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墙竖向承载力检测施工技术探究

2020-11-19 18:00 来源:检测技术论文 人参与在线咨询

摘要:本文以杭州萧山国际机场三期项目航站楼地下空间开发工程为例,通过对自平衡法检测超深地下连续墙竖向抗压承载力过程的施工要点进行分析,总结了该检测方法的实际操作要点及注意事项,为自平衡检测法在高承载力超长地下连续墙工程或类似工程中更广泛的应用提供了一定参考。

关键词:地下连续墙;承载力检测;自平衡;施工要点

在基坑工程中,地下连续墙因其优越的挡土、防渗性能被广泛应用;同时,因其具有较高的承载力及良好的稳定性,工效高、质量可靠,也被广泛地用作刚性基础来承受上部结构荷载。而对地下连续墙进行竖向承载力检测是保证其性能和工程安全的前提。传统的桩基承载力检测方法主要有堆载法和锚固法。而由于地下连续墙的工程技术特点(体积大、承载力高等)与建筑桩基不同,采用传统的堆载法和锚固法检测竖向承载力存在一定的困难。而自平衡法凭借其独特的原理和简单的试验装置,充分利用荷载箱上段墙身的摩阻力与荷载箱下段墙身的摩阻力和端阻力作为一对平衡力的基本原理,较好地克服了传统检测方法的限制;实施静荷载法测试,试验用荷载箱的最大加荷能力,一般只需设计单桩预估极限承载力的一半,能够起到事半功倍的效果,适用于地下连续墙的高承载力检测要求[1-3]。本文便结合杭州萧山国际机场三期项目航站楼地下空间开发工程应用实例,简要介绍自平衡法竖向抗压承载力检测的施工要点[4-5],希望为自平衡法检测竖向承载力在类似工程中的施工应用提供参考。

1工程概况

1.1设计概况。航站楼地下空间开发工程围护类型为1200mm厚地下连续墙+内支撑体系,航站楼地下空间开发位于杭州萧山目际机场三期项目航站楼和陆侧交通中心南侧,平行于三期工程中轴线,东酉向布置。其中,航站楼主楼南侧与航站楼地下空间开发共建,地下二层,部分航站楼结构柱由航站楼地下空间开发顶板层转换出。航站楼前高架桥部分基础落于航站楼地下空间开发范围内。站房主体结构为钢筋混凝土箱型框架结构,航站楼上部荷载通过站房框架传至地下连续墙。基坑周长1914.3m,深度21.12~28.059m。

1.2周边环境。航站楼地下空间开发工程位于机场场区内部,A1区基坑宽度为44.5m,北侧为拟建的T4航站楼与交通中心基坑,南邻机场保通道路,A1区基坑南侧距保通道路路肩边线仅有19m,场地受限严重。

1.3场地工程地质条件。本工程地质条件复杂,高铁基坑挖深约25~31m。底板以下存在以下土层:③3粉砂、③4粉砂夹淤泥质粉质粘土、③5粉砂夹粉质粘土、⑥1-1淤泥质粉质粘土、⑥1-2淤泥质粉质粘土、⑧1层粉质粘土、⑩1粉质粘土、⑿1粉砂、⑿2粉质粘土、⑿4圆砾、⑿4-2粉质粘土、⒀1粉质粘土、⒁1细砂、⒁2含粘性土土圆砾、⒁3圆砾。其中③4粉砂夹淤泥质粉质粘土、③5粉砂夹粉质粘土、⑥1-1淤泥质粉质粘土、⑥1-2淤泥质粉质粘土工程性能差,不宜作为桩基持力层。⑿1粉砂工程性能较好,但层厚较薄,层位不稳定,故不考虑作为桩基持力层。⑿4圆砾工程性能好,层厚较大,层位稳定,是良好的桩基持力层。⒁1细砂、⒁2含粘性土圆砾、⒁3圆砾工程性能均较好,但埋深较深,上部⑿4圆砾厚度较大,如作为桩基持力层不经济。综上所述,高铁站的工程桩、地连墙以⑿4圆砾作为桩基持力层。

2施工要点分析

2.1检测装置设计及加工阶段。首先要结合现场施工计划确定试验槽段,根据地连墙试验幅设计参数进行荷载箱的设计。荷载箱应结合地质条件进行桩墙中点计算,同时应充分考虑地连墙钢筋笼吊装工况,要预留水下混凝土浇筑时导管孔以及声测管孔等。荷载箱制作前,将地连墙钢筋笼墙段制作及成槽施工计划提供给加工厂,便于制作厂家同步生产安装。使工期紧凑有序。

2.2荷载箱安装至地下连续墙成墙阶段。荷载箱是整个试验的核心,须根据荷载箱的具体结构进行规范化地安装。荷载箱安装前应对施工人员进行详细的技术交底,确保安装工作高质量地完成。2.2.1荷载箱与地下连续墙钢筋笼进行焊接钢筋笼所有主筋与荷载箱承压板外缘围焊,围焊连接处通过L型加强筋焊接连接地下连续墙主筋与荷载箱承压板,补强连接节点,保证地下连续墙起吊时安全可控,荷载箱不会脱离(如图2)。2.2.2声测管的安装检测前需采用声波透射法检测墙身结构质量。声测管长度与地墙深度相同,底部超出钢筋笼底30cm,顶部超出混凝土浇筑面50cm;声测管与钢筋笼采用绑扎固定,保证下放过程中不松动;接头处要求顺直,底部封闭,保证不漏浆;声测管在浇捣孔四周采用梅花形布置安装,间距不大于1.5m。2.2.3墙身下放时,需在荷载箱上、下承压板间将主筋切断,避免试验时主筋的受力应变影响位移数据的真实性;

2.3检测阶段。2.3.1为确保静载试验的顺利进行以及测试数据的可靠性,应确保地下连续墙在静载试验前已经通过了地下连续墙身的完整性检测;2.3.2达到休止期后,即混凝土强度达到标称强度70%以上方可开始检测;2.3.3检测前需将场地整理平整,地下连续墙头修整完毕;准备一套完整的配套检测仪器设备;检测所需的现场设备(吊车、电焊机、配电箱等)、工人、材料须全面到位(如图7)。

2.4后续阶段。荷载箱打开面注浆:检测完成后,荷载箱上下承压板因加压过程中受力,产生位移,荷载箱内部工作面打开,为保证检测试墙继续作为工程墙使用,需对打开面进行注浆处理来补强地下连续墙墙体强度。2.4.1拔出位移杆,保留位移护管,接通下位移管护管对压力箱进行注水清洗,一管中压入清水后,当另一管中冒出清水后可开始注浆。2.4.2压浆采用压力、压浆量双重控制:压浆时从一根下位移管护管压入,至另一根下位移管护管冒出新鲜泥浆时,判断压浆量已注满。随后封闭管头采用压力注浆,当压力大于2MPa且压浆量在0.2t到0.5t时结束注浆。

3注意事项

3.1荷载箱与油泵连接时,加压油管需在荷载箱与地连墙钢筋笼焊接完毕一段时间后进行,以避免焊接时的产生的高温烫坏油管接头内的密封圈。同时油管接头拧紧时扭矩应控制在25~35Nm。

3.2荷载箱下部的混凝土坍落度宜大于200mm,便于混凝土在荷载箱预留孔洞处浇筑密实。

3.3地下连续墙顶部管线保护。从钢筋笼浇筑完毕到现场开始检测之间需要一定时间的休止期,在此期间需要在桩头做好警示标记,防止其他作业对管线、管路造成破坏。同时位移护管顶部做好封头,防止水泥浆漏入,油压管在接口位置外套PVC管或缠胶带,保证密封性。

3.4位移测量。为保证检测得到的数据能够真实反映的是单幅地下连续墙的承载力,试验检测墙段应当选取独立幅进行。

4结论

伴随着国家的基础设施建设的发展,高速铁路、港口码头、大型特大型桥梁、跨海大桥层出不穷,所有的这些大型构筑物和结构工程的荷载几乎全部设计传递至桩基之上,为此,一批又一批的大吨位高承载力超长桩应运而生。而随着桩基施工技术和设备的提升,自平衡法静载试验将写入更多的检测技术规范和行业标准[2]。本文以杭州萧山国际机场三期项目新建航站楼及陆侧交通中心工程航站楼地下空间开发工程为例。通过对自平衡法检测超深地下连续墙竖向抗压承载力过程的施工要点进行分析,总结了该检测方法的实际操作要点以及相关注意事项。希望为自平衡检测法在高承载力超长地下连续墙工程或类似工程中更广泛的应用提供一定参考。

作者:于正浩 方能榕 陈华 鄢全科 金国栋 董俊杰 单位:中国建筑第八工程局有限公司

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