大型非标准幅地下连续墙钢筋笼精准吊放入槽技术

2010-03-20张志威李芒原

天津建设科技 2010年5期

□文/张志威李芒原

□文/张志威李芒原

在地下连续墙施工过程中，常会遇到非“一”字形地下连续墙，称为非标准幅地下连续墙。由于非标准幅地下连续墙自身形状不规则的特点，与标准幅地下连续墙相比，其吊放入槽施工难度较大，易出现卡笼、塌槽等问题，造成费笼、费槽等严重后果。文章通过重心计算确定钢筋笼吊点、控制泥浆密度、提高接头箱施工质量等措施，解决了非标准幅地下连续墙钢筋笼入槽施工中的各种困难。

非标准幅地下连续墙；钢筋笼；入槽

工程概况

天津西站交通枢纽配套市政公用工程是集地铁站、换乘区、地下停车场、公交站、地面广场及下沉箱体道路为一体的综合性系统枢纽工程，其中轨道交通地铁4号线西站站位于地下南广场以下2、3层，基坑深度约28 m，围护结构采用1 m厚地下连续墙，标准段墙深约43 m，局部地下连续墙深度超过50 m。

工程地下连续墙体量大、成槽深，最深达52 m，即单幅钢筋笼制作长度达到52 m，最大质量90 t，属于大型地下连续墙钢筋笼。现场除“一”字形标准幅地下连续墙外还包括“L”形、“T”形、“Z”形和斜“T”形等非标准幅地下连续墙。此种非标准幅地下连续墙除对成槽质量控制要求较高外，更增大了钢筋笼吊装和入槽的施工难度，也对泥浆护壁提出了更高的要求。

施工难点

（1）钢筋笼形状不规则，制作难度大。在钢筋笼制作过程中，钢筋加工难度大，焊接时钢筋的固定较标准幅地下连续墙复杂。特别是在“Z”形幅钢筋笼制作过程中，还需搭设脚手架进行临时支撑，给在该地下连续墙钢筋笼双机抬吊带来了诸多不便。

（2）由于形状不规则，钢筋笼自身质量分布不均匀，吊点分布与标准幅地下连续墙有所不同，很难控制，如果吊点布置不合理，各吊点承受的重量相差过大，致使吊点和局部钢筋笼受力不均，钢筋笼无法正常起吊或起吊过程中地下连续墙钢筋笼变行过大，有的甚至发生吊点断裂事故。

（3）若钢筋笼吊点分布不合理，即便钢筋笼被吊装竖起，但由于各吊点承受的重量不同导致钢筋笼产生倾斜和偏移，不能垂直对准地下连续墙导槽，无法满足其入槽对垂直度的要求，吊装入槽过程中将无法保证地下连续墙的混凝土保护层厚度；甚至在下放过程中，钢筋笼与槽壁发生刮蹭，导致局部塌槽，钢筋笼被卡住，一旦发生卡笼，钢筋笼既无法继续下放，也不容易吊起，即便钢筋笼被强行吊起，钢筋笼也将成为废笼，无法使用。问题严重时，处理一次卡笼事故，需要花费2～3 d时间，对工期和经济造成严重损失。

（4）与非标准幅地下连续墙相对应，其槽段形状与标准幅地下连续墙不同，往往存在直角甚至出现锐角，因此在地下连续墙成槽过程中，成槽机对直角或锐角的部位影响非常大，与标准幅地下连续墙槽段相比，其成槽质量更加难控制，直角或锐角的部位更易发生塌槽。也增大了导致钢筋笼无法吊装入槽或发生卡笼的可能性。

以上各种问题均是非标准幅地下连续墙施工过程中的难点，在施工过程中经常同时出现，任何一方面出现问题均会导致钢筋笼吊装失败，而钢筋笼吊装是地下连续墙施工中的重点。

原因分析

经过对施工过程的总结，归纳了造成非标准幅地下连续墙钢筋笼吊放入槽施工困难的原因，主要包括以下几点。

（1）由于非标准幅地下连续墙钢筋笼形状不规则、尺寸不对称、重心与形心不重合，造成了钢筋笼加工难度大、重心及吊点位置不易确定，若吊点位置不合理，承受重量不均匀，则导致起吊时钢筋笼易变形、垂直度无法保证。

（2）地下连续墙成槽施工过程中，成槽垂直度超出偏差，致使钢筋笼下困难，甚至出现卡笼。

（3）各种因素引起成槽侧壁不稳的塌槽也是引起钢筋笼下放困难的主要原因，例如泥浆参数不达标，则护壁效果差，易造成塌槽；地下连续墙成槽的直角或锐角的部位经抓斗连续刮蹭造成塌槽；成槽机司机操作不当引起抓斗晃动、上提下沉速度过快引起泥浆液面剧烈变化，易引起塌槽等。

（4）各种因素引起的混凝土绕流问题也是引起钢筋笼下放困难的主要原因。例如砂袋填放不当，导致砂袋被卡住，未填放充实或接头箱顶拔时间与混凝土浇注时间间隔太短，混凝土未达到足够强度进而造成止水钢板变形，导致混凝土绕流，同样造成成槽及钢筋笼吊装困难。

解决措施

针对施工过程中出现的问题，为解决非标准幅地下连续墙吊装入槽施工中的难点，可采取以下措施。

（1）针对非标准地下连续墙钢筋笼具有重心非形心的特性，引入力学中的重心计算原理，以现场非标准地下连续墙钢筋笼为例，建立坐标系。以钢筋笼不同部位钢筋、钢板为对象建立模型，利用EXCEL编制重心计算小程序，确保快速准确的计算出非标准地下连续墙钢筋笼的重心，以便于吊点的正确布置，减小或消除起吊过程中钢筋笼过大变形的现象，确保钢筋笼吊装入槽时的垂直度满足要求。

（2）泥浆质量对沉槽质量至关重要。应根据相关规范及施工经验，确定合理的泥浆参数，安排专人对泥浆质量进行不定期检测，确保泥浆参数达标，达到护壁的作用。同时根据地质情况，可适量增大泥浆密度，减小侧壁塌槽的可能性，保证地下连续墙成槽的侧壁及直角或锐角部位的安全。

（3）混凝土绕流的主要原因是砂袋填放及接头箱顶拔方法不正确，对砂袋填放及接头箱顶拔的过程进行严格控制并做好交底。施工过程中严格按照以下程序进行：沿止水板两侧凹槽逐节连接下放接头箱→ 紧贴接头箱填放4～6 m高砂袋，砂袋直径＜300 mm→用钢丝绳吊一节接头箱向下夯实砂袋→逐渐填放剩余高度砂袋至笼顶标高→混凝土浇注4～6 h后可松动接头箱，初凝后顶拔。

（4）为降低人为因素对成槽质量的影响，应加强对成槽机操作人员的教育培训，强调其责任心对非标准幅地下连续墙成槽垂直度质量的重要性，重视成槽机垂直显示屏及自动纠偏装置的监督和应用，要求成槽机抓斗吊绳在操作过程中始终保持垂直紧绷状态，成槽机抓斗出槽、入槽时要轻提慢放，减少泥浆液面波动过大并及时进行槽内补浆，从操作人员方面确保成槽质量。