2、地下连续墙施工工艺工法

地下连续墙施工工艺工法1.前言1.1工艺工法概况地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，20世纪5060年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的措施。经过几十年的发展，地下连续墙技术已经相当成熟，其中以日本在此技术上最为发达，已经累计建成了1500万平方米以上，目前地下连续墙的最大开挖深度为140m，最薄的地下连续墙厚度为20cm。1958年，我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙，到目前为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术。 地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法，而被用于基础工程的很多方面。在它的初期阶段，基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用许多新技术、新设备和新材料，现在已经越来越多地用作深基坑围护结构。1.2工艺原理用专用设备沿着基础或拟建地下构筑物周边采用泥浆护壁开挖出一条具有一定宽度与深度的沟槽，在槽内设置钢筋笼，采用导管法灌注混凝土，筑成一单元墙段，依次顺序施工，以某种接头方法连接成的地下混凝土连续墙，形成防渗、挡土围护结构。2.工艺工法特点2.1优点2.1.1施工时振动小，噪音低，适用于城市施工。 2.1.2墙体刚度大，用于基坑开挖时，可承受较大的土压力。 2.1.3自身防渗性能好。 2.1.4可以紧贴原有建筑物施工。 2.1.5适用范围广。2.2缺点2.2.1施工工艺复杂、精度要求高。2.2.2环境污染大。3 适用范围地下连续墙具有结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性好的特点，可作为永久性的挡土挡水和承重结构，在软弱的冲积层、中硬地层、密实的砂砾层以及岩石的地基中都可使用。可紧靠已有建筑物施工，施工时基本无噪音、无震动，对邻近建筑物和地下管线影响较小；能建造各种深度（1050m）、宽度（45120cm）和形状的地下墙。由于地下连续墙具有一系列的优点，所以，在城市地铁和深基础工程中得到越来越广泛的应用。4 主要引用标准4.1建筑基坑工程技术规程（GB9258）4.2建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202）4.3混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204）4.4混凝土结构设计规范(GB50010)4.5地下工程防水技术规范（GB50108）4.6钢筋焊接及验收规程（JQJ18）4.7地下铁道工程施工及验收规范（GB502999）5 施工方法地下连续墙施工为流水作业，控制因素是成槽时间和混凝土浇灌时间，根据机械设备的性能和施工经验，宽度800mm，深度1532.5m的地下连续墙，每幅成槽时间约812小时，混凝土浇灌时间约为56小时，每幅地连墙施工用时取24小时。先施作保护基槽上口的导墙，配置护壁泥浆，按确定的墙宽分段挖槽至设计深度，放置钢筋骨架，用导管灌注混凝土置换出护壁泥浆，形成单幅钢筋混凝土墙，采取适当的接头方式，逐段施工形成连续墙。6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程图1 地下连续墙施工流程框图6.2 操作要点6.2.1施工准备1.测量放样根据业主提供的交桩记录和各桩点，进行复核测量，经复核无误后，填写交接桩记录。根据高程交接桩记录，采用水准仪将高程引入施工场内，在场地内均匀设置高程控制点。所设控制点均应距基坑10m以外，减小施工时对控制点的影响。控制点经复核无误后，经复核无误后方可投入使用。由于施工时会对控制点桩位产生影响，对正在使用的点应每半月复核一次，当点位变化超过允许误差后，应对原坐标或高程值进行调整，并报监理复核。2.导墙测量放样方法根据设计图纸提供的坐标，计算出地下连续墙角点坐标，计算成果经内部复核无误后，采用地面导线控制点，用全站仪实地放样出地下连续墙角点，并立即作好护桩,报监理、甲方进行复核。由于基坑开挖时地下连续墙在外侧土压力作用下会向内位移和变形，为确保后期基坑结构的净空符合要求，按设计要求导墙中心轴线外放3050mm。在导墙沟槽开挖结束后，立即将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线的正确无误。在导墙混凝土浇注前，将导墙顶面标高放样于模板面上，以控制导墙顶面标高。导墙模板拆除后，检查导墙的中心线和平整度、垂直度是否符合规范要求。导墙施工结束后，立即在导墙顶面上做出分幅线，并测量出每幅槽段钢筋笼的吊点位置标高，以控制吊筋的长度。3.施工用水、用电沿场地周边布置，过道路时将各种管道及电缆埋入地下，不影响地面交通。成槽机、起重机等大型设备行走道路：沿导墙内侧划出8米宽的空地进行硬化，作为机械设备行走道路。4.泥浆配置1）在地下连续墙挖槽过程中，泥浆起到护壁、携渣、冷却机具、切土润滑的作用。性能良好的泥浆能确保成槽时槽壁的稳定，防止坍方，同时在混凝土浇灌时对保证混凝土的浇灌质量起着极其重要的作用。泥浆系统是护壁泥浆配置储存，供应使用和回收再生的场所，由泥浆池、泥浆材料仓库、泥浆拌制机械、泥浆输送泵及泥浆循环管路结合而成，设置在施工现场靠近施工道路的适当位置。以满足成槽泥浆使用和减少循环路径为原则，布置安排泥浆池。2）泥浆循环池布置：按每个槽段的体积计算和施工经验推算，本工程考虑场内两个施工作业区共设置一个泥浆工厂，盛装泥浆的泥浆池的容量应能满足成槽施工时的泥浆用量。3）泥浆配合比为满足施工地质要求，采用优良的膨润土、纯碱、高纯度的CMC和自来水作原料，通过清浆冲拌和混合搅拌二次拌合而成。施工理论配合比的每m3泥浆材料用量（kg）：膨润土：纯碱：CMC:水=70:1.8:0.8:100。每一批原材料进场，先经过现场取样送至试验室试配，检验其性能指标，达到要求后由试验室出具配比单进行现场拌制。拌浆采用泵拌和气拌相结合。在施工中定期对泥浆的指标进行检查，并根据实际情况对泥浆指标进行适当调整。新拌泥浆须贮存24小时后方可使用。4）泥浆性能指标检验标准护壁泥浆试验室配合比按如下指标计算，施工现场配备泥浆试验室，对下列表中的有关指标进行测试，检查新浆、循环泥浆和回收再利用泥浆的质量。表1 新鲜泥浆主要性能指标序号项 目性能指标检验方法1比重1.051.08泥浆比重称2粘度2530秒500/700毫升漏斗法3PH值79PH试纸4失水量30ml/30min失水量仪5胶体率>98%量筒法6泥皮厚度13.0mm失水量7含砂率<4%量筒法表2 循环泥浆主要性能指标序号项 目性能指标检验方法1比重1.051.15泥浆比重称2粘度2535秒500/700毫升漏斗法3PH值710PH试纸4失水量35ml/30min失水量仪5胶体率>95%量筒法6泥皮厚度13.0mm失水量7含砂率<8%量筒法表3 再利用泥浆性能指标序号项 目性能指标检验方法1比重1.11.25泥浆比重称2粘度2535秒500/700毫升漏斗法3PH值712PH试纸4失水量35ml/30min失水量仪5胶体率>90%量筒法6泥皮厚度15.0mm失水量7含砂率<10%量筒法表4 废弃泥浆性能指标序号项 目性能指标检验方法1比重>1.3泥浆比重称2粘度无法测定500/700毫升漏斗法3PH值>12PH试纸表5 泥浆测定频率序号泥浆种类测定频率1新拌制泥浆每拌泥浆达到100m3，拌制时和放置一天后各测定一次2槽段中泥浆每挖一个标准槽段，挖槽前、挖槽至一半、挖槽结束前各测定一次3再生处理的泥浆在调制前和调制后各测定一次4被混凝土置换出的泥浆在混凝土浇注完2/3后，每上升3m测定一次，直至泥浆被认定废弃5）送浆和回收成槽过程中采用PY80型直立式泥浆泵向槽内送浆，挖槽结束及刷壁完成后，分别取槽内上、中、下三段的泥浆进行比重、粘度、含砂率和PH值的指标测定验收并填报隐蔽工程验收单。当槽底泥浆比重1.2，粘度35S，含砂率8%时，应置换底部泥浆。混凝土浇注过程中同样采用PY80型直立式泥浆泵进行回收泥浆，回收泥浆性能符合再处理要求时，将回收泥浆抽入循环池，当泥浆性能指标达到废弃标准后，将回收泥浆抽入废浆池。泥浆循环采用泥浆泵输出和回收，由泥浆泵和软管组成泥浆的循环管路。地下连续墙施工过程中泥浆使用一个循环后应对泥浆进行分离净化，尽可能的提高泥浆的重复使用率。泥浆处理应选用先进的、机械化程度高的“泥水净化器”处理。5.开挖槽段采用德国进口的BS60型液压抓斗和KH1803履带式起重机配套的槽壁挖掘机，以“跳孔挖掘法”挖成单元施工槽段。成槽作业过程中，要求司机精心操作，及时纠偏，垂直进度到规范或设计要求。整个施工槽段挖到设计深度后，停置1个小时，再在设计深度上沿槽段长度方向以每移动1m，下斗抓挖一次的方法，扫清槽底部的沉渣。6.2.2导墙施工导墙施工顺序1先进行测量放样，然后根据放样成果开挖沟槽，绑扎钢筋，支模，最后导墙混凝土浇注。2导墙形式的确定标准导墙断面采用“”形现浇钢筋混凝土，强度等级为C20，导墙翼面宽度0.8m，墙厚0.2m，埋深1.5m，以墙趾进入原状土不小于0.2m为宜。如杂填土较厚，采用置换土的方法进行加固。导墙顶面高出地面不小于0.1m，防止周围的散水流入槽段内。导墙的净距按照地下铁道工程施工及验收规范（GB50299）的要求大于地下连续墙的设计宽度3050mm。图2 导墙断面图3导墙沟槽开挖导墙开挖前根据测量放样成果、地下连续墙的厚度，实地放样出导墙的开挖宽度。导墙分段施工，分段长度根据模板长度和规范要求，一般控制在3050 m，并不得与地下连续墙的分幅线重合。导墙沟槽开挖采用人工或挖掘机开挖，人工进行侧面修直，坍方或开挖过宽的地方夯实后砌筑120砖墙作为外模。导墙必须筑于坚实的土面上，不得以杂填土为地基。若遇建筑物拆除后回填的松土，应挖除，然后用三合土分层回填夯实。4导墙的钢筋混凝土施工导墙沟槽开挖后立即将导墙边线引至沟槽中，对导墙内侧进行修整,挖出墙址部分。导墙各部分检查合格后绑扎导墙钢筋，施工时单层双向布置，钢筋间距按设计要求排列，水平钢筋置于内侧并连接成整体，竖向钢筋钩住地面，钢筋施工结束并经检验合格后，方可进行下道工序施工。为保证导墙施工质量，导墙侧墙模板采用整块模板，模板在施工前先检查模板的平整度。模板加固采用方木加固，支撑的间距不大于1m，模板应加固牢固，并保证轴线和净空的准确，混凝土浇注前先检查模板的垂直度和边线线是否符合要求，检查合格后方可进行混凝土浇注。混凝土浇注采用人工与反铲配合，两边对称交替下料，利用插入式振捣器振捣，间距为600mm左右。施工时如发生走模，应立即停止混凝土的浇注，重新加固模板，并纠到设计位置后，方可继续进行浇注。5导墙模板拆除混凝土浇注完24小时后拆除模板。拆模后应立即再次检查导墙的边线和净空尺寸以及侧墙混凝土的浇筑质量，如发现侧墙混凝土侵入净空或墙体出现空洞应及时修凿或封堵，并召集相关人员分析讨论变形原因，制定出相应措施，防止类似问题再次发生。模板拆除后立即架设木支撑，支撑上下各一道，呈梅花型布置，间距2.0m