崔修韜
摘 要:港口航道工程對設計、施工、規劃等方面都有較高的要求。若施工環境水量豐富,加上軟地基條件,會嚴重影響航道開挖。在港口航道工程的軟基開挖中應用地下連續墻技術能夠確保工程質量,對工程建設起到保護和支撐的作用。以某港口航道工程為例,在概述地下連續墻施工技術、論述項目施工中的難點以及安全注意事項的基礎上,分析了軟基開發中地下連續墻施工技術的具體應用,以供參考。
關鍵詞:港口航道工程;軟基開挖;地下連續墻
中圖分類號:TU7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2096-6903(2023)01-0001-03
0 引言
某港口航道工程項目建設具有較大的工程規模和土石方開挖量,而且工程的下游引航道屬于淤泥覆蓋層,必須要開展引航道開挖并在兩側進行防洪堤的填筑。在當前港口航道工程建設中,地下連續墻技術應用廣泛,應用該技術不僅能使基礎具有較大的強度和剛度,還能在機械化施工中凸顯施工優勢,能夠實現擋水擋土的作用,便于順利開展航道開挖施工。
1地下連續墻施工技術的概述
為了進一步提高對地下空間的利用率和基礎穩定性,在工程施工過程中,常應用到基坑支護技術。現階段,基坑支護結構類型多樣,各種結構都獲得廣泛開發與運用。在地下連續墻施工過程中,要通過專門的成槽設備,按照基礎工程沿線開挖溝槽,并結合泥漿護壁技術保證質量。溝槽成型后在其中設置鋼筋籠,之后澆灌混凝土,即完成鋼筋混凝土墻壁的施工。地下連續墻技術不僅能夠達到良好的防滲透以及承重作用,同時也具有止水效果。運用地下連續墻技術,不會對附近的環境產生較強的干擾和影響,因而其在港口航道工程中運用廣泛。
2地下連續墻施工技術要點
2.1 導墻修筑
地下連續墻工程需建設導墻項目。導墻的建設質量直接影響到整個連續墻的垂直度,如果相鄰兩段地下連續墻之間的銜接位置具有明顯差異,有可能會不利于鋼筋籠在鋼槽中的插入,使地下連續墻難以傳遞相應的應力。
所以,在實際施工中,要精準把控質量標準,提高導墻成品質量。首先,在施工準備階段,要嚴格按照要求提高定位和放樣的精準性,明確模板垂直程度,并做好模板的固定。其次,導墻內部和外部所進行的混凝土澆筑也要符合對稱性的要求。最后在去除模板之后,要對于所有情況做詳細的應急預案,比如說在混凝土澆筑過程中,出現位置變化,應做好應急處理。
2.2 泥漿的制作和控制
在施工階段,要重視泥漿的科學配比。槽壁表面附著固體的顆粒狀膠結物,泥漿具有一定的粘結力,同時液柱中的壓力也將直接影響土壁的水壓力和土壓力,如果不能做到有效控制,將會降低槽壁的穩定性,從而導致坍塌問題的出現,造成一定的損失。
因此,應提前掌握施工現場地質、水文情況,之后通過運用相關材料,比如說膨潤土、純堿等,按照相應的比例,進行泥漿的制作。同時還要結合整體工程,確保所制作的泥能夠發酵充分。通常情況之下,泥漿制作的數量要達到理論量的1.5倍[1]。
2.3 鋼筋籠的制作和吊裝
鋼筋籠制作前需先在平臺上進行工字鋼的吊裝,再進行水平面主筋的鋪設和焊接。在鋼筋中焊接桁架,運用桁架進行支撐,焊接開挖面的水平鋼筋和主筋網架,焊接好開挖施工所運用的加筋和用筋,做好定位塊、封口筋的焊接。鋼筋吊放前需要科學設置吊點的位置,在起吊階段輔以吊梁或吊架,防止在起吊過程中產生變形問題。如果出現鋼筋籠接頭的脫落,使得槽點和吊點難以與中心位置的重合,就會造成鋼筋籠變形問題。因此,在其插入過程中,不僅要防止出現槽壁塌陷,還要讓槽段和吊點之間中心位置重合,分層填筑后,再逐漸下放,防止出現觸碰槽壁的問題。
3項目施工難點和安全事項
3.1 地質情況和施工方案
在某港口航道工程中,有一段岸坡地基具有淤泥質地的黏土土層,厚度在2~11 m,力學指標較差。在進行填筑防洪堤以及開挖引航道以后,其抗滑能力難以符合規范要求,施工前期要加固堤基,運用了單軸水泥攪拌樁的施工方案,但是這一方案難以實現良好的成樁質量,地基處理無法達到理想的效果。因此,經過方案對比,選擇了鋼筋混凝土阻滑地連墻方案[2]。
3.2 施工安全
本次工程建設工期較為緊張,在3~5月份降雨天氣頻繁,為了能夠有效地追趕施工進度,并確保施工安全,在上游段連續墻利用大型機器開槽,在下游利用傳統沖孔以及抓斗技術,做好開槽。地下連續墻的施工地點具有較厚的淤泥黏土層,使用機械設備時,難以達到承載力的要求。因此,為了確保施工的順利開展,要換填石渣,將其作為淤泥層上方的墊層,以寬16 m深1 m進行施工道路的換填。在下游的鋼筋場進行寬度22 m深1 m的換填,并通過混凝土的澆筑,實現道路的硬化。混凝土澆筑寬15 m,厚30 cm,這樣才能夠在施工過程中,達到道路的承載力要求,提高施工的安全性[3]。
4軟基開挖中地下連續墻技術的運用
4.1 地下連續墻技術特點和流程
在軟基開挖中運用地下連續墻技術,能夠有效減少對附近環境造成影響,降低第二次噪聲污染,也能夠承擔土方荷載,避免產生二次滑動,降低施工過程安全風險并消除隱患問題。地下連續墻技術具有顯著的應用優勢,在當前的船閘工程中得到了廣泛的應用。
在上游進行地下連續墻施工,當連續墻混凝土齡期達到7 d以后,開展防洪堤的填筑,并在第28 d將其填筑到堤頂。引航道的開挖從第14 d開始。而對于下游的滑坡路段,要先挖出滑動體,再重新回填防洪堤。挖出工作于上端的堤頂開始,沿著滑動面,以高度20 cm進行分層次挖出,開挖形狀為鋸齒狀,深度要達到未滑動土0.5 m的位置。開挖到位后再分層填筑防洪堤和岸坡,之后才能開展地下連續墻的施工。未滑坡路段在地下連續墻施工之前就要進行施工平臺的填筑[4]。
4.2 地下連續墻施工
在施工開始之前,要確保混凝土的強度等級能夠達到設計強度。在導墻施工時,運用挖掘機開挖,在完成拆模后,運用木枋在中間進行支撐,以槽型向前推進。借助抓斗實現成槽,之后通過沖擊鉆,進行入巖成槽,在中風化巖層鉆進深度需超過1.6 m。在開挖階段,要確保勻速推進,不能速度過快。
在挖槽過程中,要確保具有合理的泥漿高度和稠度,膨潤土、水和添加劑作為主要成分,泥漿配合比例要從黏度、密度、pH值等方面,經過穩定性檢驗,同時還要維持超過24 h熟化,才能在后續的作業中投入,保障槽壁的穩定性和可靠性。
完成槽段挖掘后,要將接頭管接到兩段溝槽,并及時清理槽底泥漿,底部泥漿沉淀物的厚度要小于10 cm,之后將鋼筋籠放入其中,確保其符合具體的設計要求。
在墻體混凝土澆筑階段,要在混凝土內埋入混凝土導管,導管下方所流出的混凝土能夠對表層混凝土產生一定的向上推力。運用圓形接頭管,能夠實現良好的防滲效果,增強所承受的土水壓力的穩定性。
4.3 設置開挖排水系統
在開挖過程中,基坑內部會出現大量積水,因此需要提高四周集水井抽水速度,確保地下水位一直處于低位。同時,要選擇合適的地點,加設2臺污水泵,確保能夠連續進行排水作業。對于地下連續墻排水系統開挖時,要在四周加裝排水溝,確保其有效發揮作用。并在上游設置具有足夠面積的抽水坑,配置數量穩定的水泵,實現連續的抽水作業,從而大大降低連續墻側壓所造成的影響[5]。
4.4 安全監測點布局和過程檢測
在地下連續墻槽段,設置過程監測點,通過監測點加強連續墻施工的變形監測,實時掌控連續墻施工的變形量。在監測工作中,以全站儀作為主要設備,通過專業人員操作,以d為單位,定期檢測數據。如果出現偏離正常數值的問題,則要向上級及時匯報,并通過相應的措施妥善處理,維護引航道軟基開挖的安全性。
4.5 地下連續墻泥漿循環系統
為使槽段開挖達到設計標高,應及時處理底部淤泥沉渣。借助砂石吸力泵,經導管在泥漿中灌溉地下連續混凝土,在槽段≥6 m時,2個導管即能夠符合施工要求,一旦超過 6 m,就要使用3個導管。導管內徑通常為粗骨粒徑的8倍,最低不能小于4倍。混凝土中插入導管深度范圍為2~4 m。在澆筑過程中,嚴禁導管橫向擺動,并確保連續性,避免產生長時間的停頓。一旦發生中斷,時間間隔要控制在5~10 min,最長不能超過30 min。要做好混凝土速度的控制,確保勻速開展,速度要低于2 m/h。
5軟基開挖中地下連續墻技術的注意事項
在該港口航道工程中,引航道周圍具有復雜的地質條件以及施工環境,存在地下水淤泥以及覆蓋基礎層,這都嚴重影響了整個軟基開挖地下連續墻技術的實施。因此在開始工程開挖之前要加強集水井布置。該項目建設機械化程度較高,機械的作用力和振動會給開挖槽周圍地區帶來嚴重影響,容易引起邊坡不穩、基礎塌陷等一部分問題。所以,在開始施工之前,要落實好準備工作。加強開挖作業的布局和策劃,把握工期目標要求,加強機械設施使用全過程檢查和監督,并采用合理的管理措施。
在軟基開挖階段,所產生的地層擾動通常難以規避,都會產生地承壓水管涌。為了有效應對這一情況,要提前進行足夠的麻袋卵石。在緊急情況發生后,可運用麻袋卵石及時填補。在上游段,為了提高連續墻和岸坡穩定性,要落實好地連墻施工,檢查不合格槽段,確保整體施工的質量安全。另外,開挖工作不能持續到引航道底,在完成加固處理以后,才可以開挖。
在開挖過程中,如果遭遇局部坍塌,要立即運用黏性土回填修坡。在下游段,從上邊緣堤頂開始挖除滑坡段,并遵循逐級開挖的原則,以1∶3比例挖除總坡。上下游兩側也要遵循以上的原則挖除滑動土體。對于未滑坡段,在做好地連墻施工平臺填筑后開展地連墻施工,按照上游段要求,開挖引航道,填筑防洪堤。一旦遇到雨水季節,大量降水將影響到現場的作業,所以就要準備好水泵,能夠隨時開展大批量抽水作業。
6 結語
該港口航道工程下游引航道開挖作業中,通過運用地下連續墻技術,實現了良好的施工效果。整個的項目開挖具有較高的作業效率,安全性和穩定性較高,有效保障項目的施工進度、質量、成本。該工程通過多階段地下連續墻施工,最終獲得了連續光順的地下連續墻墻面,而且并未產生嚴重的滲水、漏水問題,為后續施工作業的開展打下了良好基礎。本次工程的順利建設,進一步證實在軟基開挖中,地下連續墻施工技術的運用具有較高可行性,能夠促進綜合效率和安全水平的提升。
參考文獻
[1] 陶云超.長江漫灘地層地下連續墻施工關鍵技術[J].科學技術創新,2022(8):137-140.
[2] 徐海濤.地下連續墻施工技術在地鐵車站工程中的應用[J].工程機械與維修,2022(1):180-181.
[3] 江武濤.地下連續墻施工技術在地鐵車站工程中的應用分析[J].工程建設與設計,2021(23):197-199.
[4] 祝勇.濱海動水條件地層中地下連續墻施工技術研究[J].交通世界,2021(33):85-86.
[5] 陳晨.建筑深基坑工程地下連續墻施工處理技術[J].四川水泥,2021(11):151-152.