浆试配和现场检验确定是否修改泥浆的配合比,检测项目主要包含对稳定性、形成泥皮性能、泥浆流动特性以及泥浆比重的检验。泥浆配合比按土层情况试配确定,一般用于砂性土地层的泥浆配合比:膨润土(%)10-12,增黏剂(%)0-
0.05,碳酸钠(%)0-0.5,黏性土地层各种材料的比例略微调低。泥浆的主要功能是护壁,另外泥浆还兼有携渣、切土润滑和冷却挖槽机具的作用。合理使用泥浆可以提高成槽效率和保持槽壁的稳定性。新制泥浆的性能控制指标:比重1.03-1.10,黏度22s-30s,胶体率大于98%,失水量小于30ml/30min,泥皮厚度小于1mm,pH值8-9。新拌制泥浆须贮存24小时以上使膨润土充分水化方可使用,保证泥浆具有足够浓度。经试验检测,泥浆比重区间1.03-1.10较为合理。泥浆是循环使用的,循环泥浆的性能控制指标:比重1.05-1.25,黏度25s-40s,胶体率大于98%,失水量小于30ml/30min,泥皮厚度小于3mm,pH值8-11,含砂率小于7%。通过沟槽循环和水下混凝土浇筑置换出来的泥浆,由于膨润土和增黏剂的消耗及渣土和电解质的混入,其质量比新泥浆显著下降。下降程度因地质条件、成槽方法和混凝土浇筑等施工条件而异。施工中循环泥浆应进行除砂或沉淀等再生处理,符合标准后方可使用。循环泥浆的分离净化处理效果将直接影响护壁泥浆重复使用的可能性,也影响到地下连续墙施工成本和所需处理的废弃泥浆量。废弃泥浆的控制指标:比重大于1.35,黏度大于60s,含砂率大于11,pH大于14。废弃的泥浆应采取措施,不得污染环境。每天至少检测一次循环泥浆指标。成槽完成、刷壁及清基后,应取槽段上中下三个部位处泥浆进行比重、黏度、含砂率和酸碱度的测定并记录。泥浆贮备量应满足槽壁开挖使用需要,挖槽期间,泥浆面必须保持高于地下水位0.5米以上。
挖槽垂直度精度控制事关相邻两幅地连墙拼接质量,依据不同地层选用不同型号机械设备,在粘土、粉土、砂层等软质地层使用液压抓斗,在砾石等硬质地层使用双轮铣槽机。挖槽时,抓斗中心面应与导墙中心面重合,保证水平位置精度和开挖槽壁面的垂直度。墙体外形基本由槽壁形状决定,墙体的制作精度与成槽的精度相关,成槽过程中应加强观测垂直度、宽度和泥浆性能等指标,并及时加以修正,保证成槽质量。泥浆性能的优劣是一个很重要的因素,它直接影响到地下连续墙成槽施工时槽壁的稳定性。宜选用失水量小、黏度大、能形成护壁泥皮的优质泥浆来确保槽壁稳定。成槽过程中勤监测槽壁的变化情况,随时调整泥浆性能指标,添加外加剂,及时补浆,在影响槽壁稳定的范围内不得超载,槽内泥浆面不应低于导墙面0.3米,确保土壁稳定。通过量测显示,相邻已浇筑砼的槽段会受到新槽段开挖施工作业的影响,因此单元槽段须跳跃间隔式开挖。单元
槽段成槽过程中在槽口分三次抽检泥浆指标。成槽机应安装有垂直度显示仪表和纠偏装置,成槽过程中随时纠偏,成槽时槽壁前后、左右的垂直度须符合设计要求。成槽后应检查泥浆指标、槽位、槽深、槽段长度及槽壁垂直度。使用超声波测量仪检测垂直精度和轴向成槽宽度,保证钢筋笼顺利入槽。实践证明,操作工依据成槽机操控室显示仪时时参数可以即时调整成槽机抓斗纠偏导板,辅以超声波检测仪,确保成槽垂直度,有效避免相邻两幅地下连续墙拼缝偏差。
刷壁与清基,成槽后对槽段接头部位进行清刷,刷壁器应与接头形式匹配,刷壁深度至槽段底部,刷壁次数10次以上,且刷壁器上无泥。刷壁完成后进行清基和泥浆置换,用泵吸法清基并及时补浆,清基后检测槽段底部泥浆指标:比重小于1.20,黏度20s-30s,含砂率小于7%,酸碱度8-10。取样点距离槽底0.5-1.0米。清基后的沉淀淤积厚度小于100mm。
加工制作的钢筋笼内预留纵向混凝土浇筑导管位置,设置上下贯通的导向筋。采取措施固定钢筋笼在槽里的垂直位置。地墙钢筋笼迎土侧与背土侧均应设置定位垫块,防止钢筋笼贴在槽壁上,其深度方向间距1.8米,每层每侧设两块。混凝土耳环垫块设置在最外侧水平钢筋上。钢筋笼吊装入槽时精确调整钢筋笼与槽孔的相对位置,避免混凝土保护层垫块被导墙挤压破碎。
吊装钢筋笼入槽后用导管灌注法浇筑水下混凝土,砼宜采用预拌商品混凝土。钢筋笼吊装入槽后在4小时以内及时浇筑水下砼;间隔时间过长则槽壁容易坍塌,泥浆吸附沉淀在钢筋表面上的量逐渐变多,钢筋与砼间的握裹力下
降。 导管直径200-250mm,管节用密封圈连接牢固严密,使用前先试拼装并水压检测管路密封性能,防止管道渗漏水,确保混凝土灌注质量。根据导管通过能力、灌注速度、槽内砼流动距离确定导管间距在3米以内,导管距离槽侧端小于1.5米。砼应和易性良好,现场实测砼坍落度宜为180mm-220mm,保证砼的流动性,初凝时间须符合浇筑要求。第一批砼灌注前在导管上口内放置球胆将混凝土与泥浆隔离开,导管下端距离槽底300-500mm,使导管底部在第一批混凝土面以下从而防止泥浆倒灌入砼中。灌注砼过程中逐步缓慢提升导管,保持导管在砼面以下1.5-3.0米,导管间砼高差在0.5米以内,避免浇筑不畅或泥浆卷入砼中。砼连续均匀浇筑,中断时间不可大于30分钟,否则导致砼不均匀且容易堵塞导
管。水下混凝土浇筑时速大于每小时两米;否则每层砼覆盖滞后,砼面上粘附泥浆,影响砼质量。地下连续墙顶面的混凝土由于接触泥浆须硬化后凿除,砼浇筑面宜高出设计高程300-500mm,从而保证质量。每一单元槽段砼至少制作一组抗压强度试块并记录,每组三块。
结论:在地下连续墙工程实践中,项目管理人员把泥浆配置、成槽、声波检测、混凝土浇注等环节列为施工质量控制重点,通过对各工序精工细作科学管控能够比较高效的提高地下连续墙施工质量。
参考文献:①《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999,2003版) ②《地下连续墙施工规程》(DG/TJ08-2073-2016)
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