地下連續(xù)墻,作為現(xiàn)代深基坑支護(hù)、截水防滲及地下結(jié)構(gòu)工程的關(guān)鍵技術(shù),以其剛度大、整體性好、適應(yīng)性強(qiáng)、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),在高層建筑、地鐵、水利樞紐、橋梁錨碇等眾多建設(shè)工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其施工工藝復(fù)雜且環(huán)環(huán)相扣,對技術(shù)、設(shè)備和管理均有較高要求。本文將系統(tǒng)講解其核心施工工藝。
一、施工準(zhǔn)備與導(dǎo)墻施工
施工前,需進(jìn)行詳盡的場地勘察、方案設(shè)計(jì)與場地平整。導(dǎo)墻是地下連續(xù)墻施工的“基準(zhǔn)線”和“導(dǎo)向槽”,通常采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其主要作用包括:
1. 導(dǎo)向與定位:為成槽機(jī)械提供精確的掘進(jìn)方向,確保墻體位置與垂直度。
2. 承載與穩(wěn)定:承受施工設(shè)備的荷載,并防止槽口土體坍塌。
3. 維持泥漿液位:儲存護(hù)壁泥漿,穩(wěn)定槽內(nèi)壓力。
導(dǎo)墻施工需嚴(yán)格控制其軸線、標(biāo)高及內(nèi)壁面的平整度與垂直度。
二、泥漿制備與護(hù)壁
泥漿是地下連續(xù)墻施工的“血液”,主要承擔(dān)護(hù)壁、攜渣、冷卻潤滑三大功能。通常采用膨潤土或優(yōu)質(zhì)粘土配制。
- 護(hù)壁原理:泥漿在槽壁形成一層低滲透性的泥皮,其液柱壓力平衡了地下水土壓力,防止槽壁坍塌。
- 泥漿管理:包括配制、循環(huán)、凈化和回收。通過振動(dòng)篩、旋流器等設(shè)備清除鉆渣,維持泥漿的性能指標(biāo)(如比重、粘度、含砂率、pH值),是保證成槽安全和效率的關(guān)鍵。
三、成槽施工
成槽是地下連續(xù)墻施工的核心工序,直接決定墻體的質(zhì)量與進(jìn)度。根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)備能力,主要有以下幾種方法:
1. 抓斗式成槽:采用液壓或鋼絲繩抓斗,適用于軟土、砂土及小粒徑卵石地層,效率高,應(yīng)用最廣。
2. 銑槽機(jī)成槽:利用兩組反向旋轉(zhuǎn)的銑輪切削地層,配備泥漿泵反循環(huán)排渣。適用于堅(jiān)硬巖層、復(fù)雜地層,成槽精度高,但設(shè)備昂貴。
3. 多頭鉆成槽:利用多個(gè)鉆頭同時(shí)旋轉(zhuǎn)切削,泥漿反循環(huán)排渣,適用于較軟地層,成槽垂直度好。
4. 沖擊鉆/回轉(zhuǎn)鉆成槽:主要用于處理硬巖或作為輔助手段。
成槽過程中需實(shí)時(shí)監(jiān)測垂直度,并確保槽段接頭位置的準(zhǔn)確性。
四、清底與接頭處理
成槽至設(shè)計(jì)深度后,槽底會沉積鉆渣(沉渣),必須徹底清除,否則會嚴(yán)重影響墻體承載力和抗?jié)B性能。通常采用泥漿反循環(huán)法或空氣升液法,結(jié)合抓斗抓取進(jìn)行清底,直至沉渣厚度符合設(shè)計(jì)要求。
接頭處理是保證連續(xù)墻整體性和防滲性的重中之重。常用方法有:
- 接頭管(鎖口管)法:在槽段端頭下設(shè)圓形接頭管,混凝土初凝后逐步拔出,形成半圓形的混凝土接頭面,后續(xù)槽段與之咬合。
- 銑接法/工字鋼板接頭:使用銑槽機(jī)將已澆筑混凝土的端頭銑削平整,或預(yù)埋工字鋼形成剛性止水接頭,防滲性能更優(yōu)。
五、鋼筋籠制作與吊放
鋼筋籠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诩庸稣w制作或分節(jié)制作。其尺寸巨大,需有足夠的剛度和穩(wěn)定性,并預(yù)留導(dǎo)管位置及預(yù)埋件(如支撐預(yù)埋鋼板、測斜管等)。吊放是高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè),需采用大型履帶吊,通過主副吊配合,平穩(wěn)、垂直、準(zhǔn)確地下放至槽內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高,避免碰撞槽壁。下放到位后需臨時(shí)固定。
六、混凝土澆筑
采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土澆筑。
- 導(dǎo)管布置:根據(jù)槽段長度設(shè)置數(shù)根導(dǎo)管,導(dǎo)管底口距槽底一定距離。
- 澆筑要點(diǎn):混凝土需具有良好的和易性與流動(dòng)性(一般采用高坍落度混凝土)。澆筑必須連續(xù)進(jìn)行,導(dǎo)管底端始終埋入混凝土中一定深度(通常2-6米),以防止泥漿混入。通過測量混凝土面上升情況,控制各導(dǎo)管澆筑量的均衡,直至澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上。
七、墻段連接與后續(xù)施工
待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,即可進(jìn)行相鄰槽段的施工,通過前述接頭工藝將各“單元槽段”連接成一道完整連續(xù)的鋼筋混凝土墻體。墻體完成后,根據(jù)設(shè)計(jì)用途進(jìn)行后續(xù)施工,如基坑內(nèi)土方開挖、支撐安裝,或作為永久性地下結(jié)構(gòu)的一部分。
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地下連續(xù)墻施工是一項(xiàng)系統(tǒng)性極強(qiáng)的工程技術(shù)。從導(dǎo)墻到成槽,從清底到澆筑,每一道工序都需精心組織、嚴(yán)格控制。施工中必須加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)測(如槽壁垂直度、泥漿指標(biāo)、沉渣厚度、混凝土質(zhì)量等)與安全管理,方能確保這道深埋地下的“堅(jiān)固屏障”能夠可靠地服務(wù)于建設(shè)工程,保障工程安全與周邊環(huán)境穩(wěn)定。