悬臂受力T 型地下连续墙施工技术

(整期优先)网络出版时间:2023-08-15
/ 4

悬臂受力T 型地下连续墙施工技术

陈千横

广州市第四建筑工程有限公司  510000

摘要:当前我国的城市化建设进程不断提升,社会经济的发展带动了城市化建设进程,并且人们的生活水平不断提升,对于生活条件、生活环境也有了更高的要求。我国本身就是人口大国,就使得在建筑建设方面要更合理的应用土地空间,地下空间的需求也不断增加,对地下连续墙的施工质量有了更高的要求。本文主要以广东农信数据中心项目为例,对悬臂受力T 型地下连续墙的施工工艺、施工技术以及技术要点进行了分析,以期能够更好的进行建筑工程施工,充分保证施工质量。

关键词:悬臂受力;T 型地下连续墙;施工技术;施工工艺

在我国城市建设中,随着经济高速发展,人口密度不断增大,为了更充分的利用土地,高层建筑地下空间深度越来越深,对基坑支护结构的要求也越来越高。地下连续墙既能作为基坑支护结构,又能作为建筑永久结构,正得到越来越广泛的应用。地下连续墙施工工效高、工期短、质量可靠、经济效益高;地下连续墙刚度大,易于埋设埋置件,可以贴近施工;用于基坑开挖时,可以承受很大的土压力;施工时振动小,噪音低,占地少,充分利用建筑物红线以内有限的地面和空间,充分发挥投资效益;地下连续墙设置在背坑侧设置悬臂T 型支护,增加了地下连续墙作为基坑支护结构的稳定性,同时增加施工作业面和地下室空间。结合南海区金融B区地块的项目,阐述了悬臂受力T 型地下连续墙施工技术,保证项目顺利施工。以供参考。

1、工程概况

广东农信数据中心项目位于南海区金融B区B-17、18、19、20地块,由广东省农村信用社联合社和广东南海农村商业银行股份有限公司联合开发、共同建设、共同使用。项目总建筑面积215036.97 ㎡,其中地上建筑面积141484.98㎡,地下建筑面积73551.99㎡。基坑支护设计采用地下连续墙+内支撑梁板(两道)支护形式。

1.1技术要点

悬臂受力T型地下连续墙施工技术是一种用于地下结构支护的常见技术之一。该技术适用于需要在较狭窄的工地上进行土方开挖和地下连续墙施工的情况。本工程地下连续墙悬臂T 型槽段采用工字钢接头,划分为“L”型槽段按照由两侧向中间施工的顺序,先施工两侧“L”型槽段,后期“L”型成槽施工前配备专用修槽设备。修槽设备采用修孔机,锤头采用圆锥形状、周边焊接柔性钢丝刷,过程中安排专人进行修槽,钢丝刷沿已成槽“L”型槽段周边工字钢进行来回清理泥渣;清理完毕后进行混凝土浇筑,浇筑时应先从紧邻工字钢位置进行浇筑。

导墙是挖槽前的临时结构,但对挖槽起着重要作用。

导墙在地表土壤易塌陷情况下具有挡土墙的功能。同时,导墙还充当施工过程中测量的基准,确定了挖槽段的位置,并在导墙上标注了单元槽段的分界线。此外,导墙还作为测量挖槽标高、垂直度和精度的参考基准。参考业主所基于的相关指标数据情况,于作业环境中设置具体测定管控指标,明确具体位置,通过业主予以检查之后,确保不存在错误,然后才能运用。在具体作业时,需加强重复检测,且做好自保工作。参考测定的管控数据,明确具体中轴线位置,通过多次检测,实施基槽作业工作。

导墙施工分段进行,每段长约30~50 米。导墙施工时,首先按地下连续墙轴线位置放线放坡开挖土方,然后绑扎导墙立面钢筋、立模、浇筑导墙混凝土,导墙的横断面构造及转角处结构如设计图所示。

混凝土在浇筑完毕后,必须注重后期的养护工作,在拆除导墙模板的过程中,要注意做好木枋支撑的工作。钢筋混凝土对工程的质量有着决定性的影响作用,因此在养护期间,混凝土周围要设置标志牌,严禁无关人员靠近。

成槽施工对混凝土的强度有一定的要求,只有相关混凝土达到成槽施工的强度具体指标才能进行。

由于相关混凝土的浇筑作业是通过人力进行的,无法想机械一样精准,因此受相关因子影响干扰,导墙施工允许一定误差的存在,但误差必须在规定的范围内。

内部导墙和外部导墙的中间位置连线需要和地面墙的中心位置连线相重,误差数据需小于或大于10mm

内部导墙的壁面与地面必须保持90度,垂直的具体度数应控制在百分之零点五;

内部导墙与外部导墙之间的距离要比地下墙的厚值增加四十毫米,相距差距应当保持在10mm之内,且距离偏差为净距离。

最后,导墙的施工必须保证顶面的整齐情况,关于不整齐情况的差距为10mm之内。

1.2技术准备

1)在正式的施工之前,施工人员与技术人员必须对整个工程进行全面系统的了解,充分钻研过程设计图纸情况,深入了解工程涉及到的技术,确保每个施工人员都能对工程及技术有具体的认知。

2)施工单位必须根据相关的规章制度对施工人员进行严格的培训,充分解释施工方案,让相关人员通过培训能够掌握施工中的技术要点。

3)技术部人员应当通过与相关人员的交流与研讨,进行施工方案的进一步优化与整合。

4)在施工现场划分不同的区域,落实个人责任制,不同区域必须进行施工方案的交底,不同区域要明确具体重点情况,并确定统一的质控指标,积极构建有效管理规定内容。

5)正式施工以前,相关的管理工作人员、相关技术人员、施工作业人员等必须针对施工方案进行施工工艺的全面研讨,根据安全要求情况选择对应的施工技术,做好安全保证工作。

1.3施工重难点分析

该槽段钢筋笼长度超过33m ,持力层岩层抗压强度超过90Mpa,施工难度特别大,施工操作较为复杂,需要用到铣槽机、旋挖钻机液压抓斗机等设备,水下灌注质量控制比较困难,导致施工过程中的需要各个工种的互相配合,工程量大,工期紧,因此,必须做好安全作业,确保施工人员都能建立科学的安全意识,保证施工过程中的安全,有效确保作业效果。

2、施工工艺

2.1工艺流程:

2.2质量控制与技术措施

钢筋安装允许偏差

项目

允许偏差(mm)

槽段长度

±2%

槽段厚度

+1.5%、-1.0%

槽段垂直度

1/300

墙面局部突出

<100mm

墙面上的预埋件位置

水平向不大于10mm、垂直向不大于20mm

连续墙平面位置

±10mm

槽底沉渣厚度

不大于50mm

1)在施工作业中,钢筋的安装要求差距情况需满足对应需求。钢筋的中心位置应与设计要求的位置相符。通常,相关差距情况是根据钢筋直径大小来确定的,例如相关差距情况为钢筋大小的3倍左右。

2)钢筋的偏斜数据是指钢筋相对于设计要求的直线位置的偏差。一般来说,应确保偏斜数据有一定的要求,例如偏斜数据可能是小于钢筋具体长度的1%左右。

3)偏离偏斜数据是指钢筋距离设计要求的水平或垂直位置的偏差。通常,对偏斜数据具备需求,例如偏斜数据可能是不超过钢筋具体长度的1/4左右。

4)在成孔过程中,必须确保钻孔的垂直度,以及保证槽壁面的平整度。同时,对钢筋笼的外形尺寸要进行严格控制。如果槽壁面出现弯曲导致无法放入钢筋笼,应先修整槽壁,然后再进行钢筋笼的吊放。在成槽施工中,需要精确控制槽的深度和钢筋笼的吊放标高。在必要的情况下,可以在导墙下方设立锚固点,用于固定钢筋笼;

5)导管主要用于在灌注材料时引导和控制混凝土的时间情况,确保材料送至槽段的每个部分。同时,导管还可以帮助排除材料中的空气,提高材料的密实情况。通过同时进行两根导管的灌注操作,可以加快施工速度,减少施工时间。这样可以提高施工效率,并确保连续墙的各个槽段在同一时间内完成灌注,避免槽段之间的时间差导致的材料接头不均匀。

6)如果遇到坍塌情况,可以使用吸尘设备将混凝土表面积聚的泥土清理出来,并采取措施继续进行灌注,如增加水头压力等。具体的差距扣钱应根据当地的建筑具体要求予以。在进行钢筋相关安装的时候,需参考具体指标要求予以作业,并确保符合相关要求,以确保结构的安全性和可靠性。在施工过程中,还应注意预防钢筋生锈,确定其相连复发等,以确保结构的稳定性和性能情况。

3、施工技术

3.1铣槽机成槽

铣槽机设备是用于成槽的机械设备。使用设备首先要确定需要成槽的工件和要求的槽部尺寸。选择适当的仪器刀以及设备。确保操作者熟悉设备的操作规程和安全要求。佩戴必要的个人防护装备,如安全眼镜和手套。使用夹具或固定装置将待加工的工件安全固定在工作台上,以确保工件稳定。选择合适的仪器刀,并使用调整装置将仪器刀固定在铣床的主轴上。根据槽部尺寸和要求,进行适当的仪器刀调整,包括处理深度、处理宽度等。根据工件的槽部尺寸和要求,调整设备的工作台位置和仪器刀速度等参数。启动铣槽机,将仪器刀逐渐降低到工件表面,然后按照设定的槽部路径进行处理。通过适当的进给速度和工作台移动来控制处理深度和宽度,以逐步完成槽部的形成。

(1)铣槽机单孔铣槽尺寸2.8m,每幅L型槽段先铣悬臂端,再铣“一”字型槽段。成槽顺序:旋挖钻机引孔液压抓斗机成槽至强风化岩面报监理单位验收岩面铣槽机成槽至设计标高(沉渣厚度不大于50mm)槽段深度验收。

(2)铣槽机成槽时及时补浆,防止塌方,泥浆液观应高于地下水位0.5~2.0m,设备在工作前必须操平对中,正确无误。

(3)清基及节头处理、清槽

在完成成槽后,停止设备并检查槽部的尺寸和质量。清理相关材料,并确保工作区域干净整洁。

(4)成槽时的垂直度、深度控制

设备的具体操作步骤可能因设备型号和制造商而有所不同,因此在操作设备之前,务必阅读并遵守相关的操作手册和安全指南。同时,注意安全操作措施,并遵循适用的安全标准和规定。槽段垂直度容许偏差为1/300,厚度允许偏差+15%,-10%,长度允许偏差±2%;沉渣厚度不得大于50mm。

3.2钢筋笼吊装

L形状钢筋笼成品重量为30吨至34吨之间(包括钢筋笼、工字钢重量),主吊机采用中联QUY160型160t履带吊;副吊机采用日产三菱加藤NK-400-Ⅲ型35t汽车吊。为了确保钢筋笼吊装的质量和安全生产,首先须正确的选择吊装的设备,选择吊装设备的依据在于两点:

第一点,按照设计图纸计算出单副钢筋笼的最大长度和最大重量,以此作为选择吊车吊臂长度和吨位的依据。

第二点,吊装设备自身性能和参数。地下连续墙的施工中,一般采用履带式起重机和汽车起重机两种。履带式起重机主要性能参数包括起重量、起升高度、工作半径等。

本项目南北侧为L型槽段,其中宽度为5米+3米,选取吊点尤为重要。为保证起吊过程处于安全可控状态,就水平方向现场拟布设17根直径25mm钢筋进行加劲,第一条与第二条加劲横杆间距1.2米,后续间距2米。起吊点第一点与第二点间距7.2米,末端两个吊点间距6-7米。具体布置详见下图:

现场钢筋网的加工和组装是在平卧状态下进行的。钢筋笼的骨架以及四边的交叉点都采用全焊接的方式进行连接,而其他纵向和横向的交叉点采用50%梅花形交叉点焊接。为确保钢筋主筋具有足够的保护层厚度,使用4毫米厚的钢板制作钢筋保护层定位块。定位块沿着深度方向间距为2-3米,每层设置2至3块定位块。为了保证钢筋网具有足够的刚度,在吊装过程中不发生变形,需要按照设计要求设置纵向钢筋桁架进行加强[1-2]

将钢筋笼准确地定位到施工位置。在安放过程中,可以使用辅助工具和人员进行调整和定位,以确保其准确位置。在其安放好后,将其缓慢降低到指定位置,并确保吊具安全脱离。吊装的过程需要依据相关的具体要求情况。

3.3灌注地下连续墙水下混凝土

(1)首先,在地下连续墙的位置安放钢筋骨架。这些钢筋将提供混凝土施工后的强度和支撑能力。其布置必须符合设计要求,并且要确保在灌注时不会移动。

(2)由于水下混凝土浸泡在地下水中,必须采取措施防止其因浮力而浮起。这可能包括使用抵抗浮力的物体情况或施加适当的有一定重量的物体,使混凝土保持在预定的位置。

(3)一旦钢筋布置和环境隔离都完成了,可以开始灌注。使用搅拌车将材料输送到施工现场,并使用特殊的设备将材料注入到灌注连续墙的空间中。

(4)为了确保材料充分密实并排除空气泡,通常在灌注过程中使用设备振动材料,有助于提高材料的密实性和整体强度。

(5)在灌注过程中,需要对材料的水平进行控制,以确保连续墙的设计要求得到满足。通常使用水平仪等工具进行水平监测和调整。

(6)灌注砼的全过程有专人检查量测,严格控制砼坍落度并经常检查,详细做好水下砼灌注记录:即灌注时间、初存量、砼面高程、导管埋深、完成灌注面的高程、总砼量等,并制做砼试件,制作砼试件频率不少于规范要求。

3.1.4安全措施

1.操作人员在进行相关工作之前,需要接受体检,并确保其身体状况符合相关要求。体检的目的是确保操作人员的身体健康,并减少工作中因身体问题而引发的风险和事故。体检合格是操作人员参与工作的前提条件之一,以确保他们能够安全有效地执行任务。

2.在操作人员进入作业地点之前,施工技术人员有责任向他们交底施工任务和安全技术措施。这意味着技术人员会向操作人员详细说明工作任务的要求,并提供必要的安全信息和操作指导。操作人员应该对作业环境和施工条件有一定的了解,以确保他们熟悉所面临的工作环境和条件。同时,他们应该听从指挥,并遵守现场的安全规章制度,以确保施工过程中的安全。这种交底和配合的做法有助于确保操作人员了解工作要求和安全措施,以便他们能够高效地履行自己的职责,并在工作过程中保持安全意识。

3.操作人员应遵守机械设备的保养规定,并认真、及时地进行各级别的保养工作,以确保机械设备始终处于良好的工作状态。保养工作包括但不限于以下内容:第一,定期清洁;第二,润滑维护;第三,调整和紧固;第四,部件更换;第五,故障排除。通过认真执行机械设备的保养规定,操作人员可以延长设备的使用寿命,提高设备的可靠性,并降低故障和事故的发生概率。

4.操作人员和配合作业人员应严格按照规定佩戴适当的劳动保护用品,并保持其良好的状态和有效性。这将有助于减少事故和伤害的发生,确保工作的安全进行。

5.操作人员必须严格按照机械设备的出厂说明书规定的技术性能和使用条件进行操作,通过遵守机械设备的使用规范和要求,操作人员可以保证设备的可靠性、安全性和寿命,并最大限度地减少事故和故障的发生。

6.在使用机械设备时,各种安全防护装置和监测设备的完好性非常重要。机械设备上的安全防护装置、监测设备、指示仪表和报警装置等应该完好齐全,没有缺损或损坏。如果发现安全防护装置或相关设备有缺损、损坏或失效的情况,操作人员应立即停止使用该机械,并及时进行修复或更换。

7.在机械操作过程中,如果发现任何不正常现象或故障,应立即采取以下步骤:第一,关闭电源。第二,检查故障。第三,排除故障。第四,重新启动。

8.对于新机械、经过大修或技术改造的机械,在投入使用之前必须进行测试和试运转,在测试、试运转和技术试验过程中,需要严格按照相关的规程和标准进行操作,并记录和评估测试结果。只有在通过所有必要的测试和评估,并确保机械符合要求时,才能正式投入使用。

9.停用1个月以上或封存的机械应认真做好停用或封存前的保养工作,并做好预防风沙、雨淋、水泡、锈蚀等措施。

10.机械集中停放的场所应采取专人看管与消防器材置放等措施,对于空气压缩机房、发电机房等易发生危险的场所,还应进行危险区域界限设置并进行授权人员的管理。对于挖掘机、起重机等重要作业区域要蛇者警示标志

[3-4]

11.各类型的机械机具使用前,必须检查其润滑部位的油路是否畅通,特别是液压系统,其压力表是否正常,密封环是否有效,刹车是否处于正常工作状态。

12.带有切削功能的机械和机具需要控制刀具的间隙,以确保切削效果和安全性。通过控制刀具间隙,可以确保机械和机具在切削过程中的正常运行和安全性。操作人员应按照相关规定和技术要求进行操作,以确保切削过程的效果和安全。

13.焊机设备的安全性对于保护操作人员和周围环境非常重要。操作人员在使用焊机时应遵守相关安全规定,并经常检查设备的防护罩、降压保护开关和导线绝缘等方面的情况,确保设备的安全性能。如发现任何故障或缺陷,应立即停止使用并进行修理或更换。

14.所有建筑施工机具(包括大型设备、金属加工设备)必须建立台帐,做好维修档案、自检记录档案,并造册备案。

4、结束语

悬臂受力T 型地下连续墙相关技术属于重要技术,为规避作业因素的影响,有效开展具体浇筑项目,需明确合理二科学的计划,该项技术的顺利进行,其值得借鉴的施工技术如下:1.该技术以悬臂T型连续墙结构作为基坑支护结构,现场施工将原“T”型槽段优化成“L”型进行施工。

2.本施工工艺与招标相比减少了T型连续墙槽段数量,节约接头工字钢,缩短施工工期,降低工程造价,经济效益和社会效益显著。

3.将原“T”型槽段优化成“L”型进行施工后,减少了T型连续墙槽段,节约接头工字钢。槽段幅数的减少,能减少钢筋笼接头工字钢焊接。从而减少了工字钢采购的材料费及焊接人工费用[5-7]

4.将原“T”型槽段优化成“L”型进行施工后能增加T型槽段的整体性和稳定性,还可以降低施工难度和提高施工质量。

将原“T”型槽段优化成“L”型进行施工技术能提高施工质量,降低施工难度,取得良好的应用效果,在经济效益显著的同时,也具有良好的社会效益,并且大大缩短工期,在经济型、安全性和是施工速度等方面又具有显著优势。

参考文献:

[1] 辜哲. 悬臂受力T型地下连续墙施工技术的研发[J]. 城镇建设,2021(3):70-71.

[2] 赫璇. 超深"T"型地下连续墙施工关键技术应用研究[J]. 长春工程学院学报(自然科学版),2023,24(1):44-50.

[3] 周凯. 紧邻高层建筑条件下盖挖逆作基坑的T型地下连续墙设计[J]. 中国高新科技,2022(20):36-38.

[4] 邵治理,丁文其,白占伟,等. 超深地下连续墙混凝土浇筑过程槽壁侧压力试验研究[J]. 施工技术(中英文),2022,51(7):89-94,100.

[5] 樊晨强,鲍旺,续文昊,等. 密集城市中心深大基坑近地铁超深地下连续墙“一槽两笼”施工技术[J]. 建筑工程技术与设计,2020(15):452.

[6] 李沛. T型地下连续墙测试中弯矩的计算方法推导[J]. 港工技术,2020,57(6):40-44.

[7] 陈头林. 探究建筑基坑工程地下连续墙的发展及施工方法[J]. 建材与装饰,2019(13):21-22.