1、连续墙结构设备选配和技术优化【摘 要】文章结合工程施工实际,介绍了适用于各种不同土质基础的方法和施工原理,以及常用的地下连续墙结构施工技术进行详细的论述和分析。在此基础之上,进行技术上的总结和优化,从而为实际的工程节省更大的成本,具有十分重要的理论和工程意义。 【关键词】连续墙;设备选配;施工技术;优化 一、连续墙简介 1.1 连续墙的概念 一般情况下,连续墙可以定义为:利用各种机械在地面以下挖槽,借助于经过处理的泥浆的护壁作用,从而挖出更窄更深的地下槽,进而在其中浇筑一定的材料而形成的具有防渗、承重和挡土功能的地下连续的墙体结构。 1.2 连续墙的发展现状 地下墙技术起始于欧洲,它是人们在不
2、断的打井和石油钻井过程中不断进行经验的积累从而发展起来的。这种技术 1950 最早在意大利的米兰首次采用,在接下来的十几年期间,由于连续墙在工程实际中的巨大作用,在西方发达国家和前苏联得到了广泛的推广,成为了进行地下作业和地下工程有效的技术。 连续墙技术虽然进入我国工程领域时间较晚,但是发展却很迅速,近些年来我国一些重大的地下工程都采用了连续墙技术工艺,比如:上海的国际贸易中心、金茂大厦、以及北京的王府井宾馆等建筑,在根基的施工过程中都很好的融合了连续墙技术,并且取得了非常好的效果。 二、传统连续墙施工研究 2.1 修筑导墙 导墙一般用来挡土、作为各项工作进行测量的基准线、承重以及存储泥浆等。
3、此外,导墙还可防止泥浆漏失;在路面下施工时,可起到支承横撑的水平导梁的作用。 2. 2 泥浆护壁 地下连续墙的挖槽工作,是利用了泥浆的护壁原理进行的。此外,泥浆还起着携带渣土和冷却、润滑的作用。 2. 3 挖深槽 连续墙施工过程中重要的一个工序便是挖深槽,这个过程经常占到整个工期一半以上的时间,因此,想办法提高挖槽的效率是缩短整个工程周期最有效的办法。 2. 4 清底 槽挖到设计的深度以后,就需要用钻机的钻头或者超声波来进行测量槽段的深度和横截面,确定是否符合标准,如果误差过于大,就需要进行一定程度的修槽,这个过程可以用冲击钻或者锁扣管两个并联来冲击完成。此后就应该进行彻底的清底工作。 2.
4、5 钢筋笼加工和吊放 1. 钢筋笼加工 钢筋笼加工具体尺寸确定的依据是地下连续墙墙体配筋图以及单元槽段的划分。在钢筋笼单元槽划分的过程当中,要尽量的将钢筋笼划分成为一个整体,这样更加方便于钢筋笼的加工 2. 钢筋笼吊放 钢筋笼的起吊工作应该用工程中常用的横吊梁或者吊架来进行,从施工过程的安全性考虑,应该采用多吊点的起吊方式;但同时要考虑到起吊过程不能引起钢筋笼过于大的变形,就要防止起吊过程中钢筋笼的下端在地面上拖动的情况,以防造成钢筋笼下端严重变形,进而不能满足其使用要求。具体的施工简图见下图 1。 图 1 钢筋笼的吊放示意图 2. 6 混凝土浇筑 2. 6.1 混凝土浇筑前所需要准备好的工作
5、 在浇筑混凝土之前,槽段的有关准备工作见下图 2 所示: 图 2 混凝土浇筑前期的准备工作示意图 2. 6.2 混凝土浇筑 混凝土的浇筑采用导管法,但是应注意在浇筑的过程当中,应该要随时的掌握好导管的埋入深度、混凝土浇筑的浇筑量以及混凝土液面上升的高度等信心,防止导管的下部完全的暴露在泥浆当中,从而造成泥浆涌入导管当中。 三、基于连续墙已有技术的优化 3.1“逆筑法” 3.1.1“逆筑法”的工艺原理 “逆筑法”是修建高层建筑以及多层地下室结构常用的方法,该方法施工简单、实用,与传统的施工方法相比, “逆筑法”不用开敞式施工,大开口放坡挖掘,这样就可以省去大部分的支护结构。 “逆筑法”施工的工艺
6、原理是:(1)先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构,同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承柱,作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。与此同时,由于地面一层的楼面结构已完成,为上部结构施工创造了条件,所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。这样地面上、下同时进行施工,直至工程结束。 3.1.2“逆筑法”优缺点 与传统施工方法比较, “逆筑法”施工多层地下室有下述优点:1、 缩短工程施工的总工期。2、 基坑变形小,相邻建筑物等沉降少。3、
7、使底板设计趋向合理。4、 可节省支护结构的支撑 3.2 超声波地下连续墙检测 利用超声波技术对地下连续墙进行检测,其技术是基于超声波在液体中和固体中不同的传输效果而发展起来的。在实际操作中,将超声波传感器沉浸入挖槽机挖出的钻孔的泥浆中,发射超声波,就可以很方便的对钻孔的各个方位进行准确的测量和检测,包括连续墙的钻孔直径、孔壁或者墙壁的厚度、槽宽以及墙壁是否坍塌等情况。可以协助施工人员对钻槽进行立体的和三维的观测,从而实施修复和完善工作。整个过程时间段、代价低,极大的方便了工程实际,是目前常见的进口设备功能上无法比拟的。 3.3 混凝土浇筑方法的优化 混凝土的浇筑过程当中,应该实时的掌握好混凝土
8、液面的高度信息。工程中常用的方法是用测锤来测量混凝土面的高度信息,但是由于混凝土并非是流动性非常强的液体,所以它的表面并非是理想的平面,这就需要在测量的过程当中,测量不同地方的高度值,一般选取三个点进行测量,然后再根据测量的数值进行取平均值的方法得到较为准确的高度信息。 浇筑时所用导管的间距取值,应该根据混凝土的浇筑半径来确定。当混凝土的浇筑速度 v5m/h 的时侯,浇筑半径的计算可根据如下的经验公式惊醒估算: R=6.25sv R 表示浇筑半径,单位 m;s 表示混凝土的坍落度,单位 m;v 表示的是混凝土浇筑(上升)速度,单位为(m/h) 。 在浇筑的过程当中,每个单元槽的端部易发生漏水或
9、者渗水的情况,这时候我们采取的办法是在每小于 2m 间距里铺设一根导管,尽量的增加导管铺设的密度,从而有效的解决这个问题。浇筑过程应该控制好浇筑时间,一般每个单元槽段的浇筑时间为 4h,最好不要超过 6h,而混凝土浇筑速度一般为 3035 /h,如果是在工程实践较短的情况下,可以提高到 60 /h。混凝土面上存在一层与泥浆接触的浮浆层,需要凿去,为此混凝土高度需超浇 300500mm,以便在混凝土硬化后查明强度情况,将设计标高以上的部分用风镐凿去。 图 3 地下连续墙混凝土浇筑示意图 四、展望 现代液压技术和步进电机用于挖槽机技术当中,挖槽精度的控制有了质的飞跃。而且,伴随着槽壁稳定性的研究和
10、单元槽连接缝的开发、高强度混凝土技术的应用等,都带动了地下连续墙技术的飞速发展和更加广泛的应用。地下连续墙将向着更加大深度、高精度的方向发展。 随着挖槽机械化的飞速发展和技术的进步,与之相适应的挖槽方法也层出不穷,墙体材料也不再局限于混凝土为主,而是向着多样化发展,连续墙不再单纯用于防渗或挡土支护,越来越多地作为建筑物的基础。 参考文献: 1赵志缙、赵帆,高层建筑施工,北京:中国建筑工业出版社,1997 2江景波、赵志缙,建筑施工(第二版) ,上海:同济大学出版社,1990 3赵志缙,高层建筑基础工程施工(第二版) ,北京:中国建筑工业出版社,1994 4杨文渊、徐犇, 桥梁施工工程师手册 ,人民交通出版社发行,1997.7