地下连续墙施工质量问题及防治
摘要:地下连续墙施工工艺虽然比较单一,但其施工受地质条件、施工机械和施工技术等各种因素影响出现质量问题,而地下连续墙的施工质量高低直接关系到后续开挖的安全及主体结构的使用寿命。因此,只有在施工过程中针对出现的问题采取相应的措施进行控制,才能确保地下连续墙的施工质量。基于此,必须对地下连续墙的质量问题进行分析,进而总结出具体的防治措施,保障工程的质量。
关键词:地下连续墙;施工质量;问题;防治
一、地连墙基本原理及控制要点
1920年德国首先提出地连墙施工,1954年起在欧洲广泛使用。1956年墨西哥、巴西、加拿大开始采用。1963年美国开始应用。1958年中国在山东月子口水库,开始采用冲孔桩排式地下连续墙作为坝体防渗帷幕墙。经过几十年的发展,逐步推广到建筑、市政、水利、矿山等各个行业。
21世纪,已在地下工程基坑中成功应用。基本原理是在基坑开挖前,利用机械,在地下开挖沟槽,待挖至设计深度后,将加工好的钢筋笼在槽内下放,然后用导管向沟槽内灌注混凝土,分段施工,进而用特制的接头连接成整体。地铁工程基坑中地连墙作为围护、挡土及永久性的承重结构,又可作为基坑主体结构的一部分。地连墙多用于施工条件较差的情况下,在泥浆中施工,判定墙体质量好坏只能在基坑开挖后得知。地下连续墙一旦发生质量事故返工处理较为困难,施工前须制定详细的施工方案。地连墙的质量控制主要有泥浆、成槽、锁口管施工、钢筋笼制作及安装、混凝土灌注等。
二、地下连续墙施工存在的基本技术困境
1.地下连续墙地基缺乏保护
地下连续墙施工中的地基对于建筑来说,尤其是要重点保护的。由于遭受不同的气候,比如南方地区的多雨、北方地区的干旱等气候条件,就会出现地基的不同形式和问题,处理不好地下水、混凝土松散等的难题,就会对地基建设带来危害。假如地基的基础缺乏充足的保护,如防水、排水对策不到位,就会造成地基进水,这样就会造成地基基础施工困难,并且对地基的质量也会造成损害,尤其在施工中出现槽壁坍塌、钢筋笼上浮、槽底沉渣量过多、导管进水、导墙变形等不良事故,后果更为严重。
2.地下连续墙施工事故处理不及时
由于机械设备、天气、土质结构等一些原因,在槽孔开挖完成后出现阻塞、松土、塌方等一些不良现象,尤其是有些施工单位偷工减料,质量要求没有跟上,成孔后,槽孔嵌入持力层深度不够、岩石强度不大、沉渣厚度很厚、槽孔垂直度大等数据都不符合设计要求,并且没有及时处理,没有形成分析、解决的过程,造成很大的浪费。有的建筑在基础施工和地基处理上。在槽孔开挖前没有全面检查,并没有丝毫的成槽记录和连续墙墙身的测试资料,未及时发现质量问题,没有经研究就挖土动工,造成技术上的重复使用和资金、技术、人力、物力、财力等的巨大浪费,都是基础施工的过程中不注意带来的后果。
三、地下连续墙施工中常见问题与原因
1.导墙变形与损坏
液压抓斗在施工过程中,随着其进入导墙,抓斗逐步产生倾斜现象,从而使得导墙板逐步转向悬空状态,而整体系统无法纠正这种位置偏差,导致槽孔发生倾斜情况;抓斗也会由于在导墙内无法通畅进行,对导墙产生破坏。该种现象主要是由于导墙混凝土浇筑时,支护处理存在问题所造成的,或者是导墙强度不足、导墙外侧遭受较大作用力所形成的。
2.槽孔坍塌
槽孔坍塌原因主要是地层结构不稳定。在马来西亚大马城南站施工过程中,常见砂层地质,容易出现槽孔坍塌情况。槽孔坍塌主要是成槽时发生的,一般表现为槽孔深度、液面等出现异常冒泡等。另外,在掘进作业中,掘进速度控制不到位、泥浆质量控制及模内浆量等也是造成坍塌的关键因素。由于钢筋笼制作不规则,下放安装过程中,钢筋笼与槽壁接触也容易引起槽孔坍塌。
3.卡斗
抓斗体在槽孔施工时,常常在肩部卡入或槽孔出现缩孔现象,使得抓斗体无法在槽孔顺利提出,主要是由槽孔倾斜、存在杂物等因素造成的。槽孔产生偏斜或槽孔内掉入异物,正好落在抓斗体和槽壁之间,导致槽孔缩径纠偏系统失效。
4.埋斗
槽壁坍塌使得渣土填埋了抓斗体与槽壁之间的间隙,使得抓斗体与槽孔紧密接触,无法顺利提出,这种现象主要是地质不稳定造成的。
5.端头模板卡板
端头模板主要用于变形缝施工当中,由于卡在槽孔中间,若端头模板本身不直、接头不平顺、表面凹凸不平、安装不规范以及混凝土绕流包裹模板等都是造成端头模板卡板的原因。
6.槽段接头渗水漏水
基坑开挖后,可能在槽段接头处出现渗水、漏水或涌水现象,主要原因有接头不清洁,造成夹渣;混凝土灌注在接头处离析不饱满。
四、地下连续墙施工中常见问题的防治措施
1.控制导墙的完好性
导墙是地连墙施工精确的首要条件,整个过程中要保证钢筋笼强度。在导墙施工过程中,在导墙内侧放置支撑木。灌注之前,要保证端头模板稳固性,采取两侧同时灌注方式,降低导墙变形概率;如果大型机械设备在槽段活动时,应该铺设钢板,避免大型设备对槽孔造成挤压与损坏。
2.做好槽孔的保护处理工作,避免出现坍塌
地下连续墙施工面临着较为复杂的地形地质结构,一旦在不稳定地层中开展施工作业时,需要采用平挖法进行施工,科学控制挖掘速度,避免速度过快对地层造成不利影响,尤其是造成槽孔的坍塌现象;如果地层不稳定,需要提高泥浆配比,透水性较好土层,要用粘度较好的泥浆配合施工。施工中,还要充分考虑地下水因素,避免发生涌水等现象造成槽孔坍塌;钢筋笼放置时,要避免钢筋笼与槽壁接触,保证钢筋笼放置位置准确性。
3.卡斗处理方法
成槽施工过程中,相关施工人员要注意对成槽曲线变化情况监测,一旦发现槽孔存在倾斜现象,就需要采取必要纠偏处理,使得成槽过程保持垂直性。一旦抓斗体存在卡斗现象,采用纠偏系统与开闭斗等相关动作来保证抓斗体晃动,从而顺利顶出抓斗体。用冲击锤进行冲击或是通过定点爆破的方式处理,不断优化纠偏系统。
4.埋斗现象的处理
埋斗现象发生时,施工人员要进行泥浆置换,严禁泥浆中出现渣土沉积现象。一般情况下,可以使用高强度钢板制作锚钩形式打捞钩,将其与钢丝绳紧密连接。随后,将锚钩放置于槽内部抓斗体所在的打捞区域内;相关人员在上方进行来回的拖拉操作,直至打捞钩可以与打捞环实现连接。在此情况下,将钢丝绳固定于拔管机,利用其力量提出抓斗。
5.端头模板卡板处理
为保证端头模板表面垂直及顺滑,安装前先在端头模板上刷上隔离剂,并且两侧杜绝生拉硬撬。
6.做好槽段接头渗水漏水问题的处理
根据漏水不同程度,轻微渗水,可用修补砂浆修补;如果渗水严重,需用软管引流,将软管四周用化学浆灌注封堵;最后将软管口堵住。如果场地允许,也可以通过高压旋喷、地质注浆等方式进行封堵。
7.淤积物的处理
针对于槽底淤积物问题,在混凝土浇筑过程中,将隔水球放置在导管内部,这样浇筑过程中管内泥浆能够从管底及时排出。混凝土浇筑作业利用混凝土直接浇筑方法时,施工过程中要保证混凝土备用量的充足。混凝土宜连续均匀下料,浇筑过程中严防将导管口提出混凝土面,当混凝土灌注施工到地下连续墙顶部附近时,导管内混凝土不易流出,这时宜降低浇筑速度,控制导管最小埋深,当混凝土流动困难时,可以适当上下抽动导管。在具体施工过程,导管不宜做横向运动,这样可以防止沉渣和泥浆混入到混凝土中。同时混凝土也不允许溢出料斗流入导沟。地理连续墙采用两根导管浇筑时,宜轮换使用,保证混凝土均匀上升,避免混凝土面高差过大而出现夹层问题。
结语
综上所述,地下连续墙施工是一项比较复杂的工作,涉及的内容多,同时也需要很强的技术性。因此,在进行建筑工程中地下连续墙施工之前,需要采取一系列的措施来应对施工过程中可能发生的各种技术和质量风险;同时,还需要设置专门的管理人员和技术人员来严格把地下连续墙施工的整个过程,不能够放过每一个环节,进而能够保证地下连续墙施工的质量要求,推动建筑工程更好的发展。
参考文献:
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