地下连续墙.
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摘要
地下连续墙是一项质量要求高,施工工序多,并须在短时间内连续完成一个墙段的地下隐蔽工程,本文结合现场实际情况,对开工以来出现的问题进行分析,总结经验,发现不足,提高水平,改善工艺,目的在于指导工程施工,提高工程质量,加快工程进度。
关键词
围护结构,地下连续墙,泥浆护壁,吊放钢筋笼,
1.地下连续墙简介
地下连续墙(diaphragmwallpanceltrench,slurrytrench,slurrywall,contionousdiaphragmwall
等)开挖技术起源于欧洲,它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇筑混凝土的方法而发
展起来的,1950年在意大利米兰首次采用了护壁泥浆地下连续墙施工,20世纪50-60年代
该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广,成为地下工程和深基础施工中有效的技术。
1958年我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙。
1.1连续墙的分类
虽然地下连续墙已经有了50多年的历史,但是要严格分类,仍是很难的。
1.1.1按成墙方式分
①排桩式;②槽板式。
1.1.2按墙的用途分
①防渗墙;②临时挡土墙;③永久挡土墙;④作为基础用的地下连续墙。
1.1.3按墙体材料分
①钢筋混凝土墙;②塑性混凝土墙;③固化灰浆墙;④自硬泥浆墙;⑤预制墙;⑥泥浆
槽墙;⑦后张预应力地下连续墙;⑧钢制地下连续墙。
1.1.4按开挖情况分
①地下连续墙(开挖);②地下防渗墙(不开挖)。
1.2地下连续墙主要被用于:
①水利水电、露天矿山、尾矿坝和环保工程的防渗墙;○2建筑物地下室(基坑);○3地
下构筑物(如地下铁道、地下道路、地下停车场和地下街道、商店以及地下变电站);○4市政管沟和涵洞;○5泵站、水池;○6码头、护岸和干船坞;○7地下油库和仓库;○8各种深基础和桩基。1.4地下连续墙的优缺点
1.4.1优点主要有:
○1施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工;○2墙体刚度大,用于基坑开挖时,极少发生地基沉降或塌方事故;○3防渗性能好;○4可以贴近施工,由于上述几项优点,我们可以紧贴原有建筑物施工地下连续墙;○5可用于逆作法施工;○6适用于多种地基条件;○7可用作刚性基础;○8占地少,可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,充分发挥投资效益;○9工效高,工期短,质量可靠,经济效益高。
1.4.2缺点主要有:
○1在一些特殊的地质条件下(如很软的淤泥质土,含漂石的冲积层和超硬岩石等),施工难度很大;○2如果施工方法不当或地质条件特殊,可能出现相邻槽段不能对齐和漏水的问题;○3地下连续墙如果用作临时的挡土结构,比其它方法的费用要高些;○4在城市施工时,废泥浆地处理比较麻烦。
1工程概况
本工程为上海市陆家嘴X3-2地块办公楼单栋建筑,其中地上建筑31层,结构类型为框架-核心筒结构,结构总高度约200m;地下室4层,为柜架结构,主要用途为商业办公楼;本工程±0.00相当于绝对标高5.2m,目前自然地面标高约4.2m;
2地下室结构外墙方案的选择与确定
为最大限度地利用规划用地,在建筑物高度受到规划限制的情况下,建筑师采用了将有效建筑空间向地下发展的手法。地下室共四层,基坑开挖最大深度为-38.9m,
对于深基坑深度三十多米,施工支护与使用合一的地连墙结构目前经验不足。需解决的难题有:①地连墙位移的严格控制。作为一般支护结构,地连墙位移没有严格要求,只要保证开挖过程的安全可靠即可;但作为使用阶段的地下室外墙,为保证竖向荷载可靠传递,墙顶位移要严格控制。因此,为避免偏心影响和建筑使用空间的减少,在开挖过程中不容许墙体产生较大的位移。
②施工支护阶段与使用阶段地连墙要考虑内力重分布的计算方法。
③楼板与地连墙的可靠连接方法。
④在竖向荷载作用下地连墙沉降(基底沉渣等原因产生)与基础底板间沉降差控制以及防水措施等。上述问题技术难度大,没有成熟的经验可借鉴。为此,在上海市陆家嘴X3-2地块办公楼连墙的设计与施工中,我们探索采用了新的设计概念和诸多新技术、新方法。现主体结构施工已基本完成,测试结果及现场观察表明,设计正确,构造可靠,效果好,为扩大地连墙技术的应用提供了有益的经验。
2.2地下连续墙概况
工程地下室呈矩形,基坑南北向边长为88m,东西向边长为74m左右,周长约为311m,面积约为6169m2;本工程共有四层地下室,采用桩筏基础,基坑面积共约6169m2,基坑周边围护结构均用1000mm厚“两墙合一”地下连续墙;在地下连续墙成槽前,设计采用¢850@600三轴水泥土搅拌桩进行的槽壁加固。
地下连续墙混凝土设计强度等级为C30(按水下混凝土施工提高一个等级施工),抗渗等级为S10,地下连续墙顶标高-2.95m、底标高-38.9m,地墙全高35.95m、自基坑底面向下锚入16m;地墙分A、B、C、D四种槽段类型,共55幅,地下连续墙槽段之间采用圆型锁口管柔性接头连接;地下连续墙钢筋以HRB400级、直径28、32为主,主筋保护层均为70mm,地墙与地下室底板之间钢筋用直螺纹接驳器及预埋插筋连接、与各层结构楼板环梁和梁板、顶板等通过预埋插筋连接。
地下连续墙每幅槽段内设置连根注浆管,管底位于槽底200~500mm,墙身混凝土达到设计强度的70%后注浆,每根注浆管的水泥用量为2.0t。
2.3地质情况
本工程建筑场地的工程地质条件,《陆家嘴X3-2地块岩土工程勘察报告》(08-KC-03)揭示如下:
2.3.1地形、地貌
根据上海地矿工程勘察有限公司的《浦东新区陆家嘴X3-2地块拟建场地岩土工程勘察报告》,拟建场地位于长江三角洲入海口东南前缘,其地貌属于上海地区四大地貌单元中的滨海平原类型。
建设场地勘察深度范围内揭遇的地基土属第四纪松散沉积物,有10个主要土层组成。2.3.2 工程地基土层相关参数
表2.3-1 地层特性表