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地铁工程地下连续墙的施工技术

2024-08-21孟超

智能建筑与工程机械 2024年7期

摘 要:地铁工程地下连续墙是一种重要的基础工程结构,主要用于承受地下水土压力,保证地铁隧道及车站的安全稳定。基于此,介绍地铁工程地下连续墙的施工工艺、特点及优势,并探讨其在未来工程中的应用前景。对地铁工程施工中地下连续墙的施工技术处理措施进行研究,从而确保地下连续墙建设稳固性和安全性。

关键词:地铁工程施工;地下连续墙;施工技术

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2024)07-0007-03

0 引言

地下连续墙基础建设属于地铁工程中的核心环节,其承重力往往是利用墙体和主体结构实施分散处理。因此,工作人员在实施地下连续墙基础建设期间,应注意对其强度和承重力展开整体计算,并应用恰当施工技术,确保地下连续墙建设满足地铁工程使用相关要求。

1 地铁工程地下连续墙存在的特点

1.1 隐蔽性

地下连续墙属于地铁工程施工建设中核心构成部分,实际施工期间,若因基础设计不够全面或施工质量不符合标准,将导致各种建筑事故发生,从而对人们生命财产安全造成威胁。该问题主要原因是地下连续墙各项程序连接较为繁杂,施工过程具有隐蔽性特点,一道流程完工后就被后一道程序掩盖,因此每道程序衔接必须到位。倘若衔接不合格,极易使得施工中遇到诸多难题,因此,工程部门建设时应提高对各环节监管力度,深入检查地下连续墙基础建设,保证每道工序建设科学、恰当、有效,并做好详细记录,促使整个工程管理更加高效[1]。

1.2 不确定性

地铁工程地下连续墙具体施工期间,还有一定的不确定性。地铁工程从最初建设到后续应用,倘若地下连续墙基础质量不达标,很容易出现各种安全事故,并且难以进行有效修补和恢复,从而造成严重经济财产损失,很难在短期内收回资金投入成本。

实际建设和最初进行设计时,相关工作者要提高重视程度,如果引发安全问题,将会使得工程整体结构稳固性无法得到保障,从而导致地下连续墙承受能力受到影响。

2 地铁工程地下连续墙的施工技术应用

2.1 软土地下连续墙真空预压加固技术

2.1.1 真空预压技术的应用要点

在软土地质下加固连续墙可以采用真空预压技术,该技术主要依据专业设备改造连续墙的环境为真空状态,再灌入密封的磨砂垫,让连续墙层和软土之间的垂直排水通道形成一种负压环境,以便加快排水速度,促进软土地的地质稳定和连续墙土层的强度满足要求。

真空预压技术的应用场景主要在于淤泥质土、淤泥加固以及其他能通过排水加固等相关的连续墙场景中,让水分充足的软黏土形成真空状态,填充其他凝固材料来改善土壤质地,加固连续墙,从而保障施工质量和施工安全。

在真空预压加固技术的应用过程中,土壤的总应力不变,周围的孔隙应力却相对提升,经过水压降低排除土壤孔隙水,有利于提升连续墙的荷载,增加连续墙凝结土的承受力,从而起到稳固的作用[2]。

因此,基本落实好预压相地下连续墙沉降工作,促使其拥有一定强度,可明显改善地面不稳定性、有害残余沉降和不均匀沉降等问题。

2.1.2 真空预压技术的构成

软土地下连续墙真空预压加固技术由4个构成部分:①密封膜。它能让地下连续墙承受能力增加,并与大气分离开来。②为使排水速度提升,借助排水渠道如塑料排水板等,让土壤快速凝结和牢固,使地下连续墙强度提高。③专业的真空制造设备,便于更好地形成真空状态。④在真空预压加固的施工工艺中,还应配备相关的自动控制和记录设备,以便能够更完善地调整施工流程和施工安全操作。

在软土地下连续墙表面,可以将排水管道安装在砂垫层和土体之中,并可以利用塑料排水板进行后续的孔隙排水操作。将钢套管包裹在塑料板中,并接上管靴,从而便于将钢套管置于软土地下连续墙土壤之中。通过钢套管拔出时的管靴阻力,切割塑料板,做好连续墙真空预压加固的准备工作。

2.2 混凝土浇筑施工技术

混凝土浇筑施工技术主要依据导管法辅助施工,在此技术的实际应用过程中,常选择钢导管,其规格可以设为单长度2.5 m、中半径是250 mm,钢导管的下口与孔底之间的距离则控制在10~15 cm。在混凝土浇筑施工的过程中,要注意及时拆除钢导管,不让其影响到整体的浇筑施工质量。在钢导管埋入混凝土面深度的2~4 m时,浇筑过程中都不能提出导管。在导管拆除的过程中,施工人员需注意加强防护措施,不能碰撞到钢筋笼,以免产生安全风险。在混凝土灌注施工过程中,可以用橡皮球等形式的隔水栓,促进混凝土浇筑效果。

混凝土浇筑施工技术在地铁工程地下连续墙基础施工期间,获得了广泛应用。实际浇筑操作前,需明确钻孔位置,且精准计算应用深度,并确保注浆比例具有恰当性和合理性[3]。

操作期间围绕转点和转孔位置实施打孔,该环节结束后立即展开浇筑,且浇筑时对相应数据做好记录,复查漏孔位置。注意将混凝土中水分和气体排出,让混凝土更快凝固,以提高地下连续墙建筑稳固性和安全性,此种模式通常使用在土质偏松软的地方,现场浇筑期间注意进行防护工作,防止漏浆情况发生。倘若混凝土浆液存在不正常上冒现象,表示注浆时遇到部分问题,此时应暂停工作,需找出引起问题的因素,采取针对性措施将其妥善解决,让整个注浆工作得以顺利进行。

2.3 成槽技术

2.3.1 成槽技术的应用原理

成槽技术的良好应用是通过冲孔桩机的冲锤作用,形成孔槽。在实际施工过程中,可以选择带1 m冲锤装置的机械设备,在各个槽段施工过程中,都需配备2台冲孔桩机,根据不同形状的槽段选择不同数量的孔槽。

如一字形槽段就需要设置6个孔,按照“跳一孔”的方式先冲孔点位1和点位5,紧接着是孔位3和6,最后则是进行孔位2和孔位4的冲锤操作。在L形槽段之中,则需要以5.694 m为长度间隔,设置7个孔,依据“跳一孔”的操作方式,可以在冲点位1、5孔位后,冲孔位3和孔位7,再接着冲锤孔位2和孔位4,最后再冲6孔,依次完成成槽施工技术。

在地铁工程施工中进行地下连续墙施工时,挖槽技术存在沉降系数小,且承载性能强等优势。实际应用期间,往往借助重力效果,将地下连续墙承受重力转移,利用桩基功能,把重力移动到建筑工程地下连续墙中的深层坚硬土层或基岩层中,进而保证地铁工程地下连续墙基础层的稳固性和安全性[4]。

2.3.2 成孔灌注的施工细节

在地铁工程地下连续墙加固的过程中,通过机械成孔灌注桩和人工挖孔桩等相关的桩基施工技术,有效解决地上建筑物的沉降问题。机械成孔灌注桩包含旋挖成孔灌注桩、冲击成孔灌注桩等。人工挖孔桩则是经由人工挖掘施工,在孔洞之中置放钢筋笼后进行混凝土浇筑以成桩基。所以,在地下连续墙土壤质量大多是粉质黏土、黏土以及部分砾石等不稳固土质时,可采取人工挖孔桩方式加固施工,其挖孔桩深度则在6~20 m,基本不含沉淀物,施工效果较好。如果连续墙的土质是流沙或淤泥等,就不能实行人工挖孔桩工艺,还需结合护壁质量情况,保障施工安全。

旋挖成孔灌注桩能够应用在各种地质土壤中,且施工进度较为快速,通过回旋力矩实现钻孔工作,处理干净其中残渣,依据土壤情况使用恰当钻头。譬如,当工作位置存在微风化岩,可借助高扭矩动力头实施有效解决,这也是现阶段应用最为广泛的成孔模式[5]。

冲击成孔灌注桩,往往运用在碎石土层、淤泥层、填土层等区域,而应用绞车、冲击钻等机器应用于地下连续墙处理工作中更具高效性。冲击成孔灌注桩的应用范围主要在于土质复杂的连续墙土壤环境,但不含硬岩土质,其施工操作是由冲击钻机将土层里的障碍物或者石块碾碎,并将其清除干净,最后在成孔中灌注成桩。机械成孔作业安全性较强,尤其是当部分区域存在大量水、淤泥时,很难利用人工挖孔模式开展工作,这时采用机械成孔可防止出现工程建设安全问题,并展开水下混凝土浇筑。

2.4 钢筋笼技术

钢筋笼技术应用范围较广,而制作钢筋笼主要是通过将钢筋组成吊装工字架,再将其余钢筋按照一定的秩序铺设在水平表面上,后经由焊接工艺的施工,将钢筋接缝处作焊缝处理,以便形成稳定的钢筋笼整体。焊接桥架的位置在迎坡面的钢筋网中,并将主筋网架和水平网筋都焊接完成,最后焊接定位块以及封口筋等重要的节点,促使焊接吊筋工作顺利完成[6]。在完成钢筋笼焊接工作之后,需检测成型的钢筋笼质量,在确认质量无误后,将其吊装放置设计好的点位,并施工安装。

在钢筋笼制作过程中,应严格按照相关施工流程,有效控制施工质量。在钢筋笼安全点位的设计上,应结合槽壁的实际情况,实时调整钢筋笼的吊装效果和安装位置,保障钢筋笼中部和槽段中部位置对齐,且保持垂直状态,促使钢筋笼吊点中心与槽段中心一致。在向下放置的过程中,需要保持匀速状态,避免钢筋笼与槽壁产生碰撞风险。

地铁工程钢筋笼结构施工流程是一个复杂而精细的过程,它需要经历多个阶段、多个环节的衔接和协调。在规划阶段,建筑师和结构工程师会根据项目需求和技术要求进行初步设计,进行结构勘察和分析。在设计阶段,需要考虑到地铁工程的结构稳定性、安全性和抗震性等因素。地铁工程的钢筋笼结构工程中,钢筋笼结构的基础是至关重要的支撑系统。将钢材加工成适当的形状和尺寸,然后进行预制,包括切割、焊接、拼装等工序。并做好质量检查,以确保钢筋笼结构部件符合设计要求和强度标准[7]。

在安装阶段,吊装设备和施工机械被使用来将钢筋笼结构部件逐个安装到预定位置上,确保各个钢筋笼结构部件的准确对接和稳固连接,保证安全作业,并且要考虑到人员的安全与通行的安全。

钢筋笼结构部件间的连接和固定是非常关键的,它决定了整个钢筋笼结构的稳定性和强度。通常使用螺栓、焊接等方式将部件连接在一起,并进行严密的质量检查。

由于钢材容易被氧化和腐蚀,地铁工程中的钢筋笼结构部件需要进行防腐处理,以延长其使用寿命,通常会使用喷涂、镀锌、涂漆等方式进行防腐处理,并对钢筋笼结构进行防火处理。施工期间还需遵守相关的安全规范和法律法规,并加强管理和监督,以确保施工过程的顺利进行和质量的保证。

2.5 安装模板

在连续墙模板的混凝土实际浇筑施工中,模板支撑体系的受力不均匀,时常会因自重荷载、泵管冲击荷载等影响因素而发生着变化,潜伏着坍塌风险。因此,为了稳定浇筑施工过程中的模板支撑体系,最初浇筑施工时可以先从浇筑架柱开始,再依据浇筑顺序进行施工,最后再浇筑梁板部位,以便保障模板支撑体系的承载力。

在浇筑板面过程中,需要加固布料机,促进整体架构的稳定性能,并实时监测浇筑施工中连续墙模板支撑体系的状态,一旦出现变形情况,必须立即采取相应的加固措施。

在连续墙模板支撑体系的搭设作业中,必须审核相关人员的资质,施工人员应持证上岗并熟练掌握相应的专业技能,在进入施工现场时,按照相关法规制度进行技术交底工作,并登记归档,以便完善施工的准备工作[8]。

对进入施工现场的物料,必须严格按照相应的流程检查和验收清楚,当检验结果合格后才能进入施工现场,投入使用。模板支撑体系搭设的原材料,如钢管材料等,应符合相关规范要求,表面光洁平整,不能有裂缝、锈蚀等不良现象。

在模板体系搭设的过程中,相关工作人员还应在立杆底部设置相应的垫板,保障立杆结构的稳定性,此时垫板的尺寸和承受力强度都要符合相关的施工要求。设置符合要求的剪刀撑,并与架体搭设相统一。连续墙模板体系应是独立的整体,其搭设与塔式起重机等设备不存在联系,搭设过程中,要从整体上做好安全防护,并指派专门人员负责监督管理。

3 结束语

在城镇化进程推动下,各地区高层建筑数量逐步增多,随之而来对地下连续墙基础建筑稳固性和可靠性及安全性有着越来越高的要求。这就需要相关工作人员具备较强技术水平,施工期间围绕地铁工程建设工程真实情况、现场环境以及土壤条件等,使用适当的施工技术,并根据要求不断调整技术手段,让地铁工程质量得到保障。

参考文献

[1] 张云飞.地铁工程地下连续墙施工技术处理措施[J].住宅与房地产,2021(7):186-187.

[2] 黄苏叶.地铁工程施工中地下连续墙的施工技术处理措施[J].低碳世界,2020,10(5):107-108.

[3] 贾新军.地铁工程施工中地下连续墙的施工技术处理措施[J].四川水泥,2020(3):190-190.

[4] 阎磊.地铁工程施工中地下连续墙的施工技术处理措施[J].建材与装饰,2020(3):11-12.

[5] 李少鹏.地铁工程施工中地下连续墙的施工技术处理措施[J].门窗,2019(20):103-130.

[6] 王绍万.地下连续墙施工技术在地铁工程中的应用分析[J].低碳世界,2023,13(6):157-159.

[7] 杜昌隆,朱雅倩,马路,等.PBA暗挖地铁车站洞内地下连续墙施工力学响应分析[J].岩土工程技术,2023,37(2):135-141.

[8] 邢鲁明.地下连续墙施工技术在地铁工程中的应用分析[J].工程技术研究,2023,8(2):81-83.