1、地下连续墙在城市人防工程的应用【摘要】:地下连续墙是利用挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗(水) 、挡土、承重功能的连续的地下墙体。近年来,随着其工程技术的发展和进步,在城市人防工程中也广泛采用。 【关键词】:人防工程地下连续墙施工技术 中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号: 引言 经过几十年的发展,我国地下连续墙技术已经相当成熟,目前地下连续墙的最大开挖深度为 201m(西藏旁多水利枢纽坝基防渗墙,中国水电基础局有限公司 2011 年承建) 。在它的初期阶段,基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙,近年来,通过开发使用许
2、多新技术、新设备和新材料,地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法,而被用于基础工程的很多方面。现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构,笔者近几年参与了辽宁营口、河南开封等城市多个人防工程建设,纂写此文,以期与各位同仁交流。 一、人防工程建设现状 为适应经济发展和城市规划建设的需要,过去单纯以对空防御的人防工程正在向抗灾救灾的民防工程转变。 6070 年代,以战备为目的的人防工程,因在组织上采用“群众路线” ,在技术上强调“群众创造” ,而导致缺乏整体规划与设计,功能单一,质量低劣,布局与城市建设脱节;人防工程约占地下建筑总数的一半以上。人防部门于 80 年代初开始以平战结合的
3、形式,或对一些早期人防工程进行改造,或新建一些具有商机的人防工程,发挥人防工程的经济效益。80 年代末,随着经济建设的迅速发展,高层、超高层建筑在全国各大中等城市拔地而起,地铁工程、地下行人街道、地下商场等地下建筑物的大量兴建,人防工程建设逐步走向与城市建设相结合的道路。特别在经济发达的地区和城市,繁华的商业地段成为地下空间开发的热点和焦点,其地下空间的利用离不了以防灾救灾为目的的人防工程,但仅考虑人防作用势必影响其商业、交通、娱乐等功能的发挥,人防工程规划设计应纳入到城市地下空间综合利用中去。 二、城市人防工程中地下连续墙的施工技术 1.地下连续墙类型及特点 (1)适用于各种地层,尤便于在软
4、土中施工; (2)墙体刚度大,目前国内地下连续墙的厚度可达 0.2-1.5m,用于基坑开挖时,可承受很大的土压力; (3)止水效果较优、整体性好; (3)可以贴近施工,对领近建筑物和地下设施影响较小; (4)振动小,噪音小,不必放坡,不用支模; (5)综合经济效果较好; (6)深度较深,为其他施工方法难以达到。 地下连续墙类型分类表 2.制定地下连续墙的施工方案 地下连续墙施工的质量在施工期间不能直接用肉眼观察,一旦发生质量事故返工处理就较为困难,所以在施工之前制定完善的施工方案是十分重要的。在详细研究了工程规模、质量要求、水文地质资料、现场周围环境和施工作业条件等之后,编制工程的施工组织设计
5、。 3.修筑导墙 地下连续墙施工第一道工序就是修筑导墙。导墙的作用是挡土墙,是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。其施工时,需注意以下几点: 1)在导墙施工全过程中,都要保持导墙沟内不积水; 2)横贯或靠近导墙沟的废弃管道必须封堵密实,以免成为漏浆通道;3)导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土层中; 4)现浇导墙分段施工时,水平钢筋应预留连接钢筋与邻接段导墙的水平钢筋相连接; 5)导墙立模结束之后,浇筑混凝土之前,应对导墙放样成果进行最终复核; 6)导墙混凝土浇筑完毕,拆除内模板之后,应在导墙沟内设置上下两档、水平间距 2m 的对撑,并向导墙沟内回填土方,以免导墙产生位移。4.
6、泥浆护壁 泥浆主要以固壁为主,并有携砂、冷却和润滑的作用。地下连续墙成槽过程中,槽壁的质量要求很高,所以护壁泥浆的质量好坏,对地下连续墙整个过程的施工质量起到了重要的作用。 泥浆是地下连续墙施工中槽壁稳定的关键,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0.51.0 米。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
7、,防止塌方起到很大的作用。 常见的配比(占水的百分比)见泥浆配比初定表 。 泥浆配比初定表 5.钢筋笼制作与吊升 地下连续墙的受力钢筋一般采用 HRB335,直径不宜小于 16mm,构造钢筋可采用 HPB235,直径不宜小于 12mm。主筋净保护层厚度通常为 7-8cm。地下连续墙的钢筋笼尺寸应根据单元槽段的规格与接头形式等确定,并应在地面制作平台上整体成型和预留插放混凝土导管的位置。为保证钢筋保护层的厚度,可采用水泥砂浆滚轮,固定在钢筋笼两面的外侧。同时可采用纵向钢筋桁架及在主筋平面内加斜向钢筋等,使钢筋笼在吊运过程中具有足够的刚度,以保证钢筋笼在吊放过程中产生变形而影响入槽。 钢筋笼的起吊
8、与安放应根据其重量与长度,采用单机起吊或双机抬吊方式,并由专人统一指挥。起吊时不能在地面上拖引钢筋笼,吊起后不能在空中摆动。起重机吊点中心必须和槽段中心对准,入槽时应徐徐下降,平稳入槽,不得强行快速下放,安置在拟定位置,根据测定的导墙高程准确控制笼顶标高。入槽时不得因起重臂摆动使钢筋笼产生横向摆动,造成槽壁坍塌。 若钢筋笼需要分段吊入接长,下段钢筋笼要对准槽段中心用横梁垂直悬挂在导墙上,然后将上段钢筋笼垂直吊起,检查其垂直性,对准位置后把上下钢筋连接起来。 6.混凝土灌注工艺 (1)材料及设备要求 混凝土的配合比应按设计要求的强度等级,由法定资格的试验室做配合比试验,并出具报告书。水灰比不应大
9、于 0.6;胶凝材料用量不宜少于 370kgm3;塌落度宜为 1822cm;扩散度宜为 3438cm。配制混凝土的骨料宜选用中、粗砂及粒径不大于 40mm 的卵石或碎石。水泥宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,可根据需要掺外加剂。 浇灌使用的导管根据墙体厚度选择,一般选用壁厚 3mm、直径 200-350mm、内壁表面光滑、接头密封良好的钢管。 (2)工艺要求 导管下口不应埋入混凝土面内太深,否则混凝土会在导管内流动不畅,甚至有时会使钢筋笼上浮。浇灌上下提动导管时不能拔脱混凝土面,否则会使受水泥污染而凝胶化的泥团混入混凝土内,使混凝土的质量恶化。对于超过 4m 长度的槽段宜用双导管同时浇灌,
10、其间距一般为23.5m。导管要靠近接头部位,距槽端不得超过 2m,如导管的间距过大,会使导管中间部位的混凝土面低下,使泥浆易于卷入,当导管同时浇灌混凝土时,应使各导管处的混凝土面的上升速度不低于 2m/h。 结语 综上所述,我们可以详细的了解到地下连续墙的整个施工工艺,施工中应注意的问题以及处理方法。地下连续墙既可作施工阶段的围护结构,又可做人防结构正式复合墙体的一部分。并且对周围环境影响小,墙体刚度大,止水性能好,是人防工程常用的围护方法。而地下连续墙的质量又较普通型的难以控制,其好坏直接关系到工程的顺利进行,所以应对其关键工序和薄弱环节设置质量控制点,对其施工质量进行重点管理和控制。 参考文献 1孙艳环.简述地下连续墙的特点及其部分施工工艺. 2丛霭森.地下连续墙的设计施工与应用M.北京:中国水利水电出版社,2001,2. 3吴晓丹.地下连续墙施工方法.山西水利科技.2009(2) 4蔡昌辉.地下连续墙施工工艺与管理方法探究.科技风.2009(8) 作者简介:杨建平高级工程师工作单位:中国水电基础局有限公司从事地基与基础工程施工技术研究