地下连续墙常见问题及解决措施.docx

.地下连续墙施工常见问题及其解决措施一、地连墙施工中，常见槽壁塌方的原因及处理方法连续墙施工过程中, 也常见槽壁塌方现象。引起槽壁塌方的原因很多, 处理方法也各异。其中常见的塌方及处理方法有:a) 泥浆密度及浓度不够, 起不到护壁作用而造成槽壁塌方。为避免此类问题出现, 关键是要根据地质情况选择合适泥浆。当遇到有软弱土层或流砂层时, 应适当加大泥浆密度。一般情况下泥浆粘度为19 25s, 相对密度小于1.2。b) 在软弱土层或砂层中, 钻进速度过快或钻头碰撞槽孔壁而造成塌方。为避免出现此类问题, 在软弱地质土层施工时, 要注意控制进尺速度, 不要过快或空转过久, 并尽量避免钻头对孔壁的碰撞。c) 地下水位过高或孔内出现承压水而造成槽孔壁塌方。解决这种问题, 在造孔时需根据钻进情况及时调整泥浆密度和液面标高, 槽坑液面至少高于地下水位500 mm 以上,以保证泥浆液压和地下水压差, 从而达到控制槽壁稳定的目的。为防止暴雨对泥浆的影响, 设置导墙比地面高出200mm, 同时敷设地面排水沟与集水井。d) 槽段长度过长, 完成一个槽段所需时间太长, 使得先钻好的孔位因搁置时间过长, 泥浆沉淀而引起塌孔。避免这种问题的出现, 应在划分槽段时根据地质情况及施工能力,并结合考虑施工工期, 尽量缩短完成单一槽段所需时间。槽段一般宜为6 m 左右, 在地下水位高, 粉细砂层及易塌方的地段, 槽段长度3 4 m 为宜。成槽后要及时吊放钢筋笼及浇灌水下混凝土。e) 槽边地面附加荷载过大而造成槽孔塌方。为避免这种问题的出现, 在施工槽段附近, 应尽可能避免堆放重物和大型机械的动、静荷载的影响, 吊放钢筋笼的起重设备应尽量远离槽边, 也可采用路基和厚钢板来扩散压力。当上述几种情况出现严重塌方时, 可向槽内填入优质粘土至槽孔位上方2 3 m, 待沉积密实后再重新造孔。f)混凝土浇灌过程中遇上槽壁严重塌方的处理若塌方时混凝土浇灌量不多, 应将钢筋笼吊起, 将混凝土清出并重新清孔后, 再安放钢筋笼及装导管浇灌混凝土。若塌方时部分混凝土已固结, 无法将钢筋笼拔起, 这种情况只能继续把混凝土浇灌完毕, 以后用压浆补强的办法处理夹泥层。二、地连墙施工常见钻头问题及其处理办法连续墙的施工过程中, 经常遇到糊钻、卡钻和架钻钻头问题以及梅花孔、斜孔和盲孔等钻孔质量问题,下面将对这些现象及其常用的处理办法作一简述。地下连续墙是在地上用专门的挖槽设备, 在泥浆护壁的条件下, 分段开挖成槽, 然后向槽内吊放钢筋笼, 用导管法浇灌水下混凝土, 便在地下形成一段墙。以这种方式逐段施工, 从而形成一条连续的钢筋混凝土墙。虽然地下连续墙施工是由单一槽段工艺程序的重复作业, 但由于在施工过程中, 对地下情况既看不见也摸不着, 容易出现各种不可预见的问题, 现结合笔者的施工经验, 总结出一些常见问题的处理方法, 以供探讨和借鉴。一、常见钻头问题及其处理办法连续墙施工过程中, 出现与钻头有关的问题有多种多样, 但最常遇到的问题有糊钻、卡钻和架钻等三种, 对此最常用的处理办法如下。糊钻就是在粘土层造孔时, 由于进尺过快, 泥渣过多, 以至粘土附着在钻头的现象。当出现糊钻时, 可将钻头提出槽孔,清除钻头上粘土, 并对槽孔进行清渣处理后再继续钻进。卡钻常见的卡钻情况如下:a) 在造孔中途停钻时间太长, 泥渣沉积在钻头上方而把钻头卡住。为避免这种情况, 在钻孔过程中, 要不时把钻头提起或下降, 避免泥渣淤积或堵塞槽孔, 同时也应勤于清渣。当需要中途停钻时, 应把钻头提出槽外放置。b) 地下障碍物卡住钻头。当钻进过程探明有障碍物时, 应先对障碍物进行处理, 确保扫除障碍物后再继续钻进。c) 槽孔壁局部塌方而把钻头卡住。要避免塌方, 在严格控制好泥浆比重的同时, 应尽量避免提升或下降钻头对槽孔壁的碰撞, 减小软弱壁土塌方的机会。架钻当使用的钻头磨损严重, 钻头直径减小, 会使槽孔宽度变小, 更换直径合格的新钻头继续钻进时, 新钻头未能到达旧钻头原已钻进的深度, 这种现象即为架钻。为避免这种情况, 造孔过程应经常检查钻头直径尺寸, 当发现钻头磨损厉害时, 应及时更换合格的新钻头。二、常见钻孔质量问题及其处理办法连续墙的施工过程中, 钻孔质量如何对施工进度影响很大, 其中容易出现的质量问题有梅花孔、斜孔和盲孔等现象,下面将对这些现象及其常用的处理办法作一简述。梅花孔在钻进质地较硬的岩层或凿打12期接头处的混凝土, 使用非圆形钻头( 如十字钻头, 一字钻头) 时, 容易出现钻头提起后只能从单一方向( 而不是从任何方向) 都能重新回放到原来深度, 这种现象称为梅花孔。要避免这种现象, 在造孔过程中应不时将钻头提起并转换不同方向进行钻孔。斜孔 在12期接头处或遇到有坚硬障碍物时, 都较容易出现斜孔现象。遇到这种情况, 应放缓钻进速度, 并经常检测孔位的垂直度, 确信已扫除硬物或孔位正常时再继续钻进。盲孔 所谓盲孔就是在造孔中途停钻时间过长, 泥渣沉积在槽孔内, 堵塞槽孔的现象。为避免出现盲孔, 在停钻前先进行清渣处理, 并尽量缩短停钻时间。此外, 槽壁塌方也是造成盲孔的原因, 造孔时应避免槽壁塌方。三、地下连续墙渗漏的预防和控制要点在深基坑施工过程中，会发生地下连续墙渗漏现象，导致基坑周围地面、管线、建筑物超标准沉降的险情。这些险情表明很不起眼的基坑渗漏问题，可能导致人们无法预料的严重后果。因此，施工过程中加强质量控制是预防地下连续墙渗漏的关键。地下连续墙从20世纪50年代引入我国，先在水利水电工程中使用，而后推广到城市建设、交通航运等部门。在越来越多的城市高层建筑、地铁及各种大型地下设施深基础均采用地下连续墙的施工工艺。但在深基坑施工过程中，已发生多起因地下连续墙出现严重渗漏，导致基坑周围地面、管线、建筑物超标准沉降的险情，影响了周围单位及市民的正常的工作和生活，国家和人民的生命、财产安全也受到了不同程度的威胁。这些险情表明很不起眼的基坑渗漏问题，可能导致人们无法预料的严重后果。一、地下连续墙渗漏的原因分析地下连续墙渗漏主要是在夹泥处渗漏和接缝处渗漏。从渗漏的情况分析产生渗漏的主要原因有以下几种：1、夹泥由于夹泥在不太大的水头压力下，就会失去稳定，在墙体内或边界上形成集中渗漏通道。地下连续墙的夹泥有多种因素形成：(1)先行幅连续墙接缝处成槽垂直度差，后行幅成槽时不能将接缝处泥土抓干净，导致接缝处夹泥(俗称开裤衩)；(2)护壁泥浆性能差，成槽后与混凝土浇注间隔时间过长，泥浆沉淀，在地下连续墙接缝处形成较厚的泥皮，混凝土浇注后就有可能出现夹泥现象；(3)含沙量多的泥浆易沉淀，在浇筑混凝土工程中大量沉淀流向接头处会导致夹泥现象；(4)后行幅地下连续墙施工时，未对先行幅接缝进行清刷施工或清刷不彻底，导致该处出现夹泥现象；(5)槽段清淤不彻底，泥浆比重过大，黏度过高，水下混凝土浇注过程中，翻浆混凝土将大量浮泥翻带至地下连续墙顶部，但有少量浮泥被搁置在地下连续墙接缝处，形成混凝土夹泥现象；(6)孔壁泥皮脱落和孔壁坍塌产生夹泥；(7)水下混凝土浇注时，未控制好导管的埋管深度，出现导管拔空，导致墙体混凝土夹泥；(8)水下混凝土浇注未能连续进行，混凝土供应不及时，导致水下混凝土两次开管，墙体出现夹泥施工冷缝。2、接缝开裂地下连续墙的接缝是地下墙的薄弱环节，易产生裂缝。(1)基坑开挖过程中围护结构变形大，接缝开裂渗漏；(2)地连墙产生的不均匀沉降使得接缝处相对滑动，造成接缝渗漏；(3)地下连续墙接缝处无钢筋素混凝土范围过大，使素混凝土受力开裂，出现渗漏现象。3、墙体质量问题地下连续墙混凝土强度或抗渗性能未达设计及规范要求，在地下水压下连续墙混凝土出现渗漏现象。四、地下连续墙施工常见问题及处理办法地连墙施工受地质条件( 如地下水位、软弱土层、地下障碍物) 、施工机械和施工技术等各种因素影响而出现许多重复性问题, 这些问题若处理不好, 将会直接影响施工质量, 甚至会造成重大损失。结合笔者施工经验, 就一些常见问题及其处理办法提出一些见解, 以供读者参考借鉴。地下连续墙施工工艺虽然比较单一, 但其施工受地质条件( 如地下水位、软弱土层、地下障碍物) 、施工机械和施工技术等各种因素影响而出现许多重复性问题, 这些问题若处理不好, 将会直接影响施工质量, 甚至会造成重大损失。结合笔者施工经验, 就一些常见问题及其处理办法提出一些见解, 以供读者参考借鉴。一、落笼困难的原因及其处理方法引起落笼困难的原因很多, 其中最常见的原因及处理方法有:a) 钢筋笼尺寸不准, 笼宽大于槽孔宽而无法安放。在设计槽段钢筋笼外形时, 钢筋笼宽度应比槽段宽度小200300 mm, 使钢筋笼与两端有空隙。2 期槽段钢筋笼的制作尺寸应以从现场实测两个1 期槽段之间的实际宽度为准。b) 钢筋笼吊放时产生弯曲变形而无法入槽。由于钢筋笼重量较大, 一般要采用两台吊车, 用横吊梁或吊架并结合主副钩的起吊方式来吊放钢筋笼。c) 分段钢筋笼因上下两段驳接不直而无法入槽。如果钢筋笼是分段制作的, 吊放接长时, 下钢筋笼要垂直挂在导墙上, 然后将上段钢筋笼垂直吊起, 把上下两段钢筋笼成直线焊接。d) 槽壁凹凸不平或弯曲而使钢筋笼无法入槽。在造孔过程中要对每个孔位进行垂直度检测, 要求孔位在沿槽段及垂直槽段的两个方向上偏差均满足要求。有斜孔的要先修正后才能进行下一工序施工。二、浮笼及其处理浮笼也是施工过程中经常遇到的现象, 结合引起浮笼的实际原因, 给予不同的处理办法。a) 钢筋笼太轻, 在浇灌混凝土时容易浮起。轻钢筋笼可在导墙上设置锚固点焊接固定。b) 浇灌混凝土时导管埋置深度过大而使钢筋笼上浮。灌注混凝土时, 导管的埋置深度一般控制在2 4 m 较好, 小于1 m 易产生拔漏事故, 大于6 m 易发生导管拨不出。c) 浇灌混凝土速度过快而使钢筋笼上浮。这种情况下要放缓混凝土浇灌速度, 甚至停顿浇灌10 15 min, 待钢筋笼稳定后再继续浇灌。三、混凝土反浆不顺的处理导管变形或异物阻塞, 使得隔水栓未能冲出导管底口而造成反浆失败。在安装导管时要仔细检查导管的质量, 不使用变形或有损毁的导管。在每次拆卸或安装导管时都用清水将导管冲洗干净, 保证导管内壁平滑畅顺。槽孔内沉渣过厚而造成剪塞反浆失败。在清孔及安放钢筋笼后, 均要检测槽孔内沉渣厚度, 确定沉渣在允许范围内再进行浇灌混凝土工序。当混凝土灌注到导墙顶部附近时, 由于导管内压力减小, 往往会发生导管内混凝土不易流出的现象。此时应放慢浇灌速度, 并将导管埋置深度减小, 但不应小于1 m, 同时辅以上下抽动导管, 但抽动幅度不宜太大, 以免将导管抽离混凝土面。四、墙体夹泥的处理措施导管接头不严密或导管破损, 泥浆渗入导管内造成墙体夹泥。导管接头应设橡胶圈密封, 并用粗丝扣连接紧密。安装时仔细检查导管的完好性, 杜绝使用有破损的导管。剪塞时首批混凝土量不足以埋住导管底端出口而造成墙体夹泥。混凝土初灌量应保证混凝土灌入后导管埋入混凝土深度不少于0.5 m, 使导管内混凝土和管外泥浆压力平衡。待初灌混凝土足量后, 方可剪塞浇灌。混凝土初灌量可按有关公式计算。导管摊铺面积不够, 部分位置灌注不到, 被泥渣充填。在单元槽段内, 导管距槽段两端不宜大于1.5 m, 两根导管的间距不应大于3 m。导管埋置深度不够, 泥渣从底口进入混凝土内。浇灌混凝土时, 导管应始终埋在混凝土中, 严禁将导管提出混凝土面。导管最小埋置深度不得小于1 m。当发现探测混凝土面错误或导管提升过猛而将导管底口提离混凝土面时, 可准确测出原混凝土面位置后, 立即重新安装导管, 使导管口与混凝土面相距0.3 0.5 m, 装上隔水栓重新剪塞浇灌混凝土,即通常所说的二次剪塞。地下连续墙施工技术在现代城市建设中的应用“地下连续墙最初仅作为基坑围护的挡土、防渗墙，随着城市土地日趋紧张，高层和超高建筑的出现，施工工艺的不断完善和改进，不断向超薄、超厚、超深方向发展，广泛应用于江河湖泊防渗，港口、船坞和污水处理厂、高层建筑的地下室、地下停车场、地铁甚至于大桥建设中，市场前景相当广阔。”随着上海乃至全国城市化建设的加快, 建筑物深基础深基坑及超深基础超深基坑工程将向更深、更大的趋势发展, 相应地, 大深度大厚度的地下连续墙也将越来越有广阔的应用前景。一、大深度大厚度地下连续墙应用随着城市开发建设的不断深入, 城市土地资源越来越稀缺, 城市地下空间的开发和利用将越来越成为城市发展的趋势和主流方向; 同时高层建筑、地铁、港口、桥涵、重型地下构筑物的建设, 对地下建构筑物和基础埋置深度要求也是越来越深, 地下空间的开发利用随之也进入了向大深度发展的态势。例如高层建筑、地铁车站、地下设施等的地下室的层数一加再加, 由以前的一、二层逐渐加深到地下三层、四层甚至地下六七层之多, 基坑深度也突破初期的十来米朝更深的十几、二十几甚至三四十米、五六十米发展, 随之带来的是地下连续墙越做越深、越做越厚。典型工程的有上世纪90 年代的金茂大厦地下三层、坑深18 20m、墙深38m、墙厚1. 0m; 近期施工中的上海环球金融中心地下三层、基坑深17. 85m、墙深31. 5m、墙厚1. 0m 1. 2m,上海轨道交通M8 线江浦路站最深地墙近43m、墙厚1. 0m, M6 线主题公园车站地墙最深约41m、墙厚1. 0m, 展开广泛研究的大型多条地铁交通换乘枢纽站地墙最深将达50 多米, 刚建成通车的润扬长江公路大桥北锚碇地下连续墙深56m、墙厚1. 2m, 还有已经展开的轨道交通四号线原址修复工程中的地下连续墙深度已达65m 之深, 以及行将开工的500kV 上海世博大型输变电工程基坑深38m、地下连续墙深度也将跨入近六 七十米的新纪录行列。可以预见, 随着上海乃至全国城市化建设的加快, 建筑物深基础深基坑及超深基础超深基坑工程将向更深、更大的趋势发展, 相应地, 大深度大厚度的地下连续墙也将越来越有广阔的应用前景。二、施工特点与难点分析一般50m 以上深度的地下连续墙为大深度地下连续墙, 厚度大于1. 2m 以上的地下连续墙为大厚度地下连续墙。这类连续墙施工的特点与难点主要有:( 1) 在上海超深地墙穿越硬土层的成槽掘进困难而且工效低。土层为较坚硬土层的砂质粘土和粉砂层, 尤其是粉砂层, 其标贯击数达50 击, 比贯入阻力高达23. 23MPa 左右( 相当于C25混凝土) , 根据以往类似土层的工程实践经验, 该层土的成槽功效极低, 速度仅约为0. 3 0. 5m/ h 抓斗, 而且抓斗齿损坏更换频繁。( 2) 超深地下连续墙锁口管起拔难度大。根据初步经验估算, 在理想垂直状态下, 顶拔锁口管需克服的锁口管自重( 约50 吨) 与侧壁土摩阻力( 单位侧阻取20kN/m2) 之和就已达600 吨以上。如此大的顶拔力对锁口管自身与导墙承载力的考验都是相当大的, 因管身材料焊接加工质量或导墙后座强度不够导致锁口管拔断或埋管的风险几率将大为增加。( 3) 超深地下连续墙槽壁稳定与垂直度控制技术难度增加。由于单幅槽段深度大, 槽段成槽时间将较长, 对泥浆护壁的槽壁稳定要求将更高。另外随着深度越深, 垂直度的倾斜量值将越大, 因此对成槽机垂直度的控制难度也更大, 相应地也要求操作精度更高。三、新型施工工艺一般成槽机适用于较松软的土质, 通常土层标贯击数N 值超过30 则挖掘速度会急剧下降, 而当N 值超过50 即难以挖掘。根据国外和国内经验,一般都认为一般成槽机施工的土层N 值不宜超过50。针对上海土层上软下硬的特点, 在上部软土层中成槽时采用常规的抓斗式成槽机成槽, 到下部较硬土层时换用适合于硬层掘进的铣削式成槽机( 也称铣槽机) 以利成槽并提高施工的工效, 同时铣槽机可单独施工2. 8m 分幅后续槽段。此外, 铣槽机施工还有一个显著的特点就是可避开吊拔锁口管环节。铣削式成槽机属回转式成槽机, 它通过铣轮反向旋转削掘破碎岩土, 铣碎的土石渣随泥浆混合泵反循环抽吸出槽进入除砂器进行分离, 完成槽底岩土渣的清除排放和泥浆的置换循环。铣槽机适合于对坚硬岩土层的掘削, 成槽效率高、精度好。1、地下连续