地下连续墙是指利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注混凝土而形成一道具有防渗、防水、挡土和承重功能的连续的地下墙体。其具有施工振动小、墙体刚度大、地质条件适用性强等特点,适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构,工业建筑的深池、坑、竖井等。
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地连墙的主要施工工艺
导墙——泥浆护壁——成槽施工——水下灌注混凝土——墙段接头处理——地下连续墙注浆
导墙
DAOQIANG
导墙通常为就地灌注的钢筋混凝土结构,主要作用是:保证地下连续墙设计的几何尺寸和形状;容蓄部分泥浆,保证成槽施工时液面稳定;承受挖槽机械的荷载,保护槽口土壁不破坏,并作为安装钢筋骨架的基准。
导墙深度一般为1.2~1.5米。墙顶高出地面10~15厘米,以防地表水流入而影响泥浆质量(如图)。导墙底不能设在松散的土层或地下水位波动的部位。
泥浆护壁
NIJIANGHUBI
泥浆护壁是指通过泥浆对槽壁施加压力以保护挖成的深槽形状不变,灌注混凝土把泥浆置换出来。
泥浆材料通常由膨润土、水、化学处理剂和一些惰性物质组成。泥浆的作用是在槽壁上形成不透水的泥皮,从而使泥浆的静水压力有效地作用在槽壁上,防止地下水的渗水和槽壁的剥落,保持壁面的稳定,同时泥浆还有悬浮土渣和将土渣携带出地面的功能。
在砂砾层中成槽必要时可采用木屑、蛭石等挤塞剂防止漏浆。泥浆使用方法分静止式和循环式两种。泥浆在循环式使用时,应用振动筛、旋流器等净化装置。在指标恶化后要考虑采用化学方法处理或废弃旧浆,换用新浆。
成槽工艺
CHENGCAOGONGYI
成槽施工示意图 (三抓成孔)
中国使用成槽的专用机械有:旋转切削多头钻、导板抓斗、冲击钻等。施工时应视地质条件和筑墙深度选用。
一般土质较软,深度在15米左右时,可选用普通导板抓斗;对密实的砂层或含砾土层可选用多头钻或加重型液压导板抓斗;在含有大颗粒卵砾石或岩基中成槽,以选用冲击钻为宜。
槽段的单元长度一般为6~8米,通常结合土质情况、钢筋骨架重量及结构尺寸、划分段落等决定。成槽后需静置4小时,并使槽内泥浆比重小于1.3。
水下灌注混凝土
SHUIXIAGUANZHUHUNNINGTU
采用导管法按水下混凝土灌注法进行,但在用导管开始灌注混凝土前为防止泥浆混入混凝土,可在导管内吊放一管塞,依靠灌入的混凝土压力将管内泥浆挤出。
混凝土要连续灌注并测量混凝土灌注量及上升高度。
所溢出的泥浆送回泥浆沉淀池。
墙段接头处理
QIANGDUANJIETOUCHULI
地下连续墙是由许多墙段拼组而成,为保持墙段之间连续施工,接头采用柔性连接或者刚性连接。
锁口管属于柔性连接,即在灌注槽段混凝土前,在槽段的端部预插一根直径和槽宽相等的钢管,待混凝土初凝后将钢管徐徐拔出,使端部形成半凹榫状接状。
槽段柔性连接
(锁口管示意图)
也有根据墙体结构受力需要而设置刚性接头的如工字钢,以使先后两个墙段联成整体。
槽段刚性连接(工字钢示意图)
地下连续墙注浆
DIXIALIANXUQIANGZHUJIANG
两幅墙之间钢材的连接作用,相邻墙幅的钢筋端头要弯曲插入工字钢中。
注浆管注入一定配合比要求的水泥浆液,使得槽底沉渣及槽侧泥皮消除,起到防止地下岩层遇水软化的作用,最终达到提高地下连续墙承载力和减少墙体沉降量的目的。
竖向承载力测试及安装现场
地连墙体积大、测试吨位高,场地狭窄,传统静载测试很难实现承载力测试,但自平衡法测试不受这些因素限制,实现起来相对就较简单。
▲湖北武汉某地标性建筑T型地连墙荷载箱安装下笼
▲湖北武汉某地标性建筑T型地连墙荷载箱检测位移荷载曲线图
▲某省会地铁一字型地连墙荷载箱安装下笼
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