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土建工程中地下连续墙施工工艺改进与质量控制

作者

王小华

北京市朝阳田华建筑集团公司第九分公司 100016

1、引言

近年来,城市化进程加速且地下空间开发需求增长,这使土建工程领域得到前所未有的发展机遇,统计显示 2018-2023 年全球地下空间开发年均增长率超 8% 。地下连续墙是重要支护结构,在高层建筑基坑、地铁隧道和水利工程里广泛使用,但施工时渗漏、变形等问题影响工程质量与安全性能。其施工工艺复杂,成槽、钢筋笼制作安装、混凝土浇筑等关键环节都得把好质量关,任一环节有质量问题整体性能就可能下降,所以研究施工工艺改进和质量控制方法非常重要。文献研究显示泥浆护壁技术能有效预防槽壁坍塌,优化钢筋笼设计可增强结构稳定性,应用自充填混凝土可大大提高墙体密实性,而且全过程质量控制理念被行业慢慢认可,通过原材料检测、施工参数实时监测、成槽质量评估等手段能大大降低施工风险 [1]。本文结合实际工程案例分析当下地下连续墙施工的主要问题并提出可行的改进措施,研究成果不但给同类工程提供技术支持,还为提升土建工程施工技术水平打下理论基础。现代工程建设中地下连续墙施工技术的优化既是行业发展必然趋势也是保障工程项目安全性和耐久性的关键。

2、地下连续墙施工工艺改进与质量控制研究

2.1 地下连续墙施工工艺的创新与优化

近年来,城市化进程加快使地下空间开发需求不断增长,进而让土建工程里地下连续墙的应用范围变得越来越广,统计显示 2022 年全国地下空间开发总量超 30 亿立方米且地下连续墙是主要支护结构,所以对其施工工艺的改进成了行业的重点关注内容。地下连续墙施工的核心环节成槽技术,传统工艺常常由于泥浆性能欠佳致使槽壁稳定性差而影响工程质量,而引进高性能泥浆护壁技术后槽壁稳定性会显著提升,这种泥浆用高分子聚合物改良配方有着良好悬浮性和抗渗性在复杂地质条件下效果出色 [2]。另外,钢筋笼制作与安装工艺也有待进一步优化,因为传统钢筋笼设计大多依靠经验容易造成材料浪费和结构强度不够的情况,引进 BIM 技术进行三维建模优化设计后,钢筋笼实现了精确化加工和模块化组装,这既提高了施工效率又减少了误差。

混凝土浇筑环节工艺优化相当关键,传统混凝土存在流动性差、振捣不充分等难题而自充填混凝土的出现带来了新解决思路,它有着高流动性和自密实特性能够很好地填充复杂空间并减少气泡与空洞的产生,再者智能化浇筑设备一用上就能动态监测浇筑时的压力和流速参数以保证混凝土均匀分布,实际操作时这些创新方法让施工效率和墙体质量大幅提升,比如有个大型地下工程用了上述工艺后施工周期一下子缩短了 15% 且墙体渗漏率也降低了 30% 还多,这一系列技术创新既符合行业高效施工需求又给地下连续墙施工工艺的标准化和现代化打下了根基。

2.2 施工质量控制关键技术与方法

整个施工过程中都要对地下连续墙施工质量予以控制,从选原材料到施工参数监测,各个環节都直接影响最終效果,其中原材料质量是施工质量的基础,泥浆、钢筋、混凝土这些關鍵材料尤其如此,若對原材料進行嚴格檢測且實時監控泥漿黏度、密度、含砂率等就能有效防止因材料不合格而產生質量問題,在制作鋼筋籠階段用超聲波探傷技術對焊縫質量做無損檢測可及時發現潛在缺陷並補救,另外混凝土配合比設計要根據工程地質條件調整以保證強度和耐久性符合要求。

施工质量控制中成槽质量检测是关键环节,传统成槽检测大多靠人工测量,精度不高且耗时长,近年随着激光扫描技术、三维成像技术在成槽检测中的应用,检测变得精准又高效,能迅速获取槽壁形态数据并生成三维模型以判定槽壁有无塌方、偏移等问题,而且施工参数实时监测也是质量控制重要手段,比如混凝土浇筑时用传感器监测浇筑深度、速度、温度变化可及时调整施工方案防止冷缝和分层现象出现,全过程质量控制注重各环节协同配合,完善质量管理体系把责任落到各个施工环节,这样能最大程度减少质量问题发生的几率,数据表明实行全过程质量控制的工程项目返工率平均降 20% 且施工成本明显降低[3]。

2.3 工艺改进与质量控制的实际应用案例分析

拿某地铁车站地下连续墙施工来说,此工程处于城市繁华区域且地质状况复杂、地下水位高,导致施工难度不小,但采用泥浆护壁技术、优化钢筋笼设计以及运用自充填混凝土这些改进举措后,成槽不稳定、钢筋笼偏差大、混凝土填充不均之类的问题都得到了解决,并且施工期间全程施行质量管控措施,如原材料检测、成槽质量监控、施工参数动态调节等,最后墙体垂直度偏差被控制在 0.3% 之内、渗漏率降到了 0.1% 之下、施工周期比原计划还缩短了 20 天,这充分证明工艺改进与质量控制相结合是有效的,给同类工程提供了珍贵的实践经历。

3、结论

在土建工程里,地下连续墙施工工艺的改进与质量控制相当重要。这几年随着城市化快速发展,地下空间开发需求一直增加,2018 到 2023 年全球地下连续墙市场规模每年平均增长超 7% ,地铁建设、高层建筑基坑支护、水利工程等领域都用得上它。长期以来成槽精度不够、钢筋笼安装有偏差、混凝土浇筑存在缺陷等问题一直让行业很头疼,但引进泥浆护壁技术、优化钢筋笼设计、使用自充填混凝土这些创新办法一来施工效率和结构质量就提高不少,并且全过程的质量控制措施也让渗漏、变形这些常见隐患减少很多,从而给工程安全性和耐久性提供了保障 [4]。研究显示工艺优化和严格控制相结合能大大提高施工技术水准,给未来同类工程施工提供实践经验和技术支撑,这一成果对推动地下连续墙施工技术规范发展有着深远意义。

参考文献

[1] 冯渐熙 ;. 深基坑地下连续墙施工要点与质量控制 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2023(10):76-78.

[2] 杨伟东 ;. 地铁工程施工中地下连续墙质量控制策略研究 [J]. 工程与建设 ,2024(01):173-174+208.

[3] 丁謇 ;. 砂性土层中地下连续墙施工质量控制分析 [J]. 隧道与轨道交通 ,2023(02):35-37+73.

[4] 李礼强; 宋卓华;. 软土地层中地下连续墙施工技术及其质量控制[J].建筑技术 ,2023(11):8-11.