地连墙施工常见问题解析
地下连续墙施工常见问题简析
地下连续墙的施工主要分为以下几个部分:导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作、成槽放样、成槽、钢筋笼吊放和下钢筋笼、下砼导管、浇筑砼。简述各工序的施工要点、难点及分析对策:
1导墙施工
导墙是地下连续墙施工的第一步,它的作用是挡土墙,建造地下连续墙施工测量的基准、储存泥浆,它对挖槽起重大作用。
(1) 导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足而发生导墙变形。
解决措施是导墙拆模后,沿导墙纵向每隔一米设二道木支撑,将二片导墙支撑起来,导墙砼没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶,防止导墙受压变形;如导墙已变形,需调整保证足够空间下放钢筋笼后施工。
(2) 导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。
解决的措施主要是导墙中心线与地下连续墙轴须重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm,导墙内外墙面垂直。
(3) 导墙开挖深度范围内均为回填土,塌方后造成导墙背侧空洞,砼方量增多。
解决方法是先用小型挖掘机开挖导墙,使回填的土方量减少,其次是导墙背后填一些素土而不用杂填土。
2 钢筋笼制作
钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节,在施工过程中钢筋笼的制作与进度的快慢有直接影响。钢筋笼制作主要有以下几点问题:
(1) 进度问题: ①施工时场地条件不允许设置两个钢筋制作平台;要保证一天一幅的施工进度,一定要两个施工平台交替作业。②施工时进入梅雨天气,下雨天数多,加工受影响大;采用脚手架和彩钢板搭设雨棚,在棚下作业。
(2) 焊接质量问题: ①碰焊接头错位、弯曲, ②钢筋笼焊接时的咬肉问题。主要是因为作业民工队伍技术水平不到位,许多是生手,其次是因为由于电焊工数量不够,由一班人长期加班加点,疲劳过度引起的质量问题。如果更换生手并且配足电焊工的话,问题就会得到彻底解决。
3泥浆制作
泥浆是地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的关键,必须根据地质、水文资料,采用膨润土、CMC、纯碱等原料,按一定比例配制而成。在地下连续墙成槽中,依靠槽壁内充满触变泥浆,并使泥浆液面保持高出地下水位0.5～1.0m。泥浆液柱压力作用在开挖槽段土壁上,除平衡土压力、水压力外,由于泥浆在槽壁内的压差作用,部分水渗入土层,从而在槽壁表面形成一层固体颗粒状的胶结物———泥皮。性能良好的泥浆失水量少,泥皮薄而密,具有较高的粘接力,这对于维护槽壁稳定,防止塌方起到很大的作用。
泥浆制作过程中应注意以下几个问题:
(1) 要按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。新拌制的泥浆不控制就不知拌制的泥浆能否满足成槽的要求;储存泥浆池的泥浆不检验,可能影响槽壁的稳定;沟槽内的泥浆不按挖槽过程中和挖槽完成后泥浆静止时间长短分别进行质量控制,会形成泥皮薄弱且抗渗性能差;挖槽过程中正在循环使用的泥浆不及时测定试验,泥浆质量恶化程度不清,不及时改善泥浆性能,槽壁挖掘进度和槽壁稳定性难以保证;浇筑混凝土置换出来的泥浆不进行全部质量控制试验,就无法判别泥浆应舍弃还是处理后重复使用。
(2) 泥浆制作与工程整体的衔接问题。泥浆制作工艺要求,新配制的泥浆应该在池中放置一天充分发酵后才可投入使用。旧泥浆也应该在成槽之前进行回收处理和利用。当工程进行得非常紧张的时候,一天一幅的进度对泥浆制作是一个严峻的考验。解决的方法一个是连夜施工,在泥浆回笼完成的时候马上开始拌制新浆或进行泥浆处理;另外准备一个清水箱,在不拌制新浆的时候用于灌满清水,里面放置一个大功率水泵,拌浆时使用箱内清水,同时水管连续向箱内供水,就可以最大限度的利用水流量,加快供水速度,节约拌浆的时间。
(3) 泥浆制作具体方量的确定。泥浆制作需要一定的方量,一般情况,以拌制理论方量的1.5倍比较合适。
4成槽放样
考虑地连墙工字钢接头的宽度，为避免钢筋笼下放困难的问题，造成成槽不能保证垂直度。地连墙槽段施工时要求宽度外放，先行幅
成槽理论宽度=墙体理论宽度+H型钢结构宽度+外放尺寸，连接幅成槽理论宽度=墙体理论宽度+H型钢结构宽度/2+外放尺寸，本项目施工第一幅时外放尺寸定为20cm。
5成槽
(1) 成槽机施工:成槽施工是地下连续墙施工的第一步,也是地下连续墙施工质量是否完好的关键一步,成槽的技术指标要求主要是前后偏差、左右偏差。前后偏差在施工过程中出现问题的次数是较少的;左右偏差的问题是地下连续墙施工过程中的一个顽症,发生的概率非常高。
首先是做好施工技术交底工作,其次是对成槽司机的设立奖惩制度,通过此措施在施工过程中可减小这种现象。
(2) 泥浆液面控制:成槽的施工工序中,泥浆液面控制是非常重要的一环;只有保证泥浆液面的高度高于地下水位的高度,并且不低于导墙以下50cm时才能够保证槽壁不塌方。泥浆液面控制包括两个方面: 首先是成槽工程中的液面控制;这一点做起来应该并不难,但是一旦发生,就会对我们的槽壁质量形成了很大的影响,塌方在所难免。产生的原因主要是技术人员麻痹大意,作业民工不知道如何操作。
其次是成槽结束后到浇筑砼之前的这段时间的液面控制;这件工作往往受到大家的忽视,而泥浆液面的控制是全过程的,在浇筑砼之前都是必须保证合乎要求的,只要有一小段时间不按要求操作就会功亏一篑。
(3) 地下水的升降:遇到降雨等情况使地下水位急速上升,地下水
又绕过导墙流入槽段使泥浆对地下水的超压力减小,极易产生塌方事故。首先可采用部分或全部降低地下水,泥浆面与地下水位液面高差大,对保证槽壁的稳定起很大作用。其次提高泥浆液面,使其至少高出地下水位0.5～1.0m;在施工中发现漏浆跑浆要及时堵漏补浆,以保持泥浆规定的液面。
第二种方法实施比较容易,但碰到恶劣的地质环境,第一种方法效果好。
(4) 清底施工:清底不好,造成沉渣过多会降低地下连续墙的承载能力,影响墙体底部的截水防渗能力,易发生管涌的隐患,降低混凝土的强度,严重影响接头部位的抗渗性,造成钢筋笼的上浮;或者钢筋笼沉放不到位。
(5) 刷壁次数的问题:在已施工的地下连续墙的侧面往往有许多泥土粘在上面,刷壁就成了必不可少的工作。刷壁要求在铁刷上没有泥才可停止,一般需要刷20次,确保接头面的新老砼接合紧密。
如刷壁的次数达不到要求,这就有可能造成两幅墙之间夹有泥土,首先会产生严重的渗漏,其次对地下连续墙的整体性也有很大影响,在以后的堵漏工作中就要浪费许多人力物力,经济损失不可弥补。
6钢筋笼起吊和下放
(1) 钢筋笼偏移:由于上一幅施工时锁口管后面的空当回填不密实造成的漏浆问题会产生一系列的不良后果。成槽时由于砼已凝固,会损坏成槽机的牙齿,下钢筋笼时也会对钢筋笼产生影响。当钢筋笼碰到砼块时,会发生倾斜,使钢筋笼左右标高不一致,影响接驳器的准确安放。同时由于漏浆的影响,会使钢筋笼发生侧移,扩大本幅墙的宽度,占用下一幅墙的墙宽。
(2) 钢筋笼下不去:除少数是槽体垂直度不合要求外,大部分情况是由于漏浆的原因导致钢筋笼下不去,因此漏浆的问题必须要解决,而回填土不密实是导致漏浆的主要原因(图3) 。
(3) 钢筋笼的吊放:钢筋笼的吊放过程中,发生钢筋笼变形、在空中摇摆、吊点中心与槽段中心不重合等情况;使钢筋笼在插入槽内碰撞槽壁发生坍塌,吊点中心与槽段中心偏差大,钢筋笼不能顺利沉放到槽底等。
吊点问题至关重要,一旦吊点发生问题,就有可能造成钢筋笼变形等不可弥补的损失,因此一定要经过技术人员的仔细研究推敲,以确保钢筋笼起吊的绝对安全,插入钢筋笼时,使钢筋笼的中心线对准槽段的纵向轴线,徐徐下放。
7 下、拔砼导管、浇筑砼
(1) 导管拼装:在砼浇注前先在地面上每4～5节导管拼装好,用吊车直接吊入槽中砼导管口,再将导管连接起来。
(2) 导管拆卸:根据浇注量计算每次拆除导管的长度,但往往有些导管拆不下来或需要很多的时间拆卸,严重的影响了砼灌注的连续性。其实在每次砼灌注完毕把每节导管拆卸一遍,螺丝口涂黄油润滑进行保养,在拼接导管时也可涂抹黄油来保护丝扣、方便拆卸;使用导管时要小心,防止导管碰撞变形,难以拆卸。
(3) 混凝土堵管:导管堵塞后,要把导管整体拔出来,而导管的整体拔出会因为拔空而造成淤泥夹层的事故,而且管内的砼在泥浆液面上倒入泥浆,会严重污染泥浆。施工中杜绝发生堵管现象,施工中加强与商混厂家联系,保证混凝土的和易性、混凝土供应及时,合理进行施工组织,确保施工连续,不发生堵管。
(4) 槽底淤积物对墙体质量的影响:
①淤积物的形成:清底不彻底,大量泥渣仍然存在;清底验收后仍有砂砾、粘土悬浮在槽孔泥浆中,随着槽孔停置时间加长,粗颗粒悬浮物在重力的作用下沉积到槽孔底部;槽孔壁坍方,形成大量槽底淤积物。
②淤积物对墙体质量的影响及处理:槽孔底部淤积物是墙体夹泥的主要来源。混凝土开浇时向下冲击力大,混凝土将导管下的淤积物冲起,一部分悬浮于泥浆中,一部分与混凝土掺混,处于导管附近的淤积物易被混凝土推挤至远离导管的端部。当淤积层厚度大或粒径大时,仍有部分留在原地。悬浮于泥浆中淤积物,随着时间的延长,又沉淀下来落在混凝土面上。一般情况下,这层淤泥比底部的淤积物细,内摩擦角小,比处于塑性流动状态下的混凝土有更大的流动性,只要槽孔混凝土面稍有倾斜,就会促使淤泥流动,沿着斜坡流到低洼处聚集起来,当槽孔混凝土面发生变化或呈覆盖状流动时,这些淤泥最易被包裹在混凝土中,形成窝泥。被混凝土推挤至槽底两端的淤积物,一部分随混凝土沿接缝向上爬升,甚至一直爬到槽孔顶部。当混凝土挤压力小时,还会在接缝处滞留下来形成接头夹泥。当多根导管同时浇注时,导管间混凝土分界面也可能夹泥,这些夹泥大多来自槽底淤积物。
砼开始浇注时,先在导管内放置隔水球以便砼浇注时能将管内泥浆从管底排出。砼浇灌采用将砼车直接浇注的方法,初灌时保证每根导管砼浇捣有6方砼的备用量。
砼浇注中要保持砼连续均匀下料,砼面上升速度控制在4～5m /h,导管下口在混凝土内埋置深度控制在1.5～6.0m,在浇注过程中严防将
导管口提出砼面,导管下口暴露在泥浆内,造成泥浆涌入导管。主要通过测量掌握砼面上升情况、浇筑量和导管埋入深度。当混凝土浇捣到地下连续墙顶部附近时,导管内混凝土不易流出,一方面要降低浇筑速度,另一方面可将导管的最小埋入深度减为1m左右,若混凝土还浇捣不下去,可将导管上下抽动,但上下抽动范围不得超过30cm。
在浇筑过程中,导管不能作横向运动以防沉渣和泥浆混入混凝土中。同时不能使混凝土溢出料斗流入导沟。对采用两根导管的地下连续墙,砼浇注应两根导管轮流浇灌,确保砼面均匀上升,砼面高差小于50cm。以防止因砼面高差过大而产生夹层现象。
(5) 泥浆对墙体的影响:性能指标合格的泥浆有效防止坍方,减少了槽底淤积物的形成;有很好的携渣能力,减少和延迟了混凝土面淤积物的形成;减少了对混凝土流动的阻力,大大减少了夹泥现象。
曾用1∶10的模型用直导管法在不同比重的膨润土泥浆下浇注混凝土, 当泥浆比重为1.1～1.15kN /m3 时,墙间混凝土交界面无夹泥,与一期槽混凝土接头处夹泥仅0～0.7mm;当泥浆含砂量增加,容重增加至10.6 ～10.8kN /m3 时,接缝处夹泥显著增加至2～3mm,底部拐角及腰部窝泥厚达2～5mm;使用12.3kN /m3 ,粘度为18 s,夹泥相当严重。由此可见,在有效护壁的前提下,泥浆比重小,夹泥和窝泥少,而泥浆比重大时,夹泥严重。
(6) 施工工艺对墙体质量的影响:
①导管间距: 统计数据表明,导管间距在3m时,断面夹泥很少,
3 ～3.5m 略有增加,大于3.5m夹泥面积大大增加,因此导管间距不宜
太大。
②导管埋深: 导管埋深影响混凝土的流动状态。埋深太小,混凝土呈覆盖式流动,容易将混凝土表面的浮泥卷入混凝土内;导管埋深太深时,导管内外压力差小,混凝土流动不畅,当内外压力差平衡时,则混凝土无法进入槽内。
③导管高差:不同时拔管造成导管底口高差较大,当埋深较浅的进料时,混凝土影响的范围小,只将本导管附近的混凝土挤压上升。与相邻导管浇注的混凝土面高差大,混凝土表面的浮泥流到低洼处聚集,很容易被卷入混凝土内。
④浇注速度:浇灌速度太快,使混凝土表面呈锯齿状,泥浆和浮泥会进入到裂缝重严重影响混凝土质量。
在机械设备、施工技术高度进步的今天,健全现场管理力度,提高技术管理人员的专业水平、加强作业民工素质的培养是提高工程质量、降低工程成本的保证,也是企业发展的首要条件。
以上可能不具有全面性;对于淤泥质粉质粘土地层的施工,有待今后施工中去认识、总结和完善。