北京城建华夏基础建设工程有限公司 100176
摘要:本次研究以某深基坑项目作为案例研究对象,提出该项目中地下连续墙施工技术要点,并通过专家打分、AHP层次分析方法、综合模糊评价方法等,最终构建地下连续墙的施工质量模型,通过模型的综合模糊评价,获得客观的评价结果,证明提出的地下连续墙施工技术要点具有较强的适用性,能够提高该项目中地下连续墙施工质量的管控水平。
关键词:深基坑项目;地下连续墙;施工;技术要点
深基坑项目中,地下连续墙的施工是保障施工安全、质量的关键[1]。因此,作为施工者需要掌握地下连续墙的施工技术要点,作好各个环节的质量控制,才能够直正提升深基坑项目的施工水平[2]。在实际施工中,地下连续墙施工流程繁多,再加之环境、地质、设计等诸多因素的影响,往往为地下连续墙施工质量控制带来一定的隐患[3]。那么,施工技术要点的掌握及实践应用,才是保障地下连续墙在深基坑项目中发挥作用的关键,也是当前重点研究的内容之一[4]。故,本次研究提出以Z15(北京第一高楼中信大厦)深基坑项目,作为案例分析对象,结合实际工程项目特点,提出该项目的地下连续墙施工技术要点,为同领域的建筑物施工,提供一些具有规律性与共性价值的资料。
1 Z15深基坑项目中地下连续墙介绍
Z15地块采用800mm厚地下连续墙围护结构,共187幅(A型连续墙共25幅,B型连续墙共30幅,C型连续墙共23幅,D型连续墙共109幅),槽深分别为16.50m和21.75m,A型地下连续墙接缝处采用“焊接工字钢板”连接,混凝土设计等级C40(相应于水下C35),并在每道地连墙接缝处外侧增设3根φ800@500高压旋喷桩止水。B、C、D型地连墙采用锁口管的接头形式。
本工程导墙平面形状为正边形,长度为900延长米。根据槽段划分,主楼地下连续墙分为187幅槽段,槽幅标准长度为6m、3m。本次施工的地下连续墙导墙采用“┓┏”形钢筋混凝土结构,混凝土强度等级为C20,导墙内竖向配置HRB335Φ14@200、横向配置HRB335Φ12@200规格钢筋。
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图1 采用“┓┏”形钢筋混凝土结构示意
根据Z15深基坑项目的实际特点,设计中确定了地下连续墙的基础性结构。在实际施工过程中,应能够优先考虑泥浆护壁技术的实施,而后需要确定坑槽开挖中,周边各轴线的基础,以及钢筋笼的吊放和砼施工。若槽段施结束,则需要将连续墙体连接。本次研究的项目中,连续墙在地下建筑构造中,应能够发挥挡土与止水的效果,才能够达成技术的有效实施。
2 Z15深基坑项目中地下连续墙施工技术要点
2.1施工技术要点确定方法
本研究针对地下连续墙施工技术要点的确定方法,主要是依据工程案例的实际情况,结合设计与现场勘察需求,以及施工经验和施工规范与标准,有针对性的提出Z15深基坑项目中地下连续墙施工技术要点。
2.2地下连续墙施工技术要点
2.2.1地连墙试成槽施工技术要点
本项目中成槽是非常关键的环节,在充分考虑到施工环境、地质、设计、规范的基础之上,先行确定不同类型的槽段,进行成槽实验,发现本工程1-1剖面外侧地连墙施工位于金和路西侧支护桩下部,地连墙槽中心距离支护桩外皮仅0.5m~1.0m,原设计图纸中要求在D1型槽段、A1型槽段进行成槽实验无法完成,根据现场条件,拟定在C区内侧进行试验槽段施工,槽段标号为C1-5。成槽实验时,技术注意事项:
(1)原柱支护的监测。加强对原支护桩的监测,减少地连墙施工对支护桩的影响。在实际成槽实验中,应重点实施原支护桩的监测,在可能产生的变形或位移等影响中,记录相应的数据,依据数据记录作为基础参数,再实施模拟,不同施工变化下,可能产生的问题,均提出有效的解决对策。
(2)确定地质情况。根据本工程的地质情况,通过实验配置泥浆,保证地连墙施工泥浆的质量;通过实验配置的泥浆各项指标满足施工要求,能够根据与地质变化相匹配,更好的达成地下连续墙满足结构建设的要求[5]。
(3)确定成槽机械的性能、成槽顺序、施工工艺。成槽实验中,机械的性能是保证地下连续墙施工质量的关键,机械必须达到标准,相关操作人员能够了解机械性能情况,保证施工作业的连续性;成槽顺序必须按照步骤执行操作,保证各个环节的准确性与规范性[6];施工工艺主要是在施工中,需要按照成槽的设计图纸,进行详细施工,制定施工流程,成槽过程中无论是机械或是砼的配置,均需要在不同工序之间形成协调关系,并且减小相互之间功能操作产生的影响,使各自均能发挥自身的作用。
(4)槽壁稳定的技术分数确定。通过实验确定整体地连续墙施工的槽壁稳定的技术分数,进而依据该稳定技术分数,衡量地下连续墙槽壁是否稳定,以此来更好的达成对其的质量控制要求。
2.2.2导墙浇筑施工技术要点
导墙作为地下连续墙的基础性结构,导墙的浇筑是否达标,也直接影响着地下连续墙的施工质量,其施工质量的有效控制,也为地下连续墙的施工奠定了基础性的条件。在地下连续墙的施工中,导墙浇筑技术要点的掌握,能够更好的发挥地下连续墙的功能,也是其施工测量的基准。导墙本身具有挡土墙的功能,因此,地下连续墙施工中导墙的浇筑有着重要的影响意义,也是整个深基坑开挖施工中的技术要点。施工人员应能够掌握与遵守相应的技术要点,进而保证导墙的质量能够达标,保证地下连续墙能够在整个深基坑项目中发挥其应有的作用价值。那么,本次研究研究中,结合Z15深基坑项目的实际情况,制定了导墙浇筑的施工技术要点。具体归纳为如下几点:
(1)了解及确定导墙浇筑的作用及重要性。导墙是加固和固定槽口的重要措施,它具有保持土体稳定和保持泥浆面高程,防止槽口土体和槽内土体坍塌,为钢筋笼、砼导管、锁口管提供吊放和操作平台的作用,且地墙施工频繁使用大型机械,对导墙的承载内力和变形能力要求很高,因此合理选择导墙形式尤为重要。本工程地下连续墙深度为21.75m、16.5m,厚度0.8m,根据设计要求采用“┓┏”形导墙。内侧上翼缘宽度1.0m,便于浇捣混凝土和顶升架提拔锁口管。
(2)准确定位导墙。按照槽段划分,Z15深基坑项目地墙为正边形,因此,确定导墙的各个转角点即能为导墙准确定位。根据施工现场的实际情况,已有平面控制点和高程控制点,平面定位采用全站仪按照极坐标的方法放出各个转角点,并将角点向两侧引出至放坡开挖线,在开挖线处弹出灰线。自检合格后报请经监理验收,监理验收合格后方可进行下道工序施工。
(3)重验模板中心线。混凝土浇注前,应重新验收模板的中心线位置。
(4)保持导墙内部干燥。在导墙浇筑前,需要保证其内部环境具有一定的干燥性,若有必要需要做好降水防护处理,从而避免积水与腐蚀。
(5)未干扰原土层的防护。对于原土并未受干扰处,需要对导墙的墙址进行插入处理,以保护原土层的强度。
(6)漏浆现象的防御措施。导墙浇筑中,常常会出现漏浆现象,若出现此类现象,则需要密切观察漏浆的实际情况,可采用堵墙密实方法的处理,保证施工质量。
(7)加强导墙浇筑后养护工作的落实。导墙养护期间,重型机械、车辆不得在附近作业、行驶或停留。
2.2.3地下连续墙泥浆的配置及处理技术要点
在深基坑项目中,地下连续墙的施工,应重点掌握泥浆的配置,以及相应处理技术工作的落实。泥浆配置中,需要考虑本项目中的工程质量标准要求,对配置材料进行科学实验与分析,最终确定用量,以此来达到最佳材料用量,进而保证配合比设计的和易性、合理性。本次研究中结合Z15深基坑项目地下连续墙施工的实际情况,以及规范标准要求,提出如下几点技术要点:
(1)造浆粘性土原料的综合分析。该原料的分析,主要是用来保证泥浆配合比效果,能够达到质量要求。需要由专业人员进行试验检测,从而获得该类材料的性能指标,以此保证原材料配置的可靠性。
(2)施工现场的勘察。在项目运行前,工程现场勘察主要是合理为施配置排水沟通与集水井等,从而保证施工中,现场不会积水,排水顺畅,进而保证泥浆质量不因积水问题造成不利影响。
(3)单元槽槽内泥浆水平面的设置。泥浆处理操作中,需要设置合理单元槽槽内泥浆水平面的位置,本设计中将其设定在导墙顶面与地下水水位之间。
3 Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量模型
3.1施工质量检验结果
为了验证上述笔者提出的技术要点实施的有效性,将本工程项目内的检测项目的结果统计如表1所示。
表1 Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量检验结果
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注:本次所检测项目符合《建筑桩基检测技术规范》(JGJ 160-2003)与《GB50299-1999 第 4.9.2 条规定:地下连续墙质量检验标准》相关规定,满足设计要求。
3.2AHP法的Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价
3.2.1AHP法评价模型构建的总体思路
除上述实际工程项目验证外,本次研究还聘请了具有中级职称以上的工程师及业内专家,对笔者所提出的评价指标进行验证。
Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价需要建立评价指标,而评价指标的选取则需要依据文献资料,以及结合项目实际情况和笔者经验,进行独特性与优点的综合性分析,明确Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量的各功能性指标,再结合专家意见,初步确定评价指标体系。另外,本次研究采用层次分析方法(Analytic hierarchy process,AHP)[7],对初步结果进行专家评价,由专家判断打分形成数记录,再将数据记录导入Expert Choice V11.5分析软件,最终确定评价指标体系及对应的权重。
3.2.2指标提取
根据3.2.1的思路,以及2.2部分的施工技术要点分析,再结合专家意见,最终提取Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价指标,并使用AHP法建立Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价模型。
表2 Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价指标提取
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3.2.3 Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价模型及权重
Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价指标体系及权重的结果来看,地连墙试成槽施工技术要点权重为0.345、地下连续墙泥浆的配置及处理技术要点权重为0.334,导墙浇筑施工技术要点权重为0.321。具体结果可见表3所示。
由图2可见,三级指标权重中,确定成槽、造浆相关指标的权重数值最高,其次是支护监测、地质情况等。在实际施工中,应重点对该类技术要点掌握,按照不同工序内的权重指标大小,提升注意力,以及重点掌握技术操作,保证该类项目施工质量。
表3 Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价指标体系及权重
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图2 Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价模型中三级指标权重示意
按照质量极好(100-80)分、较强质量(80-60)分,一般(60-40)分,较差(40-20)分,缺乏质量技术掌握(20-0),采用模糊数学的隶属度赋值方法,建立评价集与之对应,进一步求得Z15深基坑项目中地下连续墙施工质量评价模型为:
0.345*90+0.321*70+0.334*50=70.22
通过计算可知项目质量水平较强,进一步验证了笔者本次研究中,所提出的技术要点具有较强的适用性。
4结论
综上所述,笔者在充分了解Z15深基坑项目的实际情况与规范、设计文件等基础上,对地下连续墙施工技术要点展开系统性分析,并将各技术要点逐一设定为相应的指标,通过应用AHP层次分析方法求得各指标权重,再进行模型的综合模糊评价,最终获得结果得分为70.22分,表明本研究提出的地下连续墙施工技术要点具有较强适用性。
参考文献:
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[7]邓亮,李松晏,陈锐,等.紧邻地铁地下连续墙施工前隔离加固方案研究与应用[J].施工技术,2019(18).
作者简介:
甄广伟,专业:土木工程。