自密实混凝土在地下连续墙施工中的应用.pdf

自密实混凝土在地下连续墙施工中的应用 朱朝晖 刘秀江 1 深圳永鑫建筑工程集团有限公司 深圳 5 1 8 0 13 0 ；2 深圳市方圆建设工程监理有限公司 深圳 5 1 8 0 0 0 摘要：在深圳市罗湖区东门某商住项 目的深基坑工程采用了以地下连续墙成槽护壁、同时作为止水帷幕的施工技术。 通过对地下连续墙施工过程中容易出现的夹泥、气孔、强度降低等问题进行了分析与预防，决定应用自密实混凝土作 墙身主材 ，结果表明：自密实混凝土在泥浆中浇筑及强度保证等方面均具有良好性能。 关键词：地下连续墙 水下混凝土 自密实混凝土 流动性 浇筑性能 中图分类号：T U 5 2 8 1 1 - 7 文献标志码：B D OI ：1 0 1 4 1 4 4 j c n k i j z s g 2 0 1 5 1 1 0 2 5 Ap p l i c a t i o n S e l f - Co mpa c t i n g Co n c r e t e t o Und e r g r o u n d Di a ph r a g m W a l l Co n s t r u c t i o n Z HU Ch a o h u i L I U X i u j i a n g 1 Yo n g x i n Co n s t r u c t i o n En g i n e e r i n g Gr o u p Co ， L t d Sh e n z h e n 51 8 0 0 0 ； 2 F a n g y u a n Co n s t r u ctio n En g in e e r in g Su p e r v i s io n Co mp a n y Sh e n z h e n 5 1 8 0 0 0 1 工程概况 在深圳 市罗湖 区东 门某大型商住项 目的深基坑工程 中，由于是地铁上盖物业 ，存在地下障碍较多 、地质条件 复杂 、周边建筑物密集且保护等级较高等难题。经综合论 证 ，该项 目 采用地下连续墙成槽护壁 ，同时作为深基坑 的 止水帷幕 的施工技术 ，可达到最佳投入效能 比。基坑工程 涉及地层 有 ：杂填土 、粉质 黏土 、 粉砂夹粉质黏 土 、砂砾岩强风化、砂粒岩中风化。 在该基础 工程 中，地下水量 丰富 ，采用地下连续墙 加三轴搅拌桩止水帷幕 。由于除东侧邻近市政道路外 ，其 余方向红线外3 0 m 以内有多栋高层及小高层建筑物 ，考虑 到基坑开挖及地下连续墙施工对周边复杂管线及建筑物 的 影响 ，工程对土体变形及渗水控制的要求很严格 。在施工 过程 中 ，地下 连续墙配筋密集 ，成槽护 壁 中泥浆条件复 杂 ，采用普通水下混凝土难 以保证施工质量 。为此 ，本文 以地下连续墙形成的刚性结构作为对象 ，应用 自密实混凝 土 ，对 由地下连续墙 以较为复杂的形式构成 的结构 ( 墙深 1 8 m)，在施工前以实体验证的方式进行 了研究 ，其研究 成果在施工中实际应用并取得 了良好的效果 。结果表明， 自密实混凝土适用于实际地下连续墙基础工程 。 2 工程难点分析 基坑 西侧 、南侧围护采用厚7 0 0 m m地下连续墙 ，北 作者简介：朱朝晖 ( 1 9 6 5 一 )，男，硕士，高级工程师。 通信地 址： 深圳 市 福阚 |最 景 瞬 路擎 天 啵闱4 4 楼( 5 1 8 0 0 0 ) 收稿羁 期 2 0 1 5 0 9 5 i = 侧邻近高层建筑采用厚9 0 0 m m 的地下连续墙 ，增加围护刚 度 。地下连续墙槽段情况较复杂 ，槽段分幅宽度为8 m， 局部敏感 区域分幅宽度适当调整 ，以减少基坑变形对周边 环境的影响。在地下连续墙内外侧采用 西6 5 0 m m x 4 5 0 m m 三轴搅 拌桩进行槽壁加 固，采用套接一孔法 ，加 固深度 1 8 m 。 在地下 连续墙施工 中，容易 出现槽壁坍塌 、夹泥夹 砂、渗漏水及强度降低等缺陷，其中渗水现象多发生在地 下连续墙接 口处 ，而夹泥夹砂缺陷一般由坑壁局部坍塌引 起 的裹砂和夹泥。由于土体变形控制要求较高，地下连续 墙墙体设计刚度较大 ，配筋较为密集 、直径较大。同时 ， 由于钢筋搭接部位要求周围混凝土紧密包裹 ，以有效传递 钢筋握裹力 。在实际工程中，应用普通混凝土难以达到要 求 ，通常用水下混凝土来进行浇筑 。本工程地下连续墙由 于配筋较多 ，故采用水下混凝土 ，根据 以往经验 ，在浇 筑中容易夹杂泥浆 ，使混凝土密实度不够导致实际强度降 低 ，有可能达不到要求 ，因此本工程应用 了自密实性能较 好 的自密实混凝土 0 。 3 工程用混凝土的设计 混 凝土的性能参数 、配合 比、原材料如表 1 、表2 所 示。水下混凝土坍落度为2 1 0 m m，所用配合比为平常地下 连续墙工程所用的预拌混凝土。自密实混凝土的配制符合 国家技术规程。在2 种混凝土中均使用了聚羧酸系高性能减 水剂和聚合物增黏剂。 自密实混凝土的坍落扩展度根据地下连续墙的实际施 工情况 ，确定为6 5 0 m m5 0 mm。在参考u 形仪实验达到 2 0 1 5 1 1 B u ti d i n g C o n s t r u c t i 。 n 衄 、 塑 皇 墨 鳖 圭 堡 三 ! 皇 里 槽壁 内的压差作用 ，使部分泥浆压人底层 ，在槽壁表面形 成一层透水性较低 的固体颗粒胶结物 ，即泥皮 。泥浆 的静 水压力作用在槽壁上 ，可起到护壁作用 。如果泥浆的相对 密度过低 ，会减弱护壁作用 。另一方面，如果泥浆相对密 度过大 ，会造成对混凝土的流动阻力加大和流动不畅。因 此 ，在泥浆制备过程 中，适当增大初配泥浆的相对密度 ， 并根据现场泥浆循环设备 的功率消耗进行调整 ，使泥浆的 相对密度在满足设备功耗和对混凝土流动阻力 的前提下调 大一点。本工程泥浆相对密度配制为1 1 1 1 1 3 。 3 ) 加强泥浆制备的管理 。在地下连续墙成槽过程中， 由于各地层性质不 同，泥浆参数应根据现场实际情况及时 抽测 、置换及调整。因此 ，根据现场实际情况对泥浆进行 参数试验 ，确定适合现场的参数。参照地质报告 ，地层在 成槽过程中应及时抽测 、置换和调整。新制备 的泥浆在泥 浆池放置2 4 h P A 上 ，黏土需经充分水化后才能使用。泥浆 使用后 ，对混凝土浇筑最后几米质量较差的泥浆 ，应及时 排放到废浆池 ，并补充新制泥浆到循环池 ，以保证泥浆的 质量。 4) 确保及时补浆。在槽壁开挖过程 中，如果泥浆补充 不及时会造成护壁泥浆液面下降，使泥浆静水压力值不足 而不能平衡周 围土压力值 ，导致周围土层向槽壁 内侧涌动 加剧甚至发生槽壁塌方事故 。在施工过程中需密切监控槽 内泥浆液面并及时补充泥浆 。 5) 加强混凝土施工 中各方面的管理工作。地下连续墙 的成型质量与混凝土的配合 比设计和浇筑施工管理密不可 分。尤其在砂层地层施工 中，如果混凝土施工的各个环节 出现失误 ，容易造成地下连续墙 出现质量缺陷。混凝土浇 筑前提前做好各项准备工作 ： ( 1 ) 提前与搅拌站沟通混凝土供应安排 ，根据不同 时段及路况综合分析浇筑用量计划。提前在交通高峰期备 料 ，保证混凝土的连续供应 ； ( 2 ) 在监理单位验收通过后 ，及时通知搅拌站供应混 凝土 ，尽量通过管理手段缩短钢筋笼放置后的闲置时间。 6) 混凝土选用级配 良好 、含泥量等达标 的粗细骨料 和合适砂率 ，保证混凝土 的匀质性和优异工作性能。根据 试配确定合适的粉料 比例 ，保证混凝土的适宜黏度 ，调整 复合掺加 的优质矿物掺合料。选用优质稳定的高性能减水 剂 ，对减气剂中引气和增稠组分的种类 、掺量进行试配和 调整 ，保证 自密实混凝土在现场的工作性能和保持度 。通 过分析和结合现场实际情况 ，确定关键指标范 围，包括粉 料总量 、胶材 比、砂率 、用水量和外加剂等。 7 ) 严格控制浇筑过程中的各个施工工艺 ，如控制浇筑 速度 ，由于混凝土 自流平需要一定时间，浇筑速度过快可 能造成夹泥 、夹砂。严格控制导管埋人混凝土的深度 ，严 禁导管提升到混凝土的表面。 6施工效果分析 本基础工程应用 自密实混凝土进行密集配筋地下连续 墙的施工 ，取得 了良好的效果 。经实体验证及实际工程检 验 ，自密实混凝土的浇筑效果很好 ，墙体密实度及强度均 达到了设计要求 ，保证 了工程的J Jb N进行 。对地下连续墙 各槽段采用超声波进行测试 ，所有检测点的监测数据均小 于0 1 3 ，在 国家规范安全范 围内，说明本工程地下连续墙 稳定性设计符合安全要求 ，同时 ，钢筋骨架和预埋件 的安 装无松动和遗漏 ，标高、位置准确，接缝渗漏点3 处 ，小漏 水点2 处 ，未发现大漏水点 。工程实际证明地下连续墙止水 效果 良好 ，满足施工要求 。 本工程地处繁华闹市区 ，对周边建筑物保护等级 的要 求较高 ，且地质条件复杂 ，施工难度大。在地下连续墙成 槽及浇筑过程 中，对邻近建筑物进行了水位变化和沉降实 时监测，监控在施工过程中及施工后由于地下连续墙墙体 的变形及土体卸荷引起的沉降或构筑物开裂。直至项 目 竣 工验收后 ，均未发生邻近建筑物的开裂和下沉事故 ，避免 了可能发生的索赔纠纷。 自密实混凝土在密集配筋地下连 续墙施工 中的应用 ，取得了良好的社会效益和经济效益 。 7 结语 以在密集配筋的地下连续墙中保证混凝土 的浇筑效果 作为工程难点 ，对 自密实混凝土在地下连续墙施工 中的浇 筑性能和硬化后 的质量进行 了对 比，结论如下 ： 1 )自 密实混凝土 自流平和 自 密实性能非常好。 2 ) 水下混凝土容易夹杂泥浆 ，而 自 密实混凝土则整体 上达到很好的匀质性 ，可以很好地充填密实。 3 )水下混凝土 的抽芯平均强度仅为标准养护试件 的 7 5 。而 自密实混凝土的抽芯平均强度则 比标准试件高。 在地下连续墙施工中自密实混凝土可以很好地保证强度。 因此 ，在配筋密集的地下连续墙中，如果采用普通水 下混凝土 ，混凝土钢筋保护层的匀质性和充填密实性都很 难达到理想的效果 。在实际地下连续墙施工 中，采用 白密 实混凝土可以更好地保证工程质量 。 参考文献 1 梁秋明 高层建筑地下连续墙施工及其质量控制措施 J 建筑知识： 学术刊， 2 0 1 4 ( 1 2 ) ： 4 2 8 4 2 9 【 2 李季 如何加强地下连续墙施工质量控制 J 城市建筑，2 0 1 3 ( 8 ) ：6 7 【 3 】孙立宝 超深地下连续墙施工中若干问题探讨【 J 岩土工程学报 2 0 1 0 ( 2 ) ： 5 1 5 5 4 】罗云峰 地下连续墙成槽施工中的泥浆性能研究和探讨 J 岩土工 程学报， 2 0 1 0 ( S 2 ) ：4 4 7 4 5 1 5 】高彦斌， 吴晓锋地下连续墙施工对临近建筑物沉降的影响 J 】 l地下 空间，2 0 0 3 ( 2 ) ： 1 1 5 1 1 8 2 0 1 5 1 1 - B u i ld i n g C o n s t r u c t i 。 n 衄