超深基坑大深度入岩地下连续墙施工技术及要点分析
2015-10-21杜秋
杜秋
【摘要】 近年来,随着社会的不断发展以及经济发展水平的显著提高,城市化进程的速度也得到了提高。在这种情况下,国家对城市基础设施建设越发重视。在开发建设不断深入的过程中,由于城市土地资源日益稀缺,人们开始致力于地下空间的开发,致使深基坑数目越来越多。鉴于此,超深基坑大深度入岩地下连续墙施工技术及要点分析引起了业内人士的普遍重视,其直接关系到基坑的安全性以及顺利开挖。作者在本文中就超深基坑大深度入岩地下连续墙施工技术及要点进行了深入细致地分析。
【关键词】超深基坑;大深度;入岩;地下连续墙;技术
目前阶段,在我国城市化建设中,深基坑数目逐渐增多。在具体对基坑进行开挖的过程中,一定要遵照相关流程进行操作。连续墙在高层建筑、地下室以及隧道和电站等领域的应用非常广泛。如今,超深基坑大深度入岩地下连续墙施工技术及要点分析已经成为业内人士亟待研究的一项重要课题。
一、地下连续墙的基本概念
地下连续墙是一个广义上的概念,其具体是指通过专用的挖槽机械与泥浆护壁结构相配合,挖出一条地下深槽。在此过程中,一定要保证地下深槽足够的窄和深,然后将钢筋笼放到槽中,再对其进行浇筑,以此有效形成钢筋混凝土的构件。钢筋混凝土融合后,会具备一定的承重能力,并具有一定的防水以及挡水、抗渗漏的性能。以上便是我们所说的地下连续墙。其在深基坑顺利开挖中具有非常重要的意义和价值,可以保障基坑开挖工作的顺利开展。于建筑施工的初期,地下连续墙主要被应用于地铁以及地下停车场等处的外墙结构中。如今,随着科学技术的不断进步,以及地下连续墙施工技术的逐步完善,其已被广泛应用于高层建筑结构中,以此有效承受建筑上部结构的荷载。如今,地下連续墙施工技术越发引起人们的重视。与此同时,通过不断探索和完善,地下连续墙的施工概念以及施工技术和效益等均得到了显著提升。
二、超深基坑大深度入岩地下连续墙施工技术及要点
在超深基坑大深度入岩地下连续墙施工技术中,成墙施工技术是要点,其施工技术水平对于地下连续墙的施工质量有着非常重要的影响。鉴于此,施工人员在具体施工过程中,一定要对地下连续墙的施工质量引起足够的重视。本文以某地铁工程为例,对超深基坑大深度入岩地下连续墙施工技术及要点进行了分析。
(一)工程概况以及水文地质条件
某地铁工程中间风井为框架结构,通过明挖逆作法进行施工,该工程主体结构侧墙采用的是叠合墙结构,中间风井的基坑长度和宽度以及深度分别为14.40m、23.6m、42.734m,其开挖深度可谓非常大。基坑选择的是厚度达1200mm的地下连续墙,墙的长度和深度分别为82m、44.234m,以工字钢的方式进行接头。该地下连续墙入中风化岩层的深度非常深,达到12m左右,且岩石最高强度达到135MPa.基坑支撑体系选择的是七道钢筋混凝土框架,且框架预埋的钢筋选择机械连接的方式将钢筋预埋到地下连续墙中。通过这种方式,使围护结构等方面得到了显著增强。
该工程中间风井地表原场地是一个较大的鱼塘,为使工程的主体结构施工得以顺利进行,施工人员以石灰土对鱼塘进行了回填。通过地质钻孔,工作人员发现场地主要由软土以及粉土、一般性粘土构成。地表水系的水深为1.5m左右,且水底存在一定起伏。地下含有含松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水等;孔隙潜水含水层则仅有粉土层;孔隙承压水含水层主要混合土层。空隙潜水的补给有两方面来源:一是地表水;二是雨水。径流比较快,且径流和地表水相互补排。此外,空隙承压水的补给也有两方面来源:一是上部潜水;二是周围地下水。
(二)施工难点和要点
该工程的施工要点及难点主要有以下几方面:1)工程中间风井地下连续墙以及工程主体结构侧墙主要采用的是叠合墙结构,简言之,在永久结构中,地下连续墙成为其较为重要的一部分。同时,基坑的开挖深度近五十米。在这种情况下,施工人员一定要保障地下连续墙墙体质量以及垂直度,确保其达到相应标准。2)该工程的流塑粉质黏土层厚度非常厚,可以达到12m左右,且风化岩层也具有一定厚度,在冲击钻施工过程中,发生卡钻、掉钻、埋钻现象的机率比较大。3)中风化角岩化泥岩具有一定厚度,可以达到12m左右,其具有较好的完整性。同时,岩石强度最高的地方可以达到135MPa,给破岩工作带来了一定难度,在具体进行冲击钻施工的过程中,发生孔位偏斜以及增大修槽难度、墙体垂直度超限的事故的几率较高。对此,施工人员一定要引起重视。4)于冲孔以及清孔事项中,一定要控制好泥浆指标,并有效清除槽底大量石渣,以此保障地下连续墙的承载力,并使其具备较强的稳定性。5)由于基坑开挖的深度非常大,并且叠合墙结构的防水要求比较高,施工人员在具体施工过程中一定确保地下连续墙墙幅之间接头的质量,以免产生渗漏现象。6)于基坑开挖完成后,地下连续墙嵌入岩层中的部分为1.5m,该工程的主体结构各层框梁实现了与地下连续墙之间的有效连接。在这种情况下,宜重视预埋钢筋接驳器的工作,施工人员一定要确保钢筋笼下放到位,并且要确保定位准确,以此保障基坑的安全性,并控制好主体结构的施工难度。7)单幅墙钢筋笼的长度以及重量分别为44.83m、64.8t,致使钢筋笼的制作以及吊装和就位均面临着较大的难度,并增强了吊装、安装的风险。8)该工程的施工场地有限,且施工难度较高。为此,工程管理人员一定要对设备进行合理选用和配置。
(三)工程关键施工技术
1.地质勘补以及地基处理
地质勘补以及地基处理是非常重要的事项,通过该项工作,施工人员可以明确地下岩层的分布情况以及岩石的强度变化等,并据此合理选择设备和工艺参数。由于该工程所在地的土层较厚,施工人员一定要采取切实可行的措施保证连续墙长时间成槽时槽壁稳定性。
2.设备选型和施工方法
于硬岩大深度入岩的具体施工过程中,最常用到的方法有两种:一种是双轮铣槽机;另一种是冲孔桩机法。前者的成槽施工效率高,且墙体的垂直度比较好,可以在保障质量的前提下有效节约工期。其成槽深度最大可达150m。然而,其也具备一定弊端,采用此法的成本比较高,且对施工场地有着较高的要求。相形之下,冲孔桩机施工连续墙成槽的方法在国内应用范围也较为广泛,其具有显著的优点,无需占用大面积场地,且实施成本较低。此法的弊端是施工的进度比较慢,且噪声比较大[1]。综合考量工程的地质水文条件等,宜选择冲击桩机冲排孔成槽施工的方法。
3.控制逆作法预埋件安装精度
在具体施工过程中,还应重视逆作法预埋件安装精度的控制。在此过程中,应对成槽垂直度进行严格控制,并对沉渣产生的影响进行充分考虑,且在钢筋笼的起吊过程中,一定要保证安全性。必要的时候,应重新处理槽段。
结束语:
综上所述,地下连续墙作为一种应用范围较广的建筑结构,具有显著的优势,其整体性较好,且刚度大,具有较高的安全性,因此备受业内人士的青睐和推崇。其有效保障了施工的安全性,并使工程的经济效益和社会效益均得到了显著提升,从而更好地服务于新时期的发展需要。
参考文献
[1] 翁厚洋,刘凤华,马西峰等.超深基坑大深度入岩地下连续墙施工技术[J].施工技术,2014(11):115-118.
[2] 王敏.超深基坑工程地下连续墙支护施工技术[J].铁道建筑,2014(7):86-88.