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淺談氣舉反循環(huán)在地連墻施工中的應用

所屬欄目:機械論文 發(fā)布日期:2013-01-19 09:10 熱度:

  摘 要:近幾年氣舉反循環(huán)清孔工藝日漸普及,其清孔效果遠好于一般清孔工藝。本文結(jié)合地連墻施工,簡單介紹氣舉反循環(huán)清孔工藝在地連墻施工中的應用。

  關鍵詞:氣舉反循環(huán),地下連續(xù)墻,清孔

  1 工程概況

  南京地鐵城西路站為地鐵十號線的終點站,本站為地下二層島式車站,車站外包尺寸長450m×寬19.6m×高12.9m,總建筑面積22703.8m2,覆土厚度2.5~2.8m,基坑深度16米左右。車站土建工程由主體結(jié)構(gòu)和通道、風道等附屬結(jié)構(gòu)兩部分組成。車站設3組風亭和8個出入口,北側(cè)出入口1~4號4個預留出入口,南側(cè)設5-8號4個出入口及三組風亭。圍護結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻+鋼筋混凝土支撐、鋼支撐圍護體系,明挖順作法施工。地下連續(xù)墻施工采用膨潤土造漿護壁,地下墻接頭采用焊接H型鋼+雙雌雄頭接頭形式。

  2 地下連續(xù)墻的施工

  本工程地下連續(xù)墻的成槽設備采用金泰SG60,單斗重為24t,為國內(nèi)最大成槽設備,根據(jù)城西路站地質(zhì)狀況,采用成槽機直接成槽,連續(xù)墻施工采用跳槽法,根據(jù)槽段長度與成槽機的開口寬度,確定連續(xù)墻槽段劃分按設計圖紙長度控制,保證成槽機切土時兩側(cè)鄰界條件的均衡性,以確保槽壁垂直,成槽后以超聲波檢測儀檢查成槽質(zhì)量。墻體混凝土采用雙導管法水下澆注成墻,由兩輛攪拌車同時灌注,下料量及澆注速度保持一致,成槽泥漿采用膨潤土和優(yōu)質(zhì)粘土進行泥漿制備,粘土的塑性指數(shù)Ip>20,含砂率<4%。具體泥漿性能控制見下表1:

  注:施工過程中根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)及時調(diào)整泥漿指標。如果不能滿足槽壁土體穩(wěn)定,須對泥漿指標進行調(diào)整。

  在地下連續(xù)墻施工時,有個別槽孔混凝土澆注前或澆注過程中因等待來料時間過長,泥漿中原本懸浮的細小砂粒慢慢沉淀下來,當混凝土澆注至槽孔上部(墻頂向下5m以上)時,由于混凝土的沖擊力減小,混凝土頂面沉淀物比重加大,上部混凝土的流動性隨澆注時間增加而變小等原因,而導致澆注導管埋深過小,混凝土由原來的內(nèi)部舉升式變?yōu)楦采w式上升,結(jié)果有部分沉淀被包裹在混凝土中或被擠推至槽孔兩端,造成質(zhì)量缺陷,墻體澆注過程中,雖采用潛水泵抽吸沉淀物,但效果不甚理想。

  3 氣舉反循環(huán)清孔法的應用

  氣舉反循環(huán)清孔是利用壓縮空氣經(jīng)輸氣管道進入空氣擴散室,經(jīng)進氣孔與反循環(huán)泥漿管內(nèi)泥漿混合且體積膨脹,在進氣孔以上的泥漿管內(nèi)(簡稱泥漿混合室)產(chǎn)生比重較小的氣、漿混合流,而泥漿管外的泥漿由于沒有摻入空氣因此比重較大,這樣混合室內(nèi)外泥漿由于比重不同而產(chǎn)生壓力差,在此壓力差及氣體膨脹產(chǎn)生的抬升作用下稠泥漿和沉渣將進行循環(huán),從而達到清渣和換漿作用。反循環(huán)驅(qū)動壓力隨混合室的沉沒深度增加而增加,沉沒深度不大時,排出沉渣效率不高,沉沒深度小于10m時工作不正常,此時氣舉反循環(huán)應與其他循環(huán)方式組合使用。當采用高壓氣體壓縮機時可使沉沒深度增加,從而使驅(qū)動壓力增大,因此可以用于較深孔的清渣。

  待地下連續(xù)墻成槽結(jié)束,端頭洗刷和成槽機清孔完成后,開始下設反循環(huán)排漿管及輸氣管,其連接應確保不漏氣,排漿管下端距孔底(沉渣頂面)20-30cm,隨后開啟空壓機供氣,并向孔內(nèi)補充優(yōu)質(zhì)泥漿,孔內(nèi)吸取出的泥漿排放至沉淀池以備回收利用。清孔過程中,可緩慢來回移動排漿管,直至排出泥漿的各項性能指標滿足要求后停止清孔,整個清孔時間約為20-30min。

  4 氣舉反循環(huán)清孔注意事項

  4.1 進氣孔應斜向上方開孔,以對氣流起導向作用,不應垂直或斜向下方開孔。

  4.2 氣舉反循環(huán)排漿量與壓縮空氣輸出量有關,有資料表明,當壓縮空氣量在某一定值之內(nèi)時,其排量隨著空氣量增加而增加,超過這個值之后,繼續(xù)增加空氣量,其排量反而會下降。

  4.3 進氣孔應均勻布置,進氣孔累計橫斷面面積應與輸氣管斷面面積大致相等。

  4.4 注意控制好進氣孔與反循環(huán)泥漿管下端的距離,一般為60-80cm;距離過小,氣體容易外泄,距離過大,則降低了沉沒深度,均將降低驅(qū)動力。

  4.5 反循環(huán)泥漿管與輸氣管的連接應密封,不得漏氣。

  4.6 應根據(jù)地層土質(zhì)情況及清渣深度選用適當?shù)妮敋鈮杭芭艢饬康目諌簷C。

  4.7 氣舉反循環(huán)清孔過程中應注意槽孔內(nèi)泥漿的補給,防止孔壁坍塌。

  4.8 盡量減小排漿揚程,降低出漿位能減少做功。

  5 氣舉反循環(huán)清孔效果

  5.1 使用氣舉反循環(huán)清孔后,混凝土澆筑過程中,導管埋深較之前易于控制,

  5.2 特別是混凝土至槽孔上部時,仍有較大埋深,且下料順暢。使用氣舉反循環(huán)清孔后,混凝土澆至孔口時,頂面淤積的浮漿層厚度、密實度及比重較使用前均大大減小,混凝土頂面上升均勻,高差小。

  5.3 車站基坑開挖后,在裸露的墻體中未發(fā)現(xiàn)墻體內(nèi)及墻體間有夾泥、夾砂及貫通現(xiàn)象,接縫處無滲漏,質(zhì)量良好;墻身混凝土也未發(fā)現(xiàn)有摻雜、夾層和包裹泥渣現(xiàn)象;墻身表面堅硬,無露筋現(xiàn)象,外觀質(zhì)量良好。

  6 結(jié)語

  氣舉反循環(huán)清孔法能有效的清除孔底淤積物及置換孔內(nèi)稠泥漿,從而有效的預防因淤積物給墻體混凝土質(zhì)量帶來的不利影響,提高混凝土與鋼筋的握裹力。該方法在資金、設備上投入小,基本不需增加額外勞動力,且容易掌握、便于操作,排渣結(jié)構(gòu)簡單,故障率低,效果明顯,具有很高的使用價值。

  參考文獻

  1、建筑樁基技術規(guī)范(JGJ94-2008)

  2、高慶新、周仁檳 大口徑鉆孔灌注樁樁底注漿技術【J】施工技術,2000,29(9):13-14

文章標題:淺談氣舉反循環(huán)在地連墻施工中的應用

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