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某供水枢纽工程厂房地下连续墙施工方案优化

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2019-12-04 21:34

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摘要:本文拟就某供水枢纽工程厂房地下连续墙施工方案优化,简要介绍了深基坑厂房地下连续墙施工方案优化的技术要点,为同类工程的实施提供可借鉴的施工经验。

　　关键词:某供水枢纽工程;深基坑厂房;地下连续墙;方案优化

　　1 工程概况

　　地下连续墙为深厚软基基坑支护的一部分。某供水枢纽工程厂房开挖深度为12.80~16.35米,地层主要为淤泥层、中细砂层及砂卵砾层,在桩号坝纵0-056.60～0+105.15范围内的厂房部位采取地下连续墙加砼支撑支护措施、上下游采用φ500搅拌桩围封,厂房左右岸垂直开挖,上下游向放坡开挖:垂直开挖连续墙基坑长149.85m,宽33.4m;地下连续墙为钢筋混凝土结构,共分85个槽段,设计槽段长度为3.8和4.0m两种,墙底标高为-21.5～26.5m,墙顶标高为+1.0,平均一个槽段钢筋网重11t,支撑为600*800cm或800*800cm矩形钢筋混凝土梁,立柱采用φ1000钢筋砼柱,对撑采用二道～五道矩形钢筋砼梁支架。地质情况大致为:①+1.7m～-6.5m为软塑淤泥;②-6.5m～-19.7m为淤泥质中细砂层;③-19.7m～-23.3m为粘土层;④-23.3m～-25.5m为粉细砂层;⑤-25.5m～-29.5m为淤砂卵砾石层。设计工程量见地下连续墙主要工程量表:①导墙C20砼287 m3,钢筋制安16.2T;②墙体C25砼6446m3,钢筋制安857.1T。

　　2 地下连续墙的施工施工方案优化

　　考虑到施工工期及施工场地等诸多因素,拟对地下连续墙的槽宽和墙顶高程作适当变动。

　　2.1 槽段宽度的改变

　　“一”字槽由设计槽宽3.8m和4m改成6m,“T”形槽不变,“一”字槽由原设计的76个槽段变为50个槽段,其中,6m宽的槽为24个,5.85m宽的槽段为1*2个。加上“T”形槽总槽段数为59个。

　　●优点:①优化后“一”字槽段之间的接头数量由原来的74处减少为48处,减少35%。接头数量的大大减少使接头处渗水的可能性大大减少,抗渗性能提高,同时,又使地下连续墙的刚度和抗弯能力大大增强,有利于提高基坑的稳定性。②方便施工,加快施工速度。接头数量的减少使槽段端头孔数量、工作量减少,同时,钢筋网片制作过程中,钢筋切割和焊接的工程量也可适当减少,弧形钢板的加工、焊接和泡沫的绑扎数量等都会相应减少。

　　2.2 减低连续墙的顶面高程

　　由设计地下连续墙顶标高?荦+0.2m降低为-0.8m。也即降低施工场地的作业面,待基坑开挖时,在连续墙外侧进一步卸荷,卸掉土层厚度1米左右。

　　●优点:①在连续墙外侧卸荷,减少外侧土体侧压力,更有利于基坑稳定性。②可适当减少前期地下连续墙的施工工作量,加快施工进度,为基坑开挖尽快早进行争取尽可能多的时间。

　　3 地下连续墙的施工

　　3.1 施工准备

　　接通水电、构筑主要施工道路及出渣便道,机械设备进场、泥浆池及弃渣槽布置、原材料送检配合比的设计、导墙施工等。

　　3.1.1 接通水电

　　从施工场地主电源处接通电源至施工场地;施工用水直接从韩江抽取或由基坑内积水井提供,沿连续墙轴线布设施工用水管道。

　　3.1.2 施工场地布置及道路构筑

　　沿连续墙轴线内侧填筑两条宽8m泥结石道路作为施工主要道路,液压抓斗、吊机、施工车辆等在施工场地内的主要施工道路行走;基坑外侧布设两个长136m、宽3m、深1.2m弃渣槽,弃渣槽外为4m宽泥土出渣便道;施工主要道路及出渣便道路与上下游围堰道路连接。钢材料堆放及钢筋网制造场地布置在两条主要施工道路中间,场地回填砂至?荦+2.0m且碾压密实。为下一步的钻孔灌注桩施工提供较好的场地,泥浆池布置在上游距离右岸连续墙轴线以外33.5 m处,泥浆池长20m,宽5m,深1.6m。

　　3.1.3 施工机械、设备进场调试

　　连续墙工程主要投入的施工机械为:1台QUB-50型液压抓斗和9台CZ-22型冲击钻。QUB-50型液压抓斗进场拼装和调试。 [page]

　　3.1.4 配合比的设计、原材料送检

　　地下连续墙砼强度为C25,施工场地的钢筋、砂、石、水泥送至监理或业主所指定的试验室试验及进行砼配合比设计,不合格材料不准使用。

　　3.1.5 导墙施工

　　导墙施工是地下连续墙施工的关键环节,其主要作用为成槽导向、控制标高、槽段和钢筋网定位、为防止槽口坍塌及承重等作用,导墙形式采用正反“┓┏”形式相结合,左岸导墙上游段采用“┓┏”形式,下游段及右岸导墙均采用“ ┛┗”形式,详见下图。

　　连续墙导墙宽度为0.85m,连续墙轴线距基坑内侧导墙距离为0.4m,以确保基坑尺寸宽度。导墙顶高程?荦+1.7m,施工时按相关要求进行控制,导墙轴线放样准确,误差不大于10mm,导墙顶面高程(整体)允许偏差±10 mm,导墙顶面高程(单幅)允许偏差±5mm,导墙墙间净距允许偏差±5mm,导墙施工平直,内侧采用钢模立模,内墙墙面平整度偏差不大于3mm,垂直度不大于0.5%,基底与土面密贴,为防止导墙变形,导墙内侧拆模后,每隔2米布设一道双层木撑,砼未达到70%强度,严禁重型机械在导墙附近行走。

　　3.2 施工工艺

　　采用液压抓斗和冲击钻机配合施工,采取“两钻一抓”的成槽工艺施工成槽。连续墙槽段施工时,先用冲击钻机在划分好的槽段两端各钻一个端头孔,中间补钻一个加密孔;再用抓斗挖槽至设计墙底标高。槽段施工分二序进行。

　　3.2.1 泥浆制作

　　为保证冲、挖成槽的安全和质量,护壁泥浆生产循环系统的质量控制,是关系到槽壁稳定、冲孔速度、砼浇灌质量、钻头磨损及砂砾石层成槽的必备条件。针对本工程施工特点,采用优质泥粉为主、少量粘土为辅的泥浆制备材料。造孔用的泥浆材料必须经过现场检测合格后,方可使用。考虑地下潜压水影响,泥浆主要质量指标:比重1.15～1.30,粘度18～25S,含砂率≤8%,必要时,加适量的添加剂。为保证施工进度,泥浆池的储存量不得小于120m3,泥浆必须经过制浆池、沉淀池处理,泥浆制作场地以利于施工方便为原则。

　　3.2.2 成槽工艺

　　3.2.2.1 槽段划分。单元槽段长度的划分根据以上优化方案,共划分为59个槽段。

　　3.2.2.2 接头施工。为确保接头质量,本工程采用弧型钢板加高压摆喷围封作为连续墙的接头处理方法,接头弧型钢板采用厚5mm钢板按半径400mm、1350角卷制而成,圆弧钢板在钢筋网加工时焊接固定在一序槽钢筋网燕尾槽上,在弧型钢板内填充定做的泡沫块并绑扎好(见图),钢筋网入槽后,在浇筑砼前还需在接头孔内填入泥包,以避免浇筑砼时该空间被砼大量充填,造成后期接头孔施工困难及砼的浪费。槽孔砼浇筑完毕且大于4小时应尽快使用冲击钻进行接头孔施工,反复将弧型钢板内的泡沫、泥渣及砼块冲尽,确保后期槽与前期槽之间能紧密结合。

　　3.2.2.3 成槽方法。成槽工序是地下连续墙施工关键工序之一,既控制工期又影响质量,根据地质情况,我单位采用地下连续墙液压抓斗和冲击钻配合施工的成槽方法。即使用冲击钻先冲端头孔及加密孔,严格控制其垂直度,端孔达到设计深度后,采用液压抓斗抓挖到设计深度。抓斗沿导墙壁挖土,通过液压抓斗导向杆调整抓斗的垂直度,以控制成槽垂直度。

　　3.2.2.4 泥浆性能监测。施工过程中注意泥浆性能的变化,每隔1小时进行定期检测一次性能指标并作好记录,及时补充符合标准的优质泥浆入槽,保证正常施工。

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