地下连续墙成槽阶段常见问题及处理措施

2019-01-23 12:25孙长帅
智能城市 2019年9期
关键词:槽内槽段沉渣

孙长帅

(天津市地下铁道集团有限公司,天津 300000)

成槽施工是地下连续墙施工工序中至关重要的一环,常常占到地下连续墙整个施工周期的一半时间以上。做好地下连续墙成槽工作,可以显著提高地下连续墙的施工效率,保证工程质量。文章根据现场施工经验,总结了成槽施工阶段常见的工程问题,分析其产生原因及相应的处理措施,为成槽施工的顺利进行保驾护航。

1 地下连续墙成槽阶段常见问题及相应的处理措施

1.1 导墙变形破坏

导墙的变形破坏是指在地下连续墙成槽作业时,导墙开裂或断裂,导致导墙的内净宽度缩小,不满足地下连续墙成墙要求的现象。导墙的变形破坏也经常伴随着垂直方向的沉降与水平方向的位移。

一般来说,导致导墙变形破坏的原因有以下几种:导墙自身不具备足够的强度、刚度和完整性,不足以承受侧向土压力;当导墙需要分段施工时,分段的相邻导墙之间没有用预留的水平连接筋相连;槽内积水有时会导致导墙持力层地基的承载力降低,成槽时,导墙地基坍塌引起导墙变形破坏;如果成槽时发生槽璧坍塌,严重时也有可能波及导墙。

如果成槽期间发生导墙变形破坏,对于水平向变形的导墙,可用千斤顶将其扩大到导墙的原始设计宽度;对于发生严重竖向沉降及水平变形的导墙,可将导墙凿除,用两根具有足够刚度的钢直梁架设在坍塌槽段上替代导墙。对于尚未进行成槽施工就已经严重破坏变形的导墙,应拆除导墙,回填黏性土,压实平整场地后,重新制作导墙。

导墙变形破坏,会严重影响后续成槽施工。因此在施工时,应选择良好天气,连续施工,从导墙沟槽开挖到地下连续墙混凝土浇筑为止,始终保持导墙内没有积水;导墙应深入未扰动的原状土内20 cm以上;在施工期间,应注意大型重型机械(如挖掘机、起重机、混凝土搅拌车等)不能在导墙上行驶,且尽可能地远离导墙;导墙混凝土拆模之后,应每间隔3 m布一个监测点,对导墙的竖向沉降、水平位移、立壁净宽等进行监测,监测频率位2 d/次,直至开槽。期间,如果发现数据有突变或变化总量太大,应对导墙采取加固措施或者凿除重做。

1.2 槽壁坍塌

在地下连续墙成槽过程中,如果发现槽内泥浆有冒泡与漩涡现象、成槽机提出泥浆时抓斗顶部堆积较多泥渣,有时甚至会出现抓斗卡在槽底很难提出来、成槽机的挖土量不断增加但槽深进尺缓慢等现象时,施工人员应格外注意,槽壁可能出现了坍塌。发生槽璧坍塌时,应当用超声波测壁仪及时检测槽壁,了解坍塌发生的部位及严重程度。如果发生严重坍塌时仍不停止成槽,槽壁坍塌的影响就有可能波及地面,引起导墙断裂、地面沉陷等次生灾害,使施工槽段被泥水浸泡,无法进行后续施工。

引起槽壁塌陷的原因有很多,比如在地下连续墙成槽过程中遇到软土层或流动砂层时泥浆性能不足、雨天时槽内泥浆被稀释导致护壁性能不足、遇到地下障碍物(如孤石、正在泄露的压力管道等)时处理方式不当、附近有打桩施工等强烈振动源等情况,均可能诱发槽壁坍塌。发生槽壁严重坍塌时,如果工期宽松,可以将整个槽段回填黏土,压实平整场地后,再重新开成槽段。如坍塌严重但工期较紧,可以将坍塌部位下方以黏土回填,上部塌方区采取泥浆固化技术凝固泥浆,填充槽段。当凝固的泥浆达到一定强度后,再重新开槽。如果槽壁坍塌不严重,可以继续施工,直至地下连续墙完成,因塌方而在墙体上形成的瘿瘤可以留待后续施工时凿除[1]。继续施工时应特别注意减少坍塌槽段周边场地的外部附加荷载,如钢筋笼吊车、混凝土罐车等重型机械需远离坍塌槽段,且禁止在槽段两侧堆放土方、钢筋等重物。

成槽施工时,如遇到流砂层,应采取慢速进尺成槽,必要时,可以采用高导墙来提高泥浆液面、在泥浆中掺加重晶石粉以提高泥浆相对密度等方式来增强槽内泥浆的护壁性能。如成槽前事先探明下方恶劣地质环境,可预先进行土体处理,改善土质。地下水位较高,水流较大时,应注意降低地下水位。

1.3 成槽机卡在槽内无法提拉出来

成槽作业时,有时会遇见成槽机抓斗卡在槽内,难以提拔上来的情况。造成卡槽的原因有很多,如上文提到的槽壁坍塌土体掩埋了成槽机抓斗、地下障碍物(如孤石)坠落、槽壁变形卡住抓斗、槽内泥浆变质后结成泥皮、固结在成槽机周围等。

遇到成槽机卡槽时,不能强行提拉成槽机抓斗,以防钢索断裂,抓斗坠入槽内。如卡槽是由槽壁坍塌或者槽内泥浆沉渣压坠抓斗导致的,可以采用高压射水装置或空气升液器等设备清除抓斗上方的泥渣;若卡槽是由于槽壁变形突出(尚未坍塌)或泥浆附着壁面形成的泥皮所致,可试用薄铁板深入抓斗与槽壁之间,使抓斗与槽壁分离;如果成槽机钢索断裂,抓斗掉入槽内,可用钓钩或机械卡钳类装置打捞抓斗,反复打捞无果时,就只有等其他地下连续墙都完成后,于此处开挖竖井,回收抓斗。

为了防止成槽机卡槽现象的发生,成槽机在停止作业或者暂停作业时,应将成槽机提出地面,不可闲置在槽内。施工人员应经常检查成槽机的悬挂钢索,及时养护或更换,防止成槽机因钢索断裂坠入槽内。当拟建地下连续墙两侧有过大土压力时,应采取提高泥浆相对密度、降低地下水位、缩短单元槽段长度等措施,防止槽壁坍塌或壁面变形凸向槽内。

1.4 成槽偏斜

成槽偏斜是指成槽垂直度超过规定值的现象,成槽偏斜一般是由于成槽机机架安装不水平,或者抓斗偏心导致的,在地层软硬交界面成槽时,也极易产生倾斜[2]。因此,成槽施工前,需调平成槽机机架;在软硬交替地层成槽时,应慢速进尺成槽;在安排槽段的成槽顺序时,要以“两槽跳开挖,中间留隔墙”为原则,尽可能避免相邻两槽连着开挖,成槽机挖土时两端虚实不一的状况。发生槽璧倾斜现象时,应先使用超声波测壁仪测出成槽倾斜的方向和偏斜程度,如不严重,可用起重机偏心吊着抓斗,使其偏向凸出侧的槽壁,上下往复的修壁,减小槽孔的偏斜率。成槽偏斜很严重,不具有修复价值时,应用黏土回填整个槽段,压实并平整场地后,重新开槽。

1.5 槽底沉渣太多

地下连续墙成槽完成后,钢筋笼吊装之前,应彻底清理槽底沉渣。槽底沉渣清除不彻底或者清槽之后未及时吊放钢筋笼和浇筑地下连续墙混凝土,地下连续墙槽闲置时间太长,导致槽底二次沉积泥渣。如果清槽不彻底或者泥渣二次沉积,槽底沉渣过多,会导致吊放钢筋笼时,笼子下放困难。钢筋笼底部软弱泥渣较多时,也会导致地基承载力不足,可能会使地下连续墙发生过量的竖向沉降,影响施工安全。因此,施工期间要及时、保质的清理槽底泥渣。在吊放钢筋笼之前,如果槽底沉积厚度超过规定数值,必须再次清底,直到合格为止。如果钢筋笼入槽后4 h后仍未开始浇注混凝土,应重新清底一次。

2 结语

现阶段,很多现场技术人员对于地下连续墙成槽阶段的关注远小于后续钢筋笼吊装及地下连续墙混凝土浇筑工序,有些问题,比如槽内坍塌等,可能只有成槽机司机有所察觉,不及时处理就为后续的基坑开挖埋下了隐患。只有当对事故的诱因有明确认知的时候,及时关注、重点检查、全程参与,才能保证工程高效、快速、稳健的进行。

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