建筑工程连续墙施工技术应用分析
2018-06-14高曦然
高曦然
(六盘水市住房和城乡建设局 贵州六盘水 553001
1 引言
伴随着城市建设的迅猛发展,越来越多高层建筑投入施工,这些工程都依赖于可靠的建筑工程施工技术。在建筑工程中,基坑工程是最为重要的一环,基坑工程施工的安全与可靠性将保证着整个建筑结构的安全性和稳定性。而对于绝大部分高层建筑来说,其基坑工程的开挖通常需要地下连续墙进行对周围土体的支护,以保证开挖作业的正常进行。地下连续墙以其阻水、抗土的功能性并且可以作为建筑的一部分而被大量应用于实际工程当中。由此可见,地下连续墙的施工技术关系着整个建筑工程的施工质量,是进行建筑施工的重要前提,因此对地下连续墙施工技术的分析具有重要的意义。
2 建筑工程连续墙施工技术概述
2.1 地下连续墙技术简介
地下连续墙技术作为一种得到迅速发展和广泛应用的施工工法和结构形式,是与其他的传统支护方法有所区别的。这种施工方法的过程是首先进行挖槽作业,通过专用的机械进行槽段的开挖,同时应该注意使用泥浆进行护壁。在开挖完成后,将钢筋笼放置进开挖好的槽段中,用于墙内的受力钢筋。随后浇筑混凝土,使其在水下成型,形成一段墙体。在施工完一个槽段后,进行下一个槽段的施工。最后将各个槽段连接起来,形成可以抵抗水土压力和渗流的地下连续墙。
2.2 地下连续墙施工技术优点
地下连续墙之所以在世界范围内应用广泛,其原因在于它与其他施工方法相比具有以下优点:
(1)施工时振动小,噪声小,工期短,在城市建设中对周围环境的扰动较小。
(2)墙体的刚度大,能承受较大的侧向水土压力。墙的侧向变形小,因而在城市中心施工时,对已有建筑物的影响较小。
(3)墙体的抗渗性能好,有利用基坑的排水。
(4)可兼作深基坑的支护结构和作为建筑物的基础部分。
(5)适用于多种地层条件。
(6)可用“逆作法”施工,缩短施工周期。
2.3 地下连续墙施工适用条件
地下连续墙用途十分广泛,但同时由于地下连续墙是一种造价高,施工要求的高的技术,因此需要进行认真的技术经济比较后再决定是否使用。一般来说,对以下几种情况比较适用。处于软弱地基的深大基坑,周围又有密集的建筑群或重要的地下管线,对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程;既作为开挖时的临时支护结构,又可作为主体结构的一部分的地下工程;采用逆作法施工,地下连续墙同时作为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋基础的工程。
地下连续墙适用的地层条件也十分广泛,包括软弱的冲积层、中等硬度的土层、密实的砂卵石、岩石等地基。除了岩溶地区和承压水头很高的砂砾层以外,地下连续墙对地基土的适用范围很广。
3 建筑工程连续墙技术施工技术工艺
3.1 地下连续墙分类
地下连续墙可以根据其填筑的材料、成墙方式、用途和与主体结构连接的构造形式进行分类,具体见表1所示。
表1 地下连续墙的分类
就目前我国的情况来看,现浇钢筋混凝土壁板式连续墙的应用最为广泛,其独特的优势在于,既可以作为挡土结构,抵抗水土压力和渗流,同时也可以直接被用于后续上部结构施工时的结构的一部分。
3.2 地下连续墙主要设计计算依据及内容
地下连续墙作为深基坑的一种支护形式,由于嵌入深度大、墙体刚度大、施工工况复杂,依据连续墙可能发生的稳定性破坏、强度破坏和刚度不足引起的破坏等,可以从以下6个方面进行设计计算:
(1)确定在施工过程和使用过程中各工况的荷载,即作用于连续墙的土压力、水压力以及上部传来的垂直荷载。
(2)确定地下连续墙所需要的入土深度,以满足抗管涌、抗隆起,防止基坑整体失稳破坏以及满足地基承载力的需要。
(3)验算开挖槽段的槽壁稳定,必要时重新调整槽段的长、宽、深度尺寸。
(4)地下连续墙结构体系(包括墙体和支撑)的内力分析和变形验算。
(5)地下连续墙结构的截面设计,包括墙体和支撑的配筋设计或截面强度验算,节点、接头的连结强度验算和构造处理。
(6)估算基坑施工对周围环境的影响程度,包括连续墙的墙顶位移和墙后沉降值的大小和范围。
3.3 地下连续墙的主要施工步骤
地下连续墙采用逐段施工方法,且周而复始地进行。每段施工过程大致可分为五步,分别是:
(1)利用专用挖槽机械开挖地下连续墙槽段,在进行挖槽过程中,沟槽内始终充满泥浆,以保证槽壁稳定。
(2)当槽段开挖完成后,在沟槽两端放入接头管(又称锁口管)。
(3)利用起吊机将焊接好的钢筋笼调入槽段之中,并缓慢下降到预定的深度。在施工时,如果钢筋笼的设计长度较长,可以分段下沉,然后焊接。
(4)待插入用于水下浇筑混凝土的导管后,即可进行混凝土的浇筑。
(5)待混凝土初凝后,及时拔去接头管。这样,便形成一个单元的地下连续墙。
如图1所示是地下连续墙施工过程的具体流程。
3.4 地下连续墙施工注意事项
图1 地下连续墙的整个施工过程
在地下连续墙施工时,为了保证开挖沟槽的稳定性,需要进行泥浆护壁。在泥浆护壁作业中,需要严格控制所用泥浆的质量,对泥浆的配合比要根据当时当地的土层条件进行及时调整,并做好相关的记录。泥浆的供应是从现场的泥浆贮浆池中向开挖槽段中供应的,因此对于贮浆池中的泥浆,要进行各项物理力学性能指标的检验,保证在开挖沟槽的过程中和浇筑混凝土成墙的过程中的质量。此外,对于置换出来的泥浆,也应进行质量试验,判断是否可以重复利用,以节省工程造价。
4 结语
地下连续墙技术以其相比于其他基坑支护技术的优势而在建筑工程中得到广泛的应用,这项技术可以实现施工扰动程度的最小化、同时保证基坑支护的安全施工,其适用范围广,可以作为各种土层和地质条件下的高层建筑的深基坑开挖支护体系。应用地下连续墙技术,可以保证施工的质量和效率,为企业带来经济效益的增长,实现企业的可持续发展。未来地下连续墙技术的应用前景广阔,必将成为一项安全可靠且成熟的施工技术。
[1]郭江波,刘新洛,张长清.地下连续墙施工技术在房屋建筑中的应用[J].江西建材,2014,21(2):117.
[2]何金明,喻红霞.建筑工程连续墙施工技术应用分析要求[J].施工技术,2016,43(S1):224~225.
[3]吴照海.建筑工程施工中的地下连续墙施工技术[J].低碳世界,2017,12(31):213~214.
[4]姚尚舞.试论建筑工程连续墙施工技术的应用[J].江西建材,2017,33(23):86.