天津某基坑66.5米深異形地連墻施工技術探討

1、<p>　　天津某基坑66.5米深異形地連墻施工技術探討</p><p>　　摘要：以天津某中心交通樞紐工程Z1線車站66.5M深異形地連墻施工為例，結合現場實際情況，對該地鐵車站地連墻施工方法進行了分析總結，重點闡述了超深地連墻施工在成槽技術、垂直度控制技術、防坍塌技術、鋼筋籠吊裝技術四個方面的施工控制要點，得到了一些有益經驗，以期指導工程實踐。 </p><p>　　關鍵詞：

2、異形地連墻；垂直度控制技術；防坍塌技術；鋼筋籠吊裝技術 </p><p>　　Abstract：Using the example of meter 66-depth construction of underground special-shaped diaphragm wall at metro line1station in Tianjin subway culture center transportat

3、ion of hub project, combining with the spot situation , we analyse and summarize the construction of underground diaphragm wall. This paper is designed to emphasis on four aspects of construction control points , such as

4、 groove in the construction of super-depth diaphragm wall , verticality control technology ,avoiding falling-do</p><p>　　Keywords：special-shaped diaphragm wall ; verticality control technology ; avoiding fal

5、ling-down technology ; reinforcing cage hoisting technology </p><p>　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼： A </p><p>　　1、 工程實例簡介 </p><p>　　天津市某交通樞紐工程西臨友誼路，北臨樂園道，包括地面公交樞紐場站、軌道交通地鐵5號線、6號線、Z1線車站、區(qū)間及其相鄰的地

6、下商業(yè)及停車庫等，本文所引用的工程實例，其圍護結構為地下連續(xù)墻，厚度1000mm，最大深度66.5m，采用工字鋼接頭，并在地下連續(xù)墻接縫處外側采用3根φ800@600高壓旋噴樁加固，加固深度自墻頂至基坑下4m?；觾仍O4層鋼筋混凝土支撐，采用“米”字形支撐，水平間距為9m,如圖1所示。 </p><p>　　擬建場地地形略有起伏，地面標高介于1.33～4.22m之間。本次擬建地鐵車站影響范圍內地層主要為第四系全新

7、統(tǒng)人工填土層（Qml）、第Ⅰ陸相層（Q43al）、第Ⅰ海相層（Q42m）、第Ⅱ陸相層（Q41al）及第Ⅲ陸相層（Q3eal），巖性主要為粘性土、粉土、粉砂。地表普遍分布人工填土層（Qml），土質不均，結構松散，厚度變化較大，工程性質差。Z1號線文化中心車站主體結構基底主要位于(9)1粉質粘土及(9)2粉土層上，該層層位總體較穩(wěn)定，土層尚均勻，局部砂粘性有所變化，粉土呈密實狀態(tài)，粘性土為可塑狀態(tài)。 場地范圍內地下水位高，且含水層呈層狀分布

8、，在垂直、水平方向具有明顯差異。 </p><p>　　圖1Z1線與5號線換乘段鋼筋砼支撐平面布置圖 </p><p>　　2、 地下連續(xù)墻施工工藝介紹 </p><p><b>　　2.1測量放線 </b></p><p>　　在施工場地內引測施工用平面控制點和水準點(要做好二個以上的水準點)，并報監(jiān)理工程師復測。施工

9、過程中要經常復測基點，確保其精度符合要求[1-9]。 </p><p><b>　　2.2導墻制作 </b></p><p>　?。?）在地下連續(xù)墻成槽前，先進行導墻施工。導墻的質量直接影響地下連續(xù)墻的施工質量，導墻是對成槽設備進行導向，并具有存儲泥漿穩(wěn)定液位，維護上部土體穩(wěn)定等作用，是防止土體坍落的重要措施。 </p><p>　?。?）導墻

10、內側間隔1m設置10×10cm上下二道方木支撐，并在導墻頂面鋪設安全網片，保障施工安全。 </p><p>　　（3）導墻內墻面要垂直，內外導墻間距正確，墻面與縱橫軸線間距的允許誤差為±10mm，內外導墻間距允許偏差±5mm，導墻面應保持水平，混凝土底面和土面應密貼。 </p><p><b>　　2.3泥漿工藝 </b></p&g

11、t;<p>　?。?）在地下連續(xù)墻施工時，泥漿性能的優(yōu)劣將直接影響到地下連續(xù)墻成槽施工時槽壁的穩(wěn)定性，是地下連續(xù)墻施工中的一個重要的因素。新泥漿采用經過室內實驗，性能指標優(yōu)良的膨潤土、純堿、高濃度CMC和自來水作原材料。通過清漿沖拌和混合攪拌拌合而成。 </p><p>　　（2）泥漿系統(tǒng)的參數根據本工程的地質情況及以往地下連續(xù)墻的施工經驗，本工程新的泥漿級配及控制指標見表1新鮮泥漿主要性能指標。

12、</p><p>　　新鮮泥漿主要性能指標表1 </p><p><b>　　2.4成槽施工 </b></p><p><b>　　（1） 槽段開挖 </b></p><p>　　標準槽段采取三序成槽，先挖兩邊，再挖中間。開挖過程中要實測垂 </p><p>　　直度，并及時

13、糾偏。 </p><p>　?。?）槽段成槽檢查 </p><p>　　槽段開挖結束后，檢查槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度，合格后可進行清槽換漿。槽段開挖質量標準見表2槽段開挖質量標準表。 </p><p>　　槽段開挖質量標準表表2 </p><p><b>　?。?）清底換漿 </b></p><p

14、>　　采用反循環(huán)置換法及撩抓法清基，在成槽完畢之后進行。當槽底沉渣已經清除干凈時即時換漿，保證槽底沉渣不大于100mm及槽底泥漿比重≤1.15g/cm3。 </p><p>　　2.5鋼筋籠的制作及吊裝 </p><p>　　為保證鋼筋籠在起吊過程中具有足夠的剛度，采用增設縱、橫向鋼筋桁架及主筋平面上的斜拉條等措施，所有鋼筋連接處均焊接牢固，保證鋼筋籠的起吊剛度。 鋼筋籠縱向預留導管

15、位置，并上下貫通；鋼筋籠底端在0.5m范圍的厚度方向進行收口處理；鋼筋籠設定位墊塊，確保鋼筋籠的保護層厚度。 按設計預埋與主體結構各層樓板、頂、底板主筋連接的聯(lián)結器，聯(lián)結器與鋼筋籠主筋連接牢固，外露面包扎嚴實。 </p><p>　　鋼筋籠制作質量標準見表3地下連續(xù)墻鋼筋籠制作的允許偏差表。 </p><p>　　地下連續(xù)墻鋼筋籠制作的允許偏差表表3 </p><p&g

16、t;　　3、本工程地下連續(xù)墻施工關鍵技術控制措施 </p><p>　　本工程所采用的66.5深地連墻是目前天津地鐵工程地連墻深度最深的車站，地連墻所穿越的地層地質條件總體上較差，地下水位較高，極易出現塌槽現象，再加上與5號線換乘，異型幅較多，因此，如何保證架設鋼支撐的預埋件精度、槽段垂直度，墻縫止水處理效果等成為本工程連續(xù)墻施工的重中之重。經過查閱相關資料與研究分析，采取了以下施工技術控制措施。 </p&

17、gt;<p>　　3.1 穿粉質粘土技術措施 </p><p>　?、?采用深導墻和高導墻技術，深導墻對保持上部土體穩(wěn)定具有很好的作用，導墻加高后，增加了泥漿液面高度，增加水頭壓力。 </p><p>　?、?在成槽時，增大泥漿比重，并保持泥漿液面高度不大于導墻下15cm。 </p><p>　?、?采用導墻內輕型井點降水技術措施，提高土體固結。 &l

18、t;/p><p>　?、?成槽時，放慢抓斗的提升和下放速度，減少對土層的沖擊。 </p><p>　　3.2 預埋件安裝技術措施 </p><p>　　本工程地下連續(xù)墻鋼筋籠預埋件主要是架設鋼支撐所用的鋼板，地下連續(xù)墻位置的誤差將直接引起預埋鋼板位置的不準從而導致鋼支撐架設不到位，為確保預埋鋼板位置準確，在施工中采取以下措施： </p><p>

19、　?、?施工中為確保開挖后地下連續(xù)墻的預埋鋼板位置正確，在鋼筋籠上的鋼板定位均采用張拉麻線進行定位，并用經緯儀進行核正，各預埋鋼板電焊固定牢固。安放鋼筋籠時先測量擱置點，導墻頂的標高，計算出吊筋的長度，確保鋼筋籠的位置正確，從而保證各預埋鋼板的位置正確。 </p><p>　?、?在地下連續(xù)墻背土側的預埋鋼板上覆一層泡沫板，既對鋼板進行保護，防止被移位、銹蝕，同時也方便今后的鑿出。 </p><

20、;p>　　3.3 地連墻槽孔塌方的預防措施 </p><p>　　槽段開挖是地連墻施工的中心環(huán)節(jié)，也是保證工程質量的關鍵工序。為保證從開挖至澆完混凝土為止，槽壁始終保持穩(wěn)定，采取以下措施： </p><p>　　⑴ 采用適應該工程基礎地質條件的開挖設備和成槽工藝。 </p><p>　　本工程地連墻成槽選用液壓抓斗設備，施工中相對于反循環(huán)的成槽設備來說，對原地

21、層擾動較小，有利于槽壁穩(wěn)定；其次還具備成槽質量好,吊放鋼筋籠順利等優(yōu)點。 </p><p>　?、?本工程地連墻需穿過一層微承壓水，成槽過程中槽壁土體易坍塌、不穩(wěn)定，地連墻導墻基礎是人工填土層，施工過程中，泥漿容易通過導墻與人工填土層接觸部位漏漿。采取主要措施如下： </p><p>　　當施工到微承壓水頂部時，輕放抓斗，緩慢施工，注意觀察泥漿面的變化并隨時補漿；隨時監(jiān)測泥漿是否稀釋。 &

22、lt;/p><p>　　在砂層造孔時，經常量測孔深，出現輕微塌孔時，采取加強降水，使用大比重泥漿等措施；一旦出現較嚴重的塌孔，采取向槽孔回填粘土或加水泥后重復造孔等措施。 </p><p>　　開槽時抓槽速度不宜太快，使泥漿有一定的時間附著在槽壁上形成致密的泥皮，注意對導墻與人工填土層接觸部位的擠密，并防止在導墻外側出現積水，嚴格控制泥漿性能指標。 </p><p>　

23、　⑶ 盡量縮短槽段開挖結束至澆注混凝土之間的時間。做好各種設備配件、各種施工材料的準備和供應工作，保證地連墻連續(xù)施工。 </p><p>　?、?控制重型設備(履帶吊車和液壓抓斗等)與導墻之間的距離。 </p><p>　　3.4 保證地連墻槽孔垂直度的措施 </p><p>　　為保證開挖槽段的垂直精度，采取如下措施： </p><p>　

24、?、?選用帶有強制糾偏功能的重型抓斗，成槽過程中利用成槽機的顯示儀進行垂直度跟蹤觀測，做到隨挖隨糾。 </p><p>　　(2)精確定位導墻的平面位置，確保其垂直度滿足規(guī)范要求，通過抓斗上配備的自動測斜糾偏裝置，隨時對孔斜進行測量糾偏；應經常校核桅桿的垂直度。 </p><p>　　(3)保證泥漿質量，泥漿液面高度不得低于導墻下15cm。 </p><p>　　(

25、4)單孔終孔時，采用超聲波測井儀測量孔形和孔斜。 </p><p>　　3.5 地連墻漏水的預防措施 </p><p>　　墻段連接不佳或混凝土存在缺陷，是地連墻漏水主要原因。主要采取以下預防措施： </p><p>　?、旁诘叵聣κ┕ぶ?，保證墻段接頭質量的技術措施, </p><p>　　在槽段成槽施工中，端孔部位應嚴格控制孔斜率，以滿足接

26、頭施工的要求。做好槽段的清孔換漿工作，尤其是二期墻體的兩端頭混凝土壁應用專用鋼絲刷子鉆頭(固定在抓斗的斗體上)清除干凈。 </p><p>　　(2)作好混凝土工藝各項工作，防止夾泥和冷縫出現。 </p><p>　　布置合理的導管數，控制合理的導管間距。水下混凝土配合比，應根據水泥、砂石骨料狀況，由有資質和經驗的單位配制?；炷潦炝蠑嚢钁鶆颍瑖栏窨刂铺涠仍?8～22cm，現場進行實際

27、坍落度測試,導管內徑為250mm，控制導管插入深度為2～6m,混凝土應連續(xù)均勻供應，保證槽孔內混凝土的上升速度不小于2m/h。 </p><p>　　(3)應用防滲和緩凝效果好的摻合劑。 </p><p>　　混凝土拌制時應適量摻加防滲緩凝效果好的減水劑摻合劑。 </p><p>　　(4)地連墻漏水時，可視其漏水程度不同采取相應措施。 </p>&l

28、t;p>　　在有微量滲水時，可采用防水砂漿修補,漏水較嚴重時，可用軟管引流，同時用水玻璃水泥漿液進行封堵。在地連墻外側，采用鉆孔灌漿或高噴進行堵漏。 </p><p>　　3.6、墻趾注漿施工補強措施 </p><p>　　(1) 工藝流程：見圖3墻趾注漿工藝流程圖。 </p><p>　　圖3 墻趾注漿工藝流程圖 </p><p>&

29、lt;b>　　(2) 施工方法 </b></p><p>　　地下連續(xù)墻達到設計強度后，對墻底注漿，每幅地下墻(標準段寬5米)放兩根注漿管，墻底注漿管的埋設垂直可靠、不變形，在管頂要設單向閥，漿液配比要按照加固的目的和加固地層狀態(tài)進行專門設計，并通過試驗進行調整，在正式注漿前，要選擇有代表性的墻段進行注漿試驗，確定合適的注漿參數。在墻體混凝土初凝后(3～5天)，先注少量清水疏通管路，在墻體混凝土

30、達到70%強度后(17～20天)再開始注漿，注漿壓力控制在0.2Mpa，注漿量每幅墻約2m3。注漿時要嚴格控制注漿壓力不大于0.2Mpa，地下墻抬起不大于1cm，并進行周邊環(huán)境的監(jiān)測。 </p><p><b>　　4、結論 </b></p><p>　　通過采取以上措施，天津某工程Z1地下連續(xù)墻檢驗合格率100%，基坑開挖過程中無明顯漏水點，確保了整個開挖過程能持續(xù)

31、順利進行，在一定程度上節(jié)約了工期，降低了工程造價。此外論文針對天津地層特殊條件，研究得到的泥漿級配控制,成槽采用的液壓抓斗設備以及超深異形地連墻施工質量控制等的技術要點，對天津市后續(xù)類似地鐵工程深基坑施工具有一定的指導意義。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]中華人民共和國行業(yè)標準 . 建筑基坑支護技術規(guī)程（JGJ120-20

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