施工技术
地下连续墙墙趾后注浆施工关键技术
王宇翔
(中铁十六局集团置业投资有限公司,北京 100018)
[摘要]地下连续墙的承载力和沉降控制一直是施工关注的重点。为提高地下连续墙的承载力,增强施工安全性,文章结合施工实例阐述了一种地下连续墙墙趾后注浆施工技术,总结了该技术的施工关键点和工艺流程。结论如下:采用后注浆施工工艺,实现了不增强地下连续墙长度的前提下提高承载力,在软土地区通用性较强;后注浆施工效率高,周期短,节省材料,既提高了围护结构的稳定性,也降低了围护结构施工造价;后注浆可以通过压力使墙底土体提前完成沉降,在一定程度上降低了地下连续墙的后期沉降。
[关键词]地下连续墙;墙趾;后注浆
[中图分类号]TU476+.3 [文献标识码]B [文章编号]1001-5X(2022)01-0120-03
Key technology of post grouting construction of diaphragm wall toe
WANG Yu-xiang
后注浆施工在灌注桩和地下连续墙都有一定的应用,但是连续墙的后注浆工艺主要是由灌注桩后注浆演化而来的[1]。张子真总结了地下连续墙锁口管接缝后注浆施工关键点,认为该施工工艺具有比工字钢接缝经济、比搅拌桩方便快捷的优点
[2]
类似工程施工提供详细参考。
1 工程概况
曹妃甸区隶属河北省唐山市,地处环渤海中心地带,交通发达。拟建场地为吹砂造地形成,较平整。地貌单元属第四系海陆交互相冲积平原地貌,根据区域地质构造图,勘察场区未见活动断裂通过。地下土层分布如表1所示。
表1 地下土层分布情况表
地层①吹填土②粉质黏土②1粉土③粉砂③1粉土④粉质黏土⑤粉砂⑥粉质黏土
fak /kPa1008011016011090150130
Es0.4~0.8/MPa-1011.-13.0213.12-13.59
Ck/kPa3*9.910.24*10.411.32*13.1
Φk/°10*7.36.522*7.58.226*9.5
;周杰针对某深基坑开挖深度大、地下水埋
[3]
深浅的特点,提出了后注浆连续墙加组合内支撑的设计方案,取得了很好的施工效果合的施工新工艺
[4]
;王平结合
施工案例,详细介绍了孔后注浆连续墙与喷锚相结
;张哲彬通过现场施工试验,
确定了用于岩层地质条件下的后注浆材料,提高了岩层条件下的注浆成功率[5];王理想根据后注浆施工工艺研究成果,总结了岩质地层条件下后注浆施工工艺,提高了后注浆的施工效果[6];张琨等通过中国尊深基坑施工实践,对深基坑后注浆钻孔灌注桩的关键技术进行了详细的介绍载传递机理及承载力性状进行了研究
[7]
;桑登峰。从上述
等通过现场试验,对桩端桩侧后注浆对灌注桩的荷
[8]
文献可知,关于灌注桩后注浆的研究成果较多且比较成熟,但是关于地下连续墙后注浆的成果相对较少。为此,本文结合曹妃甸区某工程地下连续墙后注浆施工案例,详细介绍了地下连续墙墙趾后注浆的工艺原理、施工关键点和重要施工工艺,为后期
DOI:10.141/j.cnki.cm1981.2022.01.020[收稿日期]2021-08-04
[通讯地址]王宇翔,河北省唐山市曹妃甸区海语昕居
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续表
地层⑦粉砂⑦1粉土⑦2粉土⑧粉质黏土⑨粉砂⑩粉土⑪粉质黏土⑫粉砂fak /kPa220150160150270160150Es0.4~0.8/MPa-13.12-15.40-18.7816.37-Ck/kPa0*12.80*15.60*14.113.00*Φk/°28*9.430*9.632*11.29.42.2 浆液配比要求
浆液配比应满足以下要求:水灰比满足设计要求,一般在0.5~0.55之间;有可靠的缓凝性;有极强的流动性;需要一定早期强度;有一定的微膨胀性。
2.3 注浆泵压力控制要求
注浆压力通常为0.8MPa,上下浮动0.2MPa为正常。根据经验数据,注浆压力的上下限和地层性质、持力层厚度等相关。一般粉砂等细粒土的压力高,粗粒土注浆压力低。2.4 注浆流量
注浆量控制采用注浆总量和注浆压力双控指标。通常注浆泵注浆速度为30~50L/min。但是实际施工时受地质条件、机械设备、浆液浓度等的影响,注浆量、压力及速度都有一定的浮动。通常注浆结束参照以下两个条件:每幅注浆总量达到设计要求;注浆量达到80%且注浆压力达2MPa时。
15034*前期工程采用深层管夯法进行地基处理后达到较好的效果。后期工程中住宅楼为钢筋混凝土剪力墙结构,商业楼、幼儿园、开闭间以及地下车库为钢筋混凝土框架结构,其中4#住宅楼、14#住宅楼、15住宅楼为装配式钢筋混凝土剪力墙结构。本工程重要性等级为二级,场地等级为二级,地基等级为二级,综合确定勘察等级为乙级。
3 施工工艺流程及操作关键点
3.1 施工流程
施工流程如图1所示。
地下连续墙成槽
2 地下连续墙墙趾后注浆关键技术
地下连续墙墙趾后注浆施工是通过预埋入地下连续墙钢筋笼上的注浆管进行墙趾后注浆施工的,通过一定的注浆压力,将配置好的浆液压入到墙趾下方一定范围的土体内,进而起到加固墙底和挤密墙侧土体的效果。通常情况下,注浆后墙底发生一定的超前沉降,可以在一定程度上降低地下连续墙的工后沉降。2.1 注浆管定位与安装
注浆管采用Ф32×3.5mm的黑铁管,每个槽段根据情况设置2~3根注浆铁管,注浆管的间距不大于槽幅宽度的1/2。注浆导管应安装在钢筋笼的中间位置,这样在两侧钢筋笼的保护下,可以防止导管弯曲,影响注浆效果。注浆管必须牢固的绑扎在钢筋笼上,保证其能够同钢筋笼整体升降,最下面一节注浆管底部(注浆器)伸出钢筋笼底部50cm。注浆管之间采用有效连接,确保注浆管位置牢固。下放完成后采用注水法检测注浆管的密封效果,通常情况下,注满清水后水位稳定且不下降,说明密封性能达到要求。
注浆管底部进入土体50cm钢筋笼预置注浆管底部设置单向阀压浆器和压浆管制作每节注浆管连接,检查水密性水泥水墙身砼强度达设计强度的70%低速搅拌桶细化机压浆泵开启注浆管,使浆液均匀加入,加固土体注浆量达到设计要求后(或注浆量达80%)且注浆压力达2MPa,停止注浆转移到另一孔注浆,直至结束所有墙底注浆在压浆后28天后注浆工艺效果检测图1 施工流程图
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3.2 注浆器和注浆管路安装
墙趾的注浆器一般设置在注浆管路上,且超出钢筋笼不少于0.5m。注浆器与注浆管配合安装,即每个注浆管都需要安装配套的注浆器。与注浆管一样,其安装在钢筋笼的中间部位,在两侧钢筋笼的保护下避免出现变形等破坏。
注浆管路的连接螺纹处要安装止水胶带,以保证注浆管的密封效果。下放完成后采用注水法检测注浆管的密封效果,通常情况下,注满清水后水位稳定且不下降,说明密封性能达到要求。墙趾后注浆管路安装示意见图2。
注浆导管顶部位置
自然地坪墙顶标高
3.4.2 注浆泵管路系统
管路系统必须满足密封性要求。输送管长度通常不超过50m,且要求能承受2倍以上的最大注浆压力。3.4.3 注浆导管
注浆导管材质多样,通常为钢管、高强度PVC管等。导管需要根据注浆要求进行均匀布置,同时采用焊接或者绑扎等方式固定在钢筋笼上。3.4.4 注浆器
注浆器是墙趾后注浆最重要的施工部件,需要满足以下要求:
(1)按要求设置注浆孔,且保证总的出浆面积大于注浆器横截面积。
(2)注浆器必须设有单向阀,保证注入的浆
不大于3000槽段长
1墙深1注浆导管
液按照特定的方向进入土体。
(3)为保证注浆效果,在注浆器的孔上按要求设置保护装置。
(4)保证注浆器和注浆管连接牢固,密封性满足水密性测试的要求。
(5)注浆器的构造必须利于进入较硬的墙底持力层。
1—1
300500墙底注浆器
图2 后注浆管路安装流程图
3.3 浆液配置
注浆浆液配置时水灰比控制在0.5~0.6之间,根据注浆部位的实际情况考虑是否放入添加剂。配置好的浆液通过3mm×3mm的滤网过滤后才能送入注浆泵注浆。3.4 注浆设备
地下连续墙墙底注浆示意图见图3。3.4.1 注浆泵
墙趾后注浆需要采用压力高、稳定并且排量小的注浆泵。本项目采用的注浆泵最大泵压不小于6MPa,排量不超过250L/min。注浆泵上必须配备卸荷阀和压力表
自然地坪
4 结束语
地下连续墙后注浆施工在不同的施工现场都进行了一定的应用,该方法能够增强墙底土体的固结、明显降低墙体沉降、减小墙体侧向位移。对该项目注浆施工工艺总结形成结论如下:
(1)地下连续墙后注浆工艺,可在不增加地下连续墙的长度前提下达到墙体结构的设计效果,特别适用于软弱地基的土质条件。
(2)地下连续墙后注浆能提高施工效率、节约施工材料,同时也提高了围护结构整体的稳定性,降低了对周边环境的影响。经计算,在本项目实施中,降低工程造价约7%。
(3)注浆超压力可以在一定程度上压缩地下连续墙下部土体,加速下部土体固结沉降的完成,既提高了地基土的承载力,也变相降低了地下连续墙施工完成后的沉降量。
(下转第126页)
[9]
。
高压输浆管
压浆管
湿磨机
压浆导管
储浆机
搅拌桶
输浆泵
墙底标高
储浆筒
压浆流程:下压浆管及压浆器→砼灌注 →成浆3~5天灌注压浆器
图3 地下连续墙墙底注浆示意图
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