解析地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响

2013-08-18 01:57龚水萍
江西建材 2013年5期
关键词:槽段导墙成槽

龚水萍

(江西申威建筑装饰工程公司,江西 南昌 330006)

近年来,建筑行业的不断发展,人们对建筑的要求越来越高,各种高科技、新方法、新工艺都用在了建筑行业,建筑物的构造也变得更为复杂。随着建筑物的增多和自重的增加,地基必须承载更多的压力,极易引起变形,轻者建筑发生倾斜,重者则可能坍塌,对广大住户的生命安全构成威胁。

1 地下连续墙成槽施工

随着建筑行业的发展,地下连续墙开始被引进,具有刚度强、施工快、振动小等优势,且还能节约材料,应用范围也越来越广,多用于建筑的支护设施及基础结构,如停车场、高层建筑、地下商场等。地下连续墙,即借助相应的挖槽设备沿工程周边的轴线进行深开挖,挖槽后以钢筋笼嵌入,并灌入混凝土,形成一个单独的槽段,依此做法,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,起承重、防渗的作用。影响地下连续墙成槽施工的因素很多,包括地质地基、施工设备性能及建筑物用途等,关于其成槽施工,有多种工法,如抓斗挖槽、水平多轴回转钻进及冲击钻进等。

2 地下连续墙成槽施工对房屋沉降的影响

因连续墙多作为建筑的基础设施,与房屋的沉降有着密切关系,由于连续墙的基槽作用重大,槽段施工工作通常需要在泥墙护壁下开展,当护壁上的泥浆无法平衡土的主动压力时,槽壁很容易发生变形,从而引起槽壁的部分塌落,以至于槽壁后面的土体有所滑动,形成一定的缺陷,此时,房屋会发生一定的沉降。槽段的稳定性与沉降程度密切相关,如果槽段绝对稳定,则不会发生沉降现象。此外,因土体具有流变性,成槽时间与房屋沉降也有一定的联系,成槽时间即是指从挖槽初始到挖槽结束的时间。房屋沉降多由槽壁坍塌引起,导致槽壁坍塌的原因有很多,如配置比例不当,泥浆不能充分发挥其保护作用;地面荷载过大因地下水位过高;挖槽后未能及时进行下一步施工程序等。

从上述分析中可看出,连续墙成槽施工与房屋沉降有着密切联系,其施工质量决定着房屋的沉降程度,为避免发生沉降而带来不必要的损失,必须做好连续墙的成槽施工工作。

3 地下连续墙成槽施工工艺

某地要建一地铁站,基础开挖深度为20m,采用的是地下连续墙的围护结构,连续墙深25m。因考虑到其持久性,由主体结构和围护结构共同承载,组成复合墙体系围护结构体系。分别从导墙、成槽以及泥浆三个方面去控制,以减少沉降带来的损失。

3.1 导墙施工

导墙是一种临时构造物,在地下连续墙成槽施工中占据着关键性的地位,因要承受各种荷载的作用,在设计施工时务必要万分小心。导墙的形状通常有两种,一种呈“L”型,一种呈倒“L”型,后者多用于土层较好时;土层较弱的地方,则适宜采用“L”型的钢筋混凝土导墙。导墙施工对成槽的质量有着重要影响,为加强地表土的稳固,应多添加些木支撑在导墙之间,而且导墙的精度直接影响到连续墙的精度,因此在构筑时,需对其内侧的平面位置、垂直水平精度以及静空尺寸等因素做详细的考虑。为使导墙的强度得到最大发挥,必须将导墙的全部水平钢筋连接为一个整体,从而减小事故发生的几率。此外,为增强施工的精确度,使挖槽工作更加方便,导墙的顶口应高出地面5cm左下,导墙深1.5m。除了挡土、支撑的作用,地下连续墙还具备存储泥浆及测量的功能。

3.2 成槽施工

该地铁站使用800mm厚的连续墙作为围护结构,槽段的幅宽初步设计为5m,共70幅,包含诸多形状,如“L”形“Z”形等。成槽施工的程序如图1所示。

图1 地下连续墙的成槽施工程序

机械成槽环节在连续墙施工中尤为关键,对工期和质量都有较大的影响,结合此工程的具体条件,最适合选用“抓冲结合”之法。液压抓斗主要负责砂层、土层及强风化灰岩,可直接成槽;若是中风化或微风化灰岩,需先用冲桩机进行冲孔,再借助抓斗清槽,在此过程中,应结合地层的变化,提取相适应的岩样,以确定嵌入微风化岩槽体的深度。

槽段长5m,按照其施工工艺,可将其划为A、B两个时期施工,当给一个A期槽段施工后,隔一个B期槽段,开始下一个A期施工,如果两个A期槽段达到2.5MPa,可开始B期槽段的施工;抓土工作一定要按照施工顺序进行,每一个槽段都有其标志,为防止出现坍塌事故,应在成槽后第一时间内进行补浆,一般而言,泥浆的液面至少要在地下水0.5m以上;A期B期的接触面需要保护好,开孔、修孔都需保证接触面的干净;在施工中,若接近中风化岩层,可换用液压抓斗,直接成槽,同时应确保槽底的平整,为冲孔提供方便。当到了中风化岩层及微风化岩层时,可换做冲击钻进行施工,在导墙上钻出主副孔。角隅槽段呈“Z”形、“L”形,有时抓斗的长度比槽段要长,此时可使用冲桩机直接进行冲孔,为防止槽壁坍塌,需用方锤认真整修;在钻孔时必然会留有杂质和其他固体颗粒,由于数量较大,而且在泥浆中下沉后,易发生凝结现象在槽底,影响了施工质量,所以必须清槽。

3.3 泥浆质量控制

槽壁的稳定主要是泥浆支撑的,泥浆的质量很大程度上决定着施工质量。在挖槽时,泥浆起的是护壁作用,因为泥浆的密度足够对槽壁产生一定的液柱压强,在槽壁上有一层薄薄的泥皮,能够起到防渗防漏的作用,从而保证土壁的安全。因此,必须对泥浆的质量加以控制。在挖槽过程中,对泥浆的控制倾向于保持泥浆所需的性能,以及确保槽壁安全所需要的泥浆液面。成槽之后,也应控制好泥浆质量,为了使其处于一个良好的状态,可在槽内添加适当的新鲜泥浆进行调整。周围环境在不断变化,泥浆也在变化,应实时对其中的差异进行分析,以保证泥浆的性能。如果泥水的分离性较差,可以加入适当的水或分散剂,对其性能进行检测,找出影响泥浆质量的原因,采取相应的措施进行有效调节。对于置换出来的泥浆,应严格遵循实验结果,看其是否能够继续使用。如果能直接使用,则可以送到优质泥浆池中,若果不能继续使用,则需要通过再生处理。

4 结束语

作为建筑的基本结构,地下连续墙的作用和地位不容小觑,在连续墙成槽施工过程中,必须做好导墙施工和泥浆控制工作,他们直接关系到基槽的安全稳定,一旦出现失误,必然会影响房屋建筑的质量,很容易因为槽壁的坍塌而引起建筑沉降,因此,必须做好成槽施工工作。

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