1)施工放样
图纸提供的地下连续墙位置及尺寸关系,计算出地下连续墙中线各角点的坐标或与结构的位置关系,经复核无误后依据场内控制点实地放出地下连续墙的中轴线。考虑施工的水平误差和垂直误差的影响,并结合围护结构的最大水平位移进行外放,为防止侵入结构主体内部地下连续墙外放尺寸为10cm。
2)泥浆工艺
泥浆主要是在地连墙挖槽过程中起护壁作用,泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一,其质量好坏直接影响到地下连续墙的质量与安全。地下连续墙成槽过程中,不间断地向槽中供给优质泥浆是保持开挖沟槽壁的稳定、碴土悬浮置换的必要准备。
(1)泥浆拌制配合比及各阶段性能指标。本工程新浆采用优质的膨润土、高浓度CMC和自来水作原材料,按试验确定的配合比配制,其配合比见表2-7。施工过程中如果上述泥浆指标不能满足槽壁土体稳定,通过试验室现场采样测试后,重新对泥浆指标进行调整。泥浆配制、管理性能指标详见表2-8。
表2-7 新制泥浆配合比(1m3浆液)
表2-8 泥浆配制、管理性能指标
(2)泥浆的制作。根据现场场地条件,设置20m×8m×3m泥浆池,泥浆池使用中隔墙隔设成搅拌池、储浆池、沉淀池、废浆池。搅拌前先做好药剂配制,CMC液对高黏度泥浆的配制浓度为1.5%。搅拌时先将水加至1/3,再把CMC粉缓慢撒入,用软轴搅拌器将大块CMC搅拌成小颗粒,继续加水搅拌。拌制好的CMC液静置6h后方可使用。泥浆搅拌前先将水加至搅拌桶1/3后开动搅拌机,在定量水箱不断加水同时,加入膨润土、纯碱液,搅拌3min后,加入CMC液继续搅拌。搅拌好的泥浆应静置24h后使用。以便膨润土颗粒充分水化、膨胀,确保泥浆质量。
(3)泥浆循环。泥浆循环系统布置如图2-26所示。泥浆在槽内所处的位置不同,受污染的程度也不一样,槽段开挖施工中要注意观察泥浆质量的变化情况,取出沟槽内不同深度(一般3~5m一点)的泥浆测试比重、黏度、含砂率、pH值等,当pH值达到11时,回收至循环沉淀池,pH值小于11时,可经再生处理后重复使用。泥浆再生处理工艺流程如图2-27所示。
3)成槽工艺
(1)导墙施工。导墙设计采用双“┐┌”形现浇钢筋混凝土,导墙内侧净宽度比连续墙宽40mm,导墙厚200mm、深度2.0m,其顶部高出原地面100mm,采用φ14@200mm钢筋,混凝土标号为C25,保护层厚度为30mm。导墙平面及横断面结构设计如图2-28所示。
图2-26 泥浆循环系统布置图
图2-27 泥浆再生处理工艺流程图
图2-28 导墙布置示意图(单位:mm)
图2-29 旋挖引孔
(2)槽段开挖。由于本工程连续墙全部为V形槽段,在先行幅开挖成槽时需搭配一台SH30旋挖钻机配合施工成槽(图2-29),本工程先行幅第一抓为单孔,第二抓由于一边为原状土,第二抓开挖时不能保证成槽垂直度,需在第二抓用SH30旋挖钻引孔至槽底,再用成槽机开挖第二抓,以保证成槽的垂直度(图2-30)。
图2-30 槽段开挖示意图
(3)成槽垂直度控制。成槽前,利用车载水平仪调整成槽机的平整度。成槽过程中,利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度,成槽垂直精度不得低于设计要求,接头处相邻两槽段的中心线任一深度的偏差均不得大于槽深×垂直度1/500的结果数值。
(4)成槽挖土冲击顺序的确定。单元槽段均采用先两侧后中间的顺序。先挖槽段两端的单孔,或者采用挖好第一孔后跳开一段距离再挖第二孔的方法,使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙,这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡,可以有效地纠偏,保证成槽垂直度(图2-31)。
图2-31 成槽示意图
先挖单孔,后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度,抓斗能套住隔墙挖掘,同样能使抓斗吃力均衡,有效地进行纠偏,保证成槽垂直度。
待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后,再沿槽长方向套挖几斗,把抓斗挖单孔和隔墙时,因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整,保证槽段横向有良好的直线性。
在抓斗沿槽长方向套挖的同时,把抓斗下放到槽段设计深度挖除槽底沉渣。
(5)成槽。挖槽过程中,抓斗入槽、出槽应慢速、稳当,根据成槽机仪表显示的垂直度及时纠偏。挖槽时,应防止由于次序不当造成槽段失稳或局部坍落,在泥浆可能漏失的土层中成槽时应有堵漏措施,储备足够的泥浆。
(6)槽段土方外运。每台成槽机配备两辆8m3的短驳车将成槽土方转运至指定堆土场。
(7)槽深测量及控制。槽深采用标定好的测绳测量,每幅根据其宽度测2~3点,同时根据导墙标高控制挖槽的深度,以保证设计深度。
(8)刷壁。刷壁工具使用特制刷壁器,刷壁必须在清孔之前进行。为提高接头处的抗渗及抗剪性能,在连续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗;反复刷动5~10次,直到刷壁器上无泥为止。
(9)清底(清理残渣)。清底开始时间:由于泥浆有一定的比重和黏度,土渣在泥浆中沉降会受阻滞,沉到槽底需要一段时间,因而采用沉淀法清底要在成槽(扫孔)结束2h之后方可开始,采用液压抓斗直接挖除槽底沉渣。
4)钢筋笼吊放
(1)加工平台。
根据成槽设备的数量及施工场地的实际情况搭设1个钢筋笼制作平台,现场加工钢筋笼,平台采用10#槽钢制作,用水准仪校平,钢筋笼平台使用全站仪放样,以保证钢筋笼平台四个角均为直角。为便于钢筋放样布置和绑扎,在平台上根据设计的钢筋间距、插筋、预埋件及钢筋接驳器的位置画出常用的控制标记,以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度。
(2)钢筋笼制作。
钢筋笼制作时,预埋件、测量元件位置要准确,并确保留出导管位置,钢筋保护层垫块用5mm厚钢板制成,垫块水平间距为2~2.5m、纵向间距为3m。钢筋焊接前必须根据施工条件进行试焊,合格后方可施焊。除结构焊缝需满焊及四周钢筋交点需全部点焊外,其余交点可采用50%交错点焊,钢筋笼不得发生散笼变形。钢筋的接头应错开,在同一连接区段内接头的面积百分率不大于50%。采用焊接接头时,连接区段的长度为35d(d为纵向受力连接钢筋的较大直径)且不小于500mm。钢筋焊接接头长度为:单面焊10d,双面焊5d。钢筋连接时直径不同者,取较大钢筋直径。预埋件和钢筋连接器位置标高务求准确,预埋连接器位置标高偏差不大于±10mm,为确保使用时连接器数量足够,质量完好,应根据不同情况酌情多放5%左右连接器,且每一个连接器都应质量可靠,丝扣涂油后加盖密封。
5)钢筋笼吊装
(1)吊装方法。钢筋笼吊放采用双机抬吊,空中回直。以300t作为主吊,一台150t履带吊机作副吊机。起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相重合,保证起吊平衡。主吊机用18m(起吊绳)+12m(连接绳)长的钢丝绳,副吊机用16m和12m长的钢丝绳。
钢筋笼吊放具体分六步:
第一步:指挥300t、150t两吊机转移到起吊位置,起重工分别安装吊点的卸扣。
第二步:检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后,开始同时平吊。
第三步:钢筋笼吊至离地面0.3~0.5m后,应检查钢筋笼是否平稳,后300t起钩,根据钢筋笼尾部距地面距离,随时指挥副机配合起钩。(www.xing528.com)
第四步:钢筋笼吊起后,300t吊机向左(或向右)侧旋转、150t吊机顺转至合适位置,让钢筋笼垂直于地面。
第五步:指挥起重工卸除钢筋笼上150t吊机起吊点的卸甲,然后远离起吊作业范围。
第六步:指挥300t吊机吊笼入槽、定位,吊机走行应平稳,钢筋笼上应拉牵引绳,下放时不得强行入槽(图2-32)。
(2)吊装要点:
钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋笼尺寸,无差异才能上平台制作。对于闭合幅槽段,应提前复测槽段宽度,根据实际宽度调整钢筋笼宽度。
钢筋笼必须严格按设计图进行焊接,保证其焊接焊缝长度、焊缝质量。
钢筋焊接质量应符合设计要求,吊攀、吊点加强处须满焊,主筋与水平筋采用点焊连接,钢筋笼四周及吊点位置上下1m范围内必须100%点焊,其余位置可采用50%的点焊,并严格控制焊接质量。
钢筋笼制作后须经过三级检验,符合质量标准要求后方能起吊入槽。
图2-32 钢筋笼吊放示意图
根据规范要求,导墙墙顶面平整度为5mm,在钢筋笼吊放前要再次复核导墙上4个支点的标高,精确计算吊筋长度,确保误差在允许范围内。
钢筋笼横向吊点设置:按钢筋笼宽度L,吊点按0.207L、0.586L、0.207L位置为宜。
在钢筋笼下放到位后,由于吊点位置与测点不完全一致,吊筋会拉长等,会影响钢筋笼的标高,为确保支撑加密区域的标高,应立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高,根据实际情况进行调整,将笼顶标高调整至设计标高。
钢筋笼吊放入槽时,不允许强行冲击入槽,同时注意钢筋笼基坑面与迎土面,严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。
对于异形钢筋笼的起吊,应合理布置吊点的设置,避免扰度的产生,并在过程中加强焊接质量的检查,避免遗漏焊点。当钢筋笼刚吊离平台后,应停止起吊,注意观察是否有异常现象发生,若有则可立即予以电焊加固。
现场吊装如图233所示。
图2-33 现场钢筋笼吊装
6)混凝土灌注
地下连续墙混凝土的设计标号为水下C35防水混凝土,抗渗等级为P10。水下混凝土浇筑采用导管法施工,导管采用直径为508mm的圆形法兰盘接头导管。地下连续墙水下混凝土浇筑如图2-34所示。
图2-34 地下连续墙混凝土灌注示意图
(1)浇筑前先观察水位、检查槽深,判断有无坍孔,如有坍孔进行处理后再浇筑混凝土。
(2)根据施工情况预估所需混凝土方量,混凝土到场后先测试坍落度,并做好试块。坍落度的每幅墙一般测试3次,第一车进行一次,浇筑量的1/3、2/3时分别进行一次,如目测有明显变化时再进行加测。
(3)导管的连接和密封必须可靠,接头处和管壁严禁漏浆,导管使用前做密封试验,导管的组合由长短管组成,在导管上部组装2节短管,以便在开浇后不久就可拆除。浇筑前导管下口距离槽底应保持30~50cm,浇筑过程中导管埋深控制在1.5~6m,以防泥浆混掺或埋管。严禁将导管下口提出混凝土面或横向移动导管。
(4)浇筑前每根导管一般备有6m3混凝土量。下料时先用隔水球胆将混凝土与泥浆隔开。在浇筑过程中要随时注意观察和测量槽内混凝土上升情况,上升速度不小于2m/h,每30min测定一次混凝土面的深度,保证混凝土面高差控制在50cm范围内。浇筑混凝土时,两个导管同时进行,混凝土车辆少时,可在两个导管间交替灌注,但两根导管处的混凝土面高差不得大于50cm。
(5)浇筑中保持混凝土连续不间断,间歇时间一般不超过40min,并争取在开始浇筑混凝土8h之内浇筑完毕。
(6)浇筑混凝土时,孔口设盖板,以防杂物掉入槽孔内,不得将路面的混凝土扫入槽内,以免污染泥浆。
(7)当混凝土浇筑到地下连续墙墙顶附近,因为混凝土冲击力小、下料慢,容易堵管,所以导管要勤提勤放。一面降低浇筑速度,一面将导管的埋深减为1m左右,并将导管做上下运动,运动幅度不超过30cm。
(8)为保证墙顶混凝土的质量,混凝土浇筑高度应比设计高度高30~50cm。使用线绳吊测混凝土顶面标高,以保证连续墙浇筑到设计标高。
(9)整个混凝土灌注过程中,随时测量,做好混凝土面上升记录,防止堵管、埋管、导管漏浆和泥浆混掺事故的发生。至少每隔30min测量一次槽孔内的混凝土面深度,并及时填绘混凝土灌注指示图,以便校对浇筑方量,并填写报验单呈送监理。
7)接头箱起拔
接头箱采用吊车配合作业,分段拆卸。其时间以开始浇灌混凝土时制作的混凝土试块达到终凝状态所经历的时间为依据,严禁早拔、多拔。接头箱起拔后应及时清洗干净。接头箱起拔如图2-35所示。
8)地下连续墙墙趾注浆
地下连续墙施工结束后,墙体强度达到一定强度后,可对墙底进行注浆,注浆作业宜于地连墙灌注后2d开始,不宜迟于30d。注浆范围为地下连续墙下1.5m,注浆压力控制在1.0~1.2MPa。通过墙底注浆控制地下连续墙的竖向沉降。
(1)注浆量。以该段最长地连墙进行计算,单幅地墙注浆量3.4t,浆液水灰比取0.55,则共需浆液2.98m3。
图2-35 接头箱起拔示意图
(2)注浆设备。设备选用注浆泵、浆液搅拌机和止浆塞等。注浆泵为注浆工作中的核心设备,选用可调注浆量和压力、自身控制与记录,并具有外形尺寸小、重量轻、性能好的机械。
(3)注浆施工方法:
①在地连墙钢筋笼制作时预埋注浆管,注浆管深入地连墙底1.0m(墙底没嵌岩),在墙底嵌岩槽段,注浆管深入到岩面以上2cm。地连墙强度形成后通过注浆管对地连墙底进行注浆。
②清理注浆管。将注浆管与压降泵可靠连接,使用清水进行试压压力控制在1.0~1.2MPa。管路通畅后可进行压浆。
③配置水泥浆。根据施工用量随配随用。压浆时压力控制在1.0~1.2MPa,浆液流量控制为7~10L/min。
④终止注浆压力设置为1.2Mpa。当注浆总量和注浆压力均达到设计要求或注浆总量已达到设计值的75%,且注浆压力超过设计值,可以终止注浆。
⑤使用木塞封闭注浆孔,进行下一孔施工。
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