閆強慶
(山西機械化建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030009)
地下連續(xù)墻施工現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于地鐵建設(shè),為確保工程建設(shè)的總體效果,必須加強施工過程中各個環(huán)節(jié)的工藝控制,對施工過程中的各種因素進(jìn)行綜合分析,使工程設(shè)計方案合理化。市政地鐵地下連續(xù)墻施工過程中,必須確保各項工藝的整體性,任何一個環(huán)節(jié)都不能疏忽,才能確保地下連續(xù)墻施工的良好效果。
地鐵工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中重要的交通設(shè)施,是城市有效利用地下空間資源的重要體現(xiàn),而基坑支護(hù)是地鐵工程中的關(guān)鍵部分。近年來,地鐵施工技術(shù)得到了良好的發(fā)展,這為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展提供了有利條件,也呈現(xiàn)出多種結(jié)構(gòu)形式,如鉆孔灌注樁和旋噴樁以及地下連續(xù)墻等,在城市地鐵建設(shè)中起著不可忽視的重要作用,并且在當(dāng)前環(huán)境下也得到了良好的發(fā)展。在地鐵建設(shè)過程中,地下連續(xù)墻施工技術(shù)是地鐵深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的主要技術(shù)形式,因為它幾乎不會影響到地下環(huán)境,也不會對環(huán)境造成任何破壞,因此在地鐵工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用[1]。使用該技術(shù)進(jìn)行施工時,應(yīng)基于專業(yè)挖掘設(shè)備,有效開展開挖溝槽的工作,開挖時應(yīng)沿基礎(chǔ)工程邊線進(jìn)行,再結(jié)合泥漿護(hù)壁進(jìn)行成槽,開挖溝槽中應(yīng)加工相應(yīng)槽段的鋼筋籠,開展混凝土灌注,只有確保連續(xù)鋼筋混凝土墻壁的建設(shè)完成,才能有效的發(fā)揮其截水、承重以及防滲等效果。
在施工過程中,要分析和處理地鐵站的地質(zhì)勘察報告,準(zhǔn)確判斷內(nèi)容的完整性和準(zhǔn)確性,發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。對各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并按照要求對施工過程進(jìn)行處理,確保施工過程中的每一道工序都符合設(shè)計要求。施工前應(yīng)及時與氣象部門溝通,準(zhǔn)確分析掌握所處地區(qū)的氣象狀況[2]。在施工過程中,如遇強降雨等惡劣天氣時,應(yīng)根據(jù)實際情況,采取有效的預(yù)防和控制措施。提前掌握天氣信息,就能有效地防止各種天氣變化的發(fā)生。綜合地鐵車站工程交通環(huán)境和條件,合理設(shè)置符合要求的運輸管理路線,降低干擾。運輸車輛要確保整體清潔,避免在運輸過程中對城區(qū)道路造成污染。結(jié)合周邊居民實際情況,對噪聲干擾進(jìn)行合理控制和消除。在傳播方式上,減少噪聲的影響,實現(xiàn)文明施工。
在市政地鐵工程施工中,要按照要求進(jìn)行地下連續(xù)墻施工處理,做好質(zhì)量控制和施工管理,才能合理應(yīng)用地下連續(xù)墻施工技術(shù)。在施工前階段,應(yīng)根據(jù)實際情況對施工環(huán)境進(jìn)行質(zhì)量檢查,并做好施工工藝準(zhǔn)備工作。由于導(dǎo)墻的施工質(zhì)量直接影響到工程質(zhì)量,因此在施工過程中應(yīng)結(jié)合實際情況加強質(zhì)量控制和管理。1)地基的建造為提高施工效率,可以采用機械開挖的方法。如遇障礙物,則應(yīng)及時清除,并在原狀土層上施工。底部基礎(chǔ)部位確保原狀土保持30~40cm,以有效提高導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時,在施工過程中,由于機械開挖不夠精細(xì),需要人工修整開挖位置,確保尺寸符合要求。導(dǎo)墻施工時,控制混凝土強度等級,確保不低于C20,寬度參數(shù)為950mm,側(cè)墻厚度參考為300mm,翼板厚度參數(shù)為200mm[3]。施工中采用分段施工方式進(jìn)行處理,長度控制在30~60m之間,導(dǎo)墻接茬位置不與接縫位置重疊。在施工過程中,通過地質(zhì)調(diào)查和分析,綜合所報告的各項參數(shù)信息,對地下管道的埋設(shè)深度進(jìn)行分析,從而確定導(dǎo)墻的埋設(shè)深度。對施工廠區(qū)中的地下管道、管線深埋等參數(shù)進(jìn)行分析,對深度進(jìn)行合理控制,如管道和管線深埋位置為0.8~5.87m,則處理深度為1~6m。在對導(dǎo)墻進(jìn)行深度處理時,其方法是:當(dāng)深度不足1.5m時,應(yīng)設(shè)1.5m常規(guī)導(dǎo)墻;當(dāng)處理深度為1.5~2m時,采用二八灰土回填處理,在開挖面以下300mm深度進(jìn)行深導(dǎo)墻的處理;當(dāng)深度超過2m時[4],在兩側(cè)應(yīng)用雙排咬合樁對其進(jìn)行槽壁加固處理,再施工1.5m深度混凝土導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)。導(dǎo)墻溝槽開挖施工處理后,將導(dǎo)墻中心線與溝槽中線位置連接,采用低強度混凝土澆筑,將形成的墊層作為地模;2)對導(dǎo)墻鋼筋進(jìn)行綁扎。當(dāng)導(dǎo)墻開挖到設(shè)計的深度后,進(jìn)行導(dǎo)墻鋼筋綁扎,將導(dǎo)墻水平鋼筋放置在內(nèi)側(cè)并連接成整體結(jié)構(gòu),豎向鋼筋則鉤住地面結(jié)構(gòu)。導(dǎo)墻側(cè)墻模板采用定型木模板,通過鋼支撐頭和鋼管支撐進(jìn)行模板加固?;炷猎跐仓耙趦蓚?cè)各設(shè)置一根導(dǎo)管,在澆筑過程中呈現(xiàn)均勻?qū)ΨQ的交替下料作業(yè),處理時要同時將2臺振搗器間距600mm,快速進(jìn)行振搗作業(yè)?;炷翝仓?6h后,再按要求進(jìn)行實驗處理,分析其強度是否大于70%。在進(jìn)行模板的拆除處理時,始終遵循“先支后拆、后支先拆”的基本原則,拆除模板后立即對上下兩道木進(jìn)行支撐處理,支撐處理為梅花形,間距控制在1.8m[5]。為了充分確保后續(xù)成槽施工的質(zhì)量,在進(jìn)行導(dǎo)墻施工處理的過程中,要以實際情況為依據(jù),測量并控制導(dǎo)墻垂直度、軸線偏差以及平整度等各項指標(biāo)。
以施工要求和工作經(jīng)驗為依據(jù),對施工區(qū)域的地質(zhì)情況等因素進(jìn)行分析,在進(jìn)行泥漿配置處理的時候,要以最易坍塌地層為依據(jù),對其進(jìn)行處理,充分加強槽壁的穩(wěn)定性,確保地下連續(xù)墻施工整體的連續(xù)性。1)準(zhǔn)備泥漿。在施工過程中,使用膨潤土和潔凈水對泥漿進(jìn)行制備處理,以施工范圍內(nèi)的地層物理力學(xué)指標(biāo)為依據(jù),結(jié)合施工經(jīng)驗,對泥漿配置進(jìn)行分析。在現(xiàn)場攪拌泥漿時,應(yīng)確保其誤差在5%以內(nèi)。泥漿配合比要綜合考慮地質(zhì)水文條件的具體變化,對其進(jìn)行調(diào)整處理。如果遇到淤泥質(zhì)的土層,可以通過增加膨潤土比例來提高泥漿比重和整體黏度,必要時還可以使用鋸末等外加劑,這樣可以有效地提高泥漿的整體性能,充分地增強槽壁的穩(wěn)定性。攪拌完畢后不宜立即使用,應(yīng)給予泥漿充分發(fā)酵的時間,確保泥漿達(dá)到規(guī)范各項要求。充分水化后,向溝槽內(nèi)注漿,成槽后進(jìn)行質(zhì)量檢測,測定上、中、下三個階段的泥漿比重、黏度、含砂率等指標(biāo)[6]。在首次泥漿泵送混凝土后,要回收泥漿,若回收的泥漿性能滿足施工各項要求,則再注入,避免資源浪費。在施工過程中,當(dāng)泥漿的各項性能不滿足要求時,可將廢漿送入沉淀池進(jìn)行處理,采用泥漿分離系統(tǒng)進(jìn)行分離處理,將處理后的泥漿廢渣等集中處理,實現(xiàn)再利用;2)控制泥漿性能。在處理過程中,應(yīng)該對泥漿的不同應(yīng)用階段進(jìn)行分析,對泥漿指標(biāo)的各項參數(shù)進(jìn)行檢驗,避免出現(xiàn)泥漿滲漏以及土體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等問題。為此,每隔2h應(yīng)測定泥漿容重、含砂率、黏度、酸堿度等指標(biāo)。
如果想要確保鋼筋籠的有效制作,往往有一定的難度,且具有顯著的復(fù)雜性,能否確保鋼筋籠的質(zhì)量,對施工的安全性有很大的影響。所以,在施工過程中,要重視鋼筋籠制作的各個流程和步驟,如果鋼筋籠槽段位置發(fā)生變化,則會導(dǎo)致鋼筋籠出現(xiàn)形變,必須在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查,確保焊接質(zhì)量能夠滿足起吊的要求。在實施插入時,要確保在垂直性下,慢慢的放下,防止出現(xiàn)槽壁碰撞,提高施工的展開效率。詳細(xì)分析制作鋼筋籠的方式,主要體現(xiàn)在:一方面,應(yīng)合理設(shè)置工字鋼吊裝,正確鋪設(shè)主筋,然后再對其進(jìn)行焊接,然后有效焊接鋼筋網(wǎng)以及桁架,利用桁架的支撐作用,進(jìn)行鋼筋以及主筋網(wǎng)架的有效焊接。上道作業(yè)完成后,應(yīng)及時焊接定位塊,然后焊接懸掛鋼筋。在對鋼筋加以起吊時,要及時明確吊點的位置,發(fā)揮吊梁的輔助作用,防止鋼筋籠在起吊時發(fā)生變形;另一方面,由于在此期間鋼筋籠接頭容易脫落,然后也容易發(fā)生鋼筋籠變形,所以一定要仔細(xì)檢查吊頂焊接的狀況,注意進(jìn)行有效的起吊[7]。
在開挖槽段時,采用跳槽進(jìn)行開槽,第一槽段與導(dǎo)墻端二者之間應(yīng)保持一定的距離,而不同跳槽間應(yīng)保持超過兩個槽段的間距,采用挖掘機進(jìn)行槽段開挖,再利用膨潤土泥漿進(jìn)行護(hù)壁作業(yè),在上方操作完成后,進(jìn)行交叉作業(yè)。在準(zhǔn)備階段,就應(yīng)及時準(zhǔn)備泥漿,確保泥漿指標(biāo)符合相應(yīng)的要求及標(biāo)準(zhǔn),然后結(jié)合設(shè)計要求放出槽段分界線,也應(yīng)標(biāo)注槽段名稱,向有關(guān)工作人員交底,并強調(diào)工作人員保護(hù)好控制線。同時,要及時標(biāo)出導(dǎo)墻標(biāo)頂高,這樣才能對鋼筋籠頂標(biāo)等實施足夠的控制。強調(diào)槽段分塊操作,從槽段的兩端入手,抓挖中間塊,確保在進(jìn)行抓斗時受力的均勻性[8]。此外,還要確保成槽具有良好的垂直度,在開挖時要對槽段內(nèi)的泥漿高度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在成槽機進(jìn)槽和出槽時,要慢速操作,防止出現(xiàn)泥漿劇烈波動的情況,一旦出現(xiàn)這種情況,就會撞擊到槽壁,導(dǎo)致土體塌槽,在成槽方面,還要確保對機械的垂直度的控制和調(diào)整。
在地下連續(xù)墻的水下混凝土澆筑作業(yè)中,主要采用的是導(dǎo)管法,要結(jié)合施工要求,選擇合適的導(dǎo)管。同時,當(dāng)混凝土面有所升高時,還應(yīng)該適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管進(jìn)行有效提升和拆卸,混凝土面與導(dǎo)管之間要保持適當(dāng)?shù)木嚯x,不能將導(dǎo)管提升到混凝土面之外。在進(jìn)行混凝土澆筑的時候,正確選擇澆筑方式,這是確保地下連續(xù)墻水下混凝土澆筑效果的關(guān)鍵。不符合工程要求的澆筑方式及工藝,不僅會使?jié)仓男Чy以得到保障,還會影響到施工的順利落實[9]。因此,應(yīng)選擇適合的澆筑方式和工藝來進(jìn)行混凝土澆筑工作。此外,在進(jìn)行提升導(dǎo)管時,還要注意防止與鋼筋籠碰撞。
在展開接頭箱作業(yè)的時候,用液壓頂管機進(jìn)行拔管,在具體操作過程中使用千斤頂,然后使用履帶輔助操作,進(jìn)行分段頂拔。在這個過程中,為了減少接頭箱加以頂拔操作時產(chǎn)生的摩擦力,應(yīng)該在混凝土澆筑4h左右,使用液壓頂管機對接頭箱加以頂拔,需要明確的是,頂升的高度必須盡量控制。此外,還應(yīng)該注重對拔動的幅度進(jìn)行控制,在混凝土完成灌注后6~8h,混凝土處于初凝狀態(tài)下,可以慢慢的拔出接頭箱[10]。通過澆灌記錄表,準(zhǔn)確地計算出上表面的實際高度,從而對接頭箱加以頂拔時的高度進(jìn)行分析,并要防止出現(xiàn)早拔的情況。
當(dāng)基坑開挖的深度不能支撐時,所產(chǎn)生的力都會對基坑的墻體產(chǎn)生較大的拉力,使土體向水平方向移動,特別是基坑邊緣的土體。隨著開挖面深度的增加,土層逐漸向內(nèi)壁施加壓力,而土層頂部則向內(nèi)產(chǎn)生反作用力而產(chǎn)生水平位移[11]。所以,必須嚴(yán)格控制施工過程中土體壓力對基坑的影響,在頂部用土袋壓頂,嚴(yán)禁在頂部停放施工機械或施工材料等,圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用穩(wěn)定性高的材料,隨時進(jìn)行對墻體水平位移的監(jiān)測,儀器可選擇測斜儀。而在檢測支撐力時,通常采用軸力計。
當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞或者無法承受土體壓力的時候,就會呈現(xiàn)出懸臂狀態(tài),一旦圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn),就有可能出現(xiàn)地表沉降或者圍護(hù)結(jié)構(gòu)豎向位移,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)修復(fù)之后,原來的圍護(hù)結(jié)構(gòu)與沉降后的墻體之間就會有一定的距離,從而對墻體的穩(wěn)定性造成很大的危害。在一些基坑底部,由于基坑底部的清理和換漿工作沒有做好,也會造成基坑底部的沉降。施工時應(yīng)注意周邊建筑及地下管線的沉降,可采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測,并注意坑邊地面及坑內(nèi)支撐立柱的沉降。因此,在施工過程中,任何一個細(xì)微的細(xì)節(jié),都會對工程造成很大的隱患。
基坑在開挖的過程中,坑底出現(xiàn)局部隆起也是很常見的現(xiàn)象,因為頂部土體不斷卸載,底部支撐不及時,含水量對坑底的壓力也越來越大,所以不可避免地會出現(xiàn)坑底的隆起[12]。但如果出現(xiàn)較大的隆起,說明施工過程中存在監(jiān)測不到位或操作不規(guī)范的現(xiàn)象。在施工過程中,可在開挖過程中利用水位計對地下水位進(jìn)行測量,以防止由于土體承受不住地下水壓力而造成突起?;訃o(hù)結(jié)構(gòu)位于基坑底部土層中,基坑隆起引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn),可能造成重大安全事故。所以,在施工過程中,除了要時刻對地下水位進(jìn)行監(jiān)測之外,還要注意對立柱的變形進(jìn)行監(jiān)測。立柱的變形情況可以直接顯示出坑底是否隆起,以免發(fā)生安全事故。
當(dāng)基坑發(fā)生變形時,將影響到周圍的建筑物,即基坑中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支護(hù)結(jié)構(gòu)。為避免基坑變形,在基坑開挖時,應(yīng)選用剛性較強的支撐體,并確保其埋入土中足夠深。此外,基坑內(nèi)土體易受影響的部位通常為動土壓區(qū),在施工時一般應(yīng)采取加固措施,可采用墩式法或格柵法。在挖土的時候,也要注意施工深度,不能太高也不能太低,太高會造成土體不穩(wěn)定,還會浪費支撐材料及支護(hù)材料。應(yīng)及時挖土,及時支撐,防止土體長期暴露,特別是在軟弱土質(zhì)地區(qū)。水是影響基坑變形的主要因素之一,在高含水率地區(qū),一般要求對圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格控制,部分工程甚至需要設(shè)置降水井以控制水對環(huán)境的影響。在基坑底部設(shè)置降水井,可有效防止土體中的水和降雨等對基坑的影響。在基坑底部設(shè)置底板結(jié)構(gòu),對基坑周圍土體進(jìn)行加固,防止基坑變形,增強圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,具有重要的現(xiàn)實意義。
在進(jìn)行地鐵施工時,也必須要確保地下的環(huán)境質(zhì)量,在進(jìn)行施工作業(yè)之前,應(yīng)對現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行及時的調(diào)查和了解,應(yīng)盡可能控制地下連續(xù)墻施工,避免對周圍環(huán)境造成不利影響,落實環(huán)境保護(hù)的重要原則,促進(jìn)工程的可持續(xù)性發(fā)展。同時,需要采用合理的施工方式和工藝,正確利用各種資源,防止資源浪費,并結(jié)合具體的原則,促進(jìn)施工作業(yè)的開展,加強對環(huán)境保護(hù)的各項策略和方式[13]。通過施工現(xiàn)場的環(huán)境保護(hù),避免在施工過程中出現(xiàn)消極的情況,這也有利于推進(jìn)市政地鐵工程地下連續(xù)墻施工的有效性。
在施工現(xiàn)場中,機械設(shè)備的使用具有重要意義,可以促進(jìn)施工的有效進(jìn)行。因此,有關(guān)人員就應(yīng)該加強對各種機械設(shè)備的管理,并注意對機械設(shè)備性能進(jìn)行檢查,了解是否出現(xiàn)故障問題。如果發(fā)現(xiàn)問題,就應(yīng)該及時地進(jìn)行處理,以確保其在使用時的安全性和可靠性。而相應(yīng)的管理者還應(yīng)該要求專業(yè)人員對機械設(shè)備進(jìn)行維護(hù),并結(jié)合具體的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來落實這項工作,確保機械設(shè)備具有較好的性能,同時也可以確保工作人員在使用機械設(shè)備時具有更高的安全性[14]。在地下連續(xù)墻施工中,機械設(shè)備的運用效果與工程的效益有很大的關(guān)系,所以要科學(xué)制定機械設(shè)備的管理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保機械設(shè)備的運用更加順暢。從實際情況看,機械設(shè)備容易出現(xiàn)磨損或是損壞的情況,這會對機械設(shè)備的正常運用及操作產(chǎn)生不利影響。在該種情況下,要求施工人員結(jié)合機械設(shè)備的運用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,切實防范機械設(shè)備的損壞或是磨損,以此來確保市政地鐵工程施工的質(zhì)量。
在地鐵工程地下連續(xù)墻施工中,為了更好地控制和減少施工安全風(fēng)險,管理者必須結(jié)合項目需要,制定出一套完善的管理制度,并貫徹執(zhí)行,這是確保施工質(zhì)量的重要一環(huán)。在工程項目的管理過程中,應(yīng)結(jié)合工作經(jīng)驗做合理總結(jié),并在科學(xué)合理的組織計劃下提升施工安全管理,從而及時解決潛在的安全隱患問題,為提升工程安全性打下堅實基礎(chǔ)。
市政地鐵工程地下連續(xù)墻施工的質(zhì)量也會受到施工人員素質(zhì)和技術(shù)能力影響。所以,要想實現(xiàn)施工質(zhì)量控制的目標(biāo),也應(yīng)該把提高施工人員素質(zhì)和技能作為一項重要的實現(xiàn)途徑。為此,要重視對施工人員進(jìn)行有效的培訓(xùn),加強施工人員學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識內(nèi)容,不斷提高施工人員的各項技能,相應(yīng)的管理者應(yīng)具備技術(shù)資格證書,確保施工人員具有較高的技術(shù)能力和水平,才能真正確保市政地鐵工程施工的質(zhì)量[15]。
市政地鐵工程作為最基本的城市設(shè)施,對城市的發(fā)展有著重要的意義。而地下連續(xù)墻技術(shù)在其施工中也是一項重要技術(shù),被廣泛地運用于現(xiàn)代交通運輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。在實際施工中,要確保該施工技術(shù)的合理性,更要對施工中的各個工序、環(huán)節(jié)等展開嚴(yán)格執(zhí)行,確保連續(xù)墻在施工過程中更為連續(xù)且不間斷,確保墻身厚度達(dá)到設(shè)計要求,提高其施工質(zhì)量,只有這樣才能發(fā)揮出連續(xù)墻的作用,確保地鐵工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,這對促進(jìn)地鐵事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。