槽段开挖

出处:按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第637页(2524字)

(一)施工机械选择

槽段开挖是地下连续墙施工中最重要的工序,做好槽段开挖工作是提高地下连续墙工程施工效率及保证工程质量的关键,因此选择适宜的施工机械是槽段开挖的重点。选择成槽机械应根据施工场地的地质条件、开挖深度和周围工作条件及要求而确定。

槽段开挖是在泥浆中进行,目前我国常用的挖槽设备为长导板抓斗、液压抓斗、铲斗挖槽机、回转冲击钻、凿刨式成槽机和滚刀式成槽机等,如图11-6所示。在建筑工程中应用较广泛的有导杆抓斗(图11-7)和多头钻成槽机(图11-8)。

图11-6 槽段开挖各种成槽设备

(a)长导板抓斗;(b)液压抓斗;(c)铲斗挖槽机;(d)回转冲击钻;(e)凿刨式;(f)滚刀式

图11-7 导杆液压抓斗构造示意图

1-导杆;2-液压管线回收轮;3-平台;4-调整倾斜度用的千斤顶;5-抓斗

图11-8 SF型多头钻成槽机组成

1-多头钻;2-机架;3-底盘;4-顶部圈梁;5-顶梁;6-电缆收线盘;7-空气压缩机

(二)槽段的划分

槽段的划分就是确定单元槽段的长度,并按照设计平面将地下连续墙划分为若干单元槽段,决定单元槽段长度大小的主要因素有以下方面:

(1)设计构成方面的要求,如地下连续墙墙体的深度和厚度。

(2)施工现场的工程地质和水文地质情况,施工中对相邻建筑物的结构影响,开挖过程中槽壁面的稳定性等。

(3)槽段开挖所选用施工机械的性能,如挖掘机的最大挖掘深度、最小挖掘长度等。

(4)槽段中所用泥浆的性能,生产能力、供应方式、排出途径和护壁能力。

(5)钢筋笼的重量、形状、尺寸、吊放和固定方法,在单位时间内混凝土浇筑量,混凝土的配制、运输和浇筑等方面的情况。

(6)槽段施工中的组织管理和施工方案,施工技术和设备条件的可靠性,连续作业有效工作时间等因素。

(三)成槽的施工

成槽施工是地下连续墙施工中的重中之重,不仅影响工程的施工速度、投资大小、工程质量,而且还会影响到整个工程的使用功能和使用年限,甚至影响到工程的成败与安危。因此,在成槽施工的过程中,必须认真对待,一般应做到以下几个方面:

(1)槽段开挖的速度,要根据地质情况、机械性能、成槽精度要求及其他环境条件来确定,一般情况下钻进速度要与钻机吸渣、供浆能力相适应,钻进速度宜小于排渣和供浆速度,以避免发生埋钻事故或因速度过快而引起轴线偏斜。

(2)槽段开挖要连续作业,并且要按照顺序连续施钻。如果因故中断钻进时,应迅速将挖掘机从槽段中提出来,以防止发生塌方埋钻现象。

(3)在槽段的整个钻进过程中,要始终保持护壁泥浆不低于规定的高度,特别对渗透系数较大的砂砾层和卵石层,更应当注意随时观察并保持一定浆位。对于有承压水及渗漏水的地层,应注意加强对泥浆的调整和管理,以防止大量水分进入槽段内,将泥浆稀释而危及槽壁的安全。

(4)在槽段的成槽过程中,当局部遇岩石或坚硬地层钻机进尺困难时,可以配以冲击钻联合作业,即用冲击钻将坚硬部位冲击破碎,再用多头挖槽机排渣系统或抓斗进行排渣,如此交错进行。

(5)成槽应尽量连续进行,在上一槽段接头管拔出2h左右,即应开始下一槽段的开挖,这样如果存在一定偏差,由于混凝土强度还比较低,容易加以纠正。

(四)槽段的清基

槽段开挖到设计要求的标高后,在插放接头管和钢筋笼之前,必须及时清除槽段底的淤泥和沉渣,这是由于在开挖的过程中因各种因素的影响,必然有一部分土渣沉入槽底,如果不将这些淤泥和沉渣清除,势必使地下墙在完工后产生过大沉降,从而也严重降低其承载能力,甚至会造成过大变形。

此外,如果不进行槽段的清基,对后续工序也会产生一系列不良影响,如降低混凝土的流动性,影响水泥与钢筋的握裹力等。

槽段的清基一般采用压缩空气法(空吸法)、潜水泥浆泵或吸力泵三种方式,最常用的是压缩空气法。

(五)槽段质量检查

槽段的质量检查主要是指对槽位、槽深、槽宽和倾斜度(垂直度)等进行检查。垂直度的偏差,是质量检查的一项重要技术指标,应符合设计要求。当设计中无具体规定时,一般不得超过1/150槽深,槽深不应超过设计深度的200mm,槽位允许偏差为±300mm。

相邻两槽段竖向中心线的偏差值,在任何深度处均不得大于设计墙厚的1/3;槽宽在任何深度处,均应保证不得小于地下连续墙的设计厚度。

槽底(设计标高)以上200mm处的泥浆密度应不大于1.20,沉淀物的淤积厚度不应大于200mm。

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