地连墙施工毕业论文.docx

地连墙施工毕业论文目 录1编制依据12工程概况及地质条件12.1 工程概况12.2 工程地质条件12.3 水文地质条件23.泥浆护壁原理23.1稳定性分析方法23.1.2稳定性计算公式23.1.2关于的讨论33.2含水砂土中泥浆槽孔的稳定43.3槽孔稳定性的深入研究43.3.1粘土中的槽孔43.3.2泥浆的渗透作用43.4泥皮对槽壁稳定的影响53.5泥浆与地基的相互作用63.5.1护壁63.5.2渗透63.6提高槽孔稳定性的措施74地下连续墙施工技术难点的分析84.1地下连续墙的技术要点84.2地下连续墙施工主要内容及相关问题84.2.1 泥浆制作84.2.2 成槽94.2.3 下接头管94.2.4 下、拔砼导管、浇筑砼104.2.5 拔接头管114.3本工程主要施工特点和难点114.4本工程关键技术措施114.4.1 确保成槽稳定的技术措施114.4.2 砂土中地连墙渗漏水的预防措施114.4.3 混凝土浇灌过程中控制124.5减少沉渣厚度措施125地下连续墙主要施工技术方案135.1泥浆制备与回收质量控制145.1.1 泥浆制备145.1.2 泥浆制备质量控制165.1.3 泥浆回收质量控制175.2成槽过程控制175.2.1 槽段开挖方法175.2.2 成槽垂直度的控制195.2.3 刷壁施工质量控制205.2.4 挖除槽底沉渣205.2.5 槽段检验215.3封头砂包填注215.4 水下混凝土浇筑215.5接头管的安放和抽拔225.6新旧泥浆工艺对比235.6.1泥浆工艺中的常见问题235.6.2现场实际对比235.6.3新型泥浆系统简述245.6.4新型泥浆循环系统优点255.6.5经济效益对比25261编制依据建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）钢筋混凝土地下连续墙施工技术规程 （DB29-103-2010）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）地基基础设计规范（DBJ08111999）钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）市政地下工程施工质量验收规范DG/TJ08-236-2006地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999建筑施工安全检查标准JGJ59-99国务院第393号令建设工程安全生产管理条例以及本工程设计图纸等2工程概况及地质条件2.1 工程概况 天津滨海国际机场扩建配套交通中心工程位于天津滨海国际机场航站楼北侧进出港广场及其东侧的空地下，已建航站楼的东侧。第二标段围护结构工程，包括A型地连墙、B型地连墙、G型地连墙。参照设计图纸，A型地连墙宽度1200mm，深度47.7m，标准幅长5m，共29幅； B型地连墙宽度1200mm，30.2m，标准幅长6m，共24幅；G型地连墙宽度1000mm，深度50.2m，标准幅长4.5m，共34幅。 本工程A型和G型地连墙各幅段之间采用工字钢板止水接头，B型地连墙各幅段之间采用锁口管止水接头。A型、G型地连墙深度大，钢筋笼重，施工难度大，其中G型地连墙-7.291以上地连墙为空灌部分，施工中拟浇注C20混凝土保证相邻幅地连墙的施工。2.2 工程地质条件 本工程地基土在110m深度范围内均为第四纪松散沉积物，主要由饱和粘性土、粉土、砂土组成，一般具有成层分布的特点。自上而下为第四系全新统人工填土层（人工堆积Qm1），第I陆相层（第四系全新统上组河床河漫滩相沉积Q43a1）、第I海相层（第四系全新统中组浅海相沉积Q42m）、第II陆相层（第四系全新统下组沼泽相沉积Q41h及河床河漫滩相沉积Q41a1）、第III陆相层（第四系上更新统五组河床河漫滩相沉积Q3ea1）、第II海相层（第四系上更新统四组滨海潮汐带相沉积Q3dmc）、第IV陆相层（第四系上更新统三组河床河漫滩相沉积Q3cal）、第III海相层（第四系上更新统二组浅海滨海相沉积Q3bm）、第V陆相层（第四系上更新统一组河床河漫滩相沉积Q3aal）、第IV海相层（第四系中更新统上组滨海三角洲相沉积Q22mc）、第VI陆相层（第四系中更新统中组河床河漫滩相沉积Q22a1）。各地层分布及其特性见附表。SXZ87钻孔柱状图见附图一、二。 不良地质现象主要有以下两点： （1）填土 本场区普遍分布有填土，厚度约为0.305.30m，主要为素填土，以粉质粘土为主，土质较均匀，土体较松，工程性质较差。 （2）软土拟建场地浅部发育厚0.95.2m的淤泥质粉质粘土层，分布于人工填土层之下，分布不均匀，呈软塑流塑状，具高灵敏度、高压缩性、低强度等特点，易发生蠕变和扰动，工程性质差。2.3 水文地质条件 本场地内表层地下水类型为第四系空隙潜水。赋存于第II陆相层中及其以下粉砂及粉土层中的地下水具有承压性，为微承压水。 （1）潜水： 表层地下水类型为第四系空隙潜水，埋藏较浅，勘察期间测得潜水位埋深0.504.90m（标高-0.93+1.92m）。本场地范围内的孔隙潜水主要赋存于第I海相层5粉土层中。该含水层主要由粉质粘土与粉土互层状组成，含水层水平、垂直向渗透性差异较大，当局部地段夹有粉砂薄层时，其富水性、渗透性相应增大。接受大气降水和地表水入渗补给，地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降，多年变化多年平均值约0.8m。主要含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和下渗补给下部承压水。 （2）承压水：第II陆相层及其以下的粉土、粉砂层为微承压水含水层，常被粘性土分隔为多层含水层，各含水层分布不很稳定，其顶部隔水层分布较为稳定，以粉质粘土层和1粉质粘土为主要隔水层顶板，以2含粘性粉砂、2含粘性粉砂、4粉砂和4粉砂等为主要含水层。主要接受上层潜水的渗透补给，与上层潜水水力联系紧密，以地下径流方式排泄，同时以渗透方式补给给深层地下水。该层地下水水位受季节影响较小。3.泥浆护壁原理3.1稳定性分析方法3.1.2稳定性计算公式在开挖槽时，深槽内充满容重为的泥浆，会在孔壁表面上形成一层不透水的泥皮，及泥浆和地基土分开。深槽的稳定分析，作用在滑动楔体上的载荷有：自重（包括上部载荷）、泥浆压力、滑动面上的支撑反力和抗剪力。力的合成图见3-1（b）（c）。图3-1 干粘土中的泥浆槽示意图我们可以由水平合力为0的原理测得出由此求出当地面上游均匀荷载时，有 上面公式是在假定、和条件下推导出来的。式中：为土的重度；为泥浆的容重；为土的粘聚力；为槽深；为地面载荷；其他符号见图。上述公式说明：如果泥浆的容重大，临界高度也就大，但是的影响因素很多，不完全取决于它，比如膨润土泥浆容重虽然很小，但是由于泥皮的作用和泥浆的流变特性，槽孔仍是很稳定的。以上公式适用于下列情况：（1）、槽孔长多比深度大得多。（2）、粘聚力沿全槽深方向都存在。（3）、槽内没有泥浆漏失。3.1.2关于的讨论当槽孔快速开挖时，饱和土中水无法排出时，在粘土中采用是可行的。对于一般的泥浆槽孔来说，槽孔开挖并用混凝土回填是个很短暂的过程，它比粘土中孔隙水压力的消散所需要的时间少得多，在此情况下，可以采用和不排水抗剪强度和式（4-2）、（4-3）来核算槽孔的稳定，不过，式中的应采用不排水抗剪强度来代替。通常取为无侧限抗压强度之半。由此可以得出下面公式：关于短期的槽孔稳定问题，对于天然地基中所采用的试样的和的假定是偏于安全的。3.2含水砂土中泥浆槽孔的稳定当地下水位接近地表时，槽孔的稳定性是最差的，为此必须满足下列要求：（1）地下水位应低于施工地面。（2）建造更高的导墙，抬高泥浆面高程。（3）使用比重大的泥浆。（4）采取其他措施，如缩短槽孔长度以形成土拱效应。在粗砂及砂砾地层中挖槽，泥浆很容易渗透到周围的地层中去。在进行稳定性分析时，假定土压力为有效土压力，孔隙水压力的排水状态。由泥浆产生的水平力平衡周围的地层传来的全部侧压力，及土压力（以土的浮重度计算）与孔隙水压力之和。令，则可得到3.3槽孔稳定性的深入研究3.3.1粘土中的槽孔我们从力学的平衡条件出发，来核算槽孔的稳定性，在下图中，粘土的参数、，泥浆参数，由水平合力为0的条件，可得到式中，（地面为4） 图3-2 粘土中槽孔稳定示意图 （a）在泥浆中，（b）在新混凝土中3.3.2泥浆的渗透作用由于中存在着孔隙，导致槽孔中泥皮向周围地基中渗透，其范围取决于孔隙尺寸、水头和泥浆抗剪强度。泥浆在孔隙里凝结后，可提高粘土的抗剪强度。这种现象已经被测到。下图是泥浆渗透范围内应力变化图。其中ABC表示没有考虑泥皮影响的应力图，而ACD则是考虑泥皮影响的应力图。设和分别代表凝胶强度和粘土的平均孔径。由三角形ABC中可求：如果槽壁面上形成泥皮，则可由求出： 图3-3 泥浆渗透示意图 ABC无泥皮；DAC有泥皮很显然，粘土的抗剪强度因此而提高了1倍。此时的水平分量可由下式表示：或由于泥浆的渗透和注入作用，肯定降低了主动土压力。由于土的参数难于选定，所以此值仅供参考。3.4泥皮对槽壁稳定的影响如图所示，表示水头，为渗透距离，并令。图4-4泥浆渗透（a）、（b）没有泥皮的情况；（c）渗透路径在没有泥皮的情况下，图（a）（b）的泥皮水平力均可由下式计算：式中：为没有泥皮的水平压力；为滑动楔体泥浆渗透区的体积（）；为渗透区内泥浆容重，通常。由于泥浆失水和混入粘土及盐类而在孔壁上形成泥皮。在这种情况下，泥皮的实际压力介于前述的和之间。一般来说，泥皮的密度、强度和变形特性与所用的膨润土性能和用量以及地基条件有密切关系。有人曾用三轴模型试验来确定泥皮的抵抗变形能力。试验的目的是要确定一个直径72mm、高130mm的砂样表面泥皮的强度。试样仅靠着少量的孔隙水压力维持平衡。没有压力条件下，在膨润土泥浆中浸泡半天后，表面形成泥皮。试样在三轴试验中虽然发生变形，但仍与泥皮结合着。试样表面的抗剪强度为0.74。这个力虽然很小，但却防止砂的坍塌。即使这样小的抗剪强度，也可以支持一个位于砂砾地层中没有泥浆的高的沟槽，而不会坍塌。这说明，槽孔壁上有泥皮时，它的稳定性大大增加了。3.5泥浆与地基的相互作用在粘土或砂土地层开挖时，槽的四周孔壁因临空面失稳，我们采用向槽内注入泥浆的方法来保持槽的稳定，注入泥浆以后，对原有地基的应力和变形都要产生影响。可以说，泥浆槽孔的稳定过程实际上是泥浆与地基土相互作用和影响的过程。我主要对固壁、渗透和电化学问题加以探讨。3.5.1护壁在槽孔开挖过程中，泥浆就像液体支撑一样，能使深槽保持稳定而不坍塌。泥浆之所以能够起到这种作用，主要原因就是它是一种流变性材料。所以流变性，简单地说就是指胶体物质受到搅动后强度减少而形成流体，而当扰动停止后，又会恢复原有的强度而呈凝胶的特性。具体地说泥浆的护壁作用有以下几个方面：（1）泥浆在地基土的孔隙中凝胶化，泥浆渗入周围地基土中的孔隙内之后，由于不再受到扰动而形成泥皮凝胶，并将槽孔壁表面层一定范围内的土的孔隙填满，改变了原有的结构状态，加大了土体的稳定性。（2）孔壁泥皮的形成和作用。在槽孔孔壁表面上形成的凝胶层，我们把它叫做泥皮。泥皮形成的必要条件是泥浆渗入地层并能在壁面上产生滤饼，也就是地层必须具有一定的渗透性。因此，在砂质土层并能在表面上产生泥皮，而在粘土中则很难。此外泥皮的形成还受泥浆性能的影响。优良的膨润土泥浆形成薄而韧的泥皮，密度大，抗渗性好，抗冲击性能强，而质量差的粘土泥浆则很容易形成厚而松散、透水性很大的泥皮。密实的泥皮牢固地粘附在孔壁上，既能防止泥浆的大量漏失，还能防止地下水渗入槽孔之内。（3）静液压力里的作用。槽孔内的泥浆面通常高出地下水位以上，且泥浆比重大于水的比重，泥浆对孔壁的静液压力壁地下压力要大，通常泥皮对壁而产生支护作用。（4）电渗现象。经实际检测证明，由于槽内泥浆的静液压力与地下压力差会在界面上产生电化学现象，这种电渗现象有利于泥皮和凝胶的形成。3.5.2渗透前面已经谈到，由于泥浆向槽孔壁周围的地层中渗透而形成泥皮，对槽孔稳定是有利的。如果地层渗透系数很大，泥浆的流变性能很差，那么泥浆就会流入到砂砾卵石地层中更远的地方而不能形成凝胶，从而是大量泥浆流失掉了，这会造成槽孔内的泥浆面迅速下降，还会使地下水大量进入槽孔内，降低了泥浆比重，槽孔很可能失去稳定。图3-5 漏浆的影响由图不难看出，挖到砂砾层后，泥浆大量漏失，是泥浆面迅速下降，泥浆的水平压力不足以平衡地层的主动土压力，砂砾层开始坍塌，由于泥浆面降低，导致地下水涌入，又造成砂层向内坍塌。上面的例子提示我们，挖槽时一定要保持泥浆面超过地下水1.52.5米；如果可能发生漏浆，则应预先采取措施，适当增加泥浆比重，使用特种外加剂和堵漏材料等。 下面我们讨论一下泥浆在砂砾渗透地层中渗透理论问题。地下水流动仍服从大西定律，及式中：为地下水流速；为渗透系数；为水力梯度；为水头；为渗透途径。与土粒粒径的平方成正比，可用下式来表示：式中：为有效粒径，即含量10%的土粒径，。对砂来说，可取。如果土体孔隙很多很大，水力梯度也很大，泥浆会不断向地层中渗流，形成漏浆现象。在这种最坏的条件下，有时经过很长时间也不能形成泥皮，或不能形成泥皮。一般来说，膨润土泥浆比普通粘土泥浆的泥皮好，但有时粘土泥浆能在短时间内形成泥皮，膨润土泥浆的泥皮在抵抗水力冲刷方面有时也不如普通泥浆。3.6提高槽孔稳定性的措施（1）加大泥浆比重，在特殊情况下，可增加膨润土粉用量，以提高泥浆比重。加入化学外加剂，改善泥浆性能。（2）在槽孔稳定分析计算中，考虑泥浆的抗剪强度的影响。（3）利用槽孔的空间效应，此时，槽孔的几何尺寸之间要保持一个适当的比例。（4）考虑导墙的支撑作用，导墙高1.21.5米，能使槽壁两侧土体的位移受到约束。（5）考虑泥浆护壁的抗剪强度。（6）改善土的力学性能。泥浆渗进砂砾地层中的距离可达12米，所产生的粘聚力，可占到槽壁稳定所需力的25%以上。必要时应对地表进行加固。槽孔稳定安全系数必须大于1.5。4地下连续墙施工技术难点的分析4.1地下连续墙的技术要点应当解决好以下四个方面的问题1）如何在各种复杂地基中开挖出符合设计要求（如几何尺寸、偏斜度等）的槽孔来？2）如何保证槽孔在开挖和回填过程中的稳定？3）如何用适宜的材料回填到槽孔中，形成一道连续的、不透水的并能承受各种载荷的墙体来？4）如何解决各个墙体之间的接缝问题？4.2地下连续墙施工主要内容及相关问题地下连续墙的施工难点主要分为以下几个部分:泥浆制作、成槽、钢筋笼吊放和下钢筋笼、下拔砼导管浇筑砼、拔接头管。我的论文主要从泥浆护壁成槽方面研究。4.2.1 泥浆制作泥浆是地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的关键，必须根据地质、水文资料，采用膨润土、cmc（CMC是一种大分子化学物质，能够吸水膨胀，在水中溶胀时，可以形成透明的粘稠胶液，在酸碱度方面表现为中性）、纯碱等原料，按一定比例配制而成。在地下连续墙成槽中，依靠槽壁内充满泥浆，并使泥浆液面保持高出地下水位0.51.0米。泥浆液压力作用在开挖槽段土壁上，除平衡土压力、水压力外，由于泥浆在槽壁内的压差作用，部分水渗入土层，从而在槽壁表面形成一层固体颗粒状的胶结物-泥皮。性能良好的泥浆失水量少，泥皮薄而密，具有较高的粘接力，这对维护槽壁稳定，防止塌方起到很大的作用。泥浆制作过程中应该注意以下几个问题： （1）要按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。检查新拌制的泥浆能否满足成槽的要求；监测储存泥浆池中的泥浆，保证槽壁的稳定；对沟槽内的泥浆和沟槽内置换出的泥浆进行质量控制；定期检测挖槽过程中正在循环使用的泥浆，及时改善泥浆性能，保证槽壁挖掘进度和槽壁稳定；处理浇筑混凝土置换出来的泥浆，改善泥浆性能指标进行再利用，并处理废浆。合格的泥浆有一定的指标要求，主要有粘度、ph值、含沙量、比重、泥皮厚度、失水量等。（2）成本控制 泥浆制作主要用三种原材料，膨润土、cmc、纯碱。其中膨润土最廉价，纯碱和cmc则非常昂贵。为节约成本，在保证施工质量条件的情况下，尽可能地多用膨润土。 （3）泥浆制作与工程整体的衔接问题泥浆制作工艺要求，新配制的泥浆应该在池中放置一天充分发酵后才可投入使用。旧泥浆也应该在成槽之前进行回收处理和利用。当工程进行得非常紧张的时候，对泥浆制作是一个严峻的考验。为保证泥浆供应量和泥浆质量，本次工程采用新型泥浆循环系统。4.2.2 成槽成槽主要有以下几个问题： （1）成槽机施工成槽施工是地下连续墙施工的第一步，也是地下连续墙施工质量是否完好的关键一步，成槽的技术指标要求主要是前后偏差、左右偏差。 （2）泥浆液面控制 泥浆液面控制包括两个方面：首先是成槽工程中的液面控制，其次是成槽结束后到浇筑砼之前的这段时间的液面控制。在成槽工序中，泥浆液面控制是非常重要的一环。只有保证泥浆液面的高度高于地下水位的高度，并且不低于导墙以下50厘米时才能够保证槽壁不塌方。（3）地下水的升降 遇到降雨等情况时，地下水位急速上升，地下水又绕过导墙流入槽段使泥浆对地下水的超压力减小，极易产生塌方事故。地下水位越高，平衡它所需用的泥浆密度也越大，槽壁失稳的可能性越大，为了解决槽壁塌方，必要时可部分或全部降低地下水，泥浆面与地下水位液面高差大，对保证槽壁的稳定起很大作用。也可以提高泥浆液面，泥浆液面至少高出地下水位0.51.0米。在施工中发现漏浆跑浆要及时堵漏补浆，以保持泥浆规定的液面。第二种方法实施比较容易，使用的比较多，但恶劣的地质环境下，第一种方法效果较好。 （4）清槽底对吊放钢筋笼的影响 沉渣过多会造成地下连续墙的承载能力降低，墙体沉降加大沉渣影响墙体底部的截水防渗能力，成为管涌的隐患；降低混凝土的强度，严重影响接头部位的抗渗性；造成钢筋笼的上浮；沉渣过多，影响钢筋笼沉放不到位；加速泥浆变质。 （5）刷壁次数的问题地下连续墙一般都是顺序施工，在已施工的地下连续墙的侧面往往有许多泥土粘在上面，所以刷壁就成了必不可少的工作。刷壁要求在铁刷上没有泥才可停止，确保接头面的新老砼接合紧密，可实际刷壁往往达不到要求，这就有可能造成两幅墙之间夹有泥土，首先会产生严重的渗漏，其次对地下连续墙的整体性有很大影响。在以后的堵漏工作中就要浪费许多人力物力，经济损失不可弥补。4.2.3 下接头管接头管的问题是施工过程的一个疑难杂症。主要问题有以下几个方面： （1）槽壁不垂直，造成接头管位置的偏移由于机器和人工的原因，槽壁在下部总存在不垂直的问题，这就造成在下接头管的时候，接头管不能按照预先放样的位置摆放，影响到这幅墙的宽度及钢筋笼的下放。同时接头管的后面空当过大，加大了土方回填的工作量，也容易产生漏浆的问题。 （2）接头管固定不稳，造成接头管倾斜接头管的固定包括上端固定和下端固定：下端固定主要通过吊机提起接头管一段高度使其自由下落插入土中使其固定，这种固定方法使接头管的下端一般不会产生大的位移。上端固定一般是通过接头管与导墙之间的缝隙之间打入导木枕，并用槽钢斜撑来解决。这种方法基本上可以杜绝接头管移位的产生。 （3）拔接头管的问题拔接头管时为了避免使用液压顶升架，往往在砼没有浇筑完毕的时候就已经开始拔了，这样做不是不可以，只是一定要掌握好砼初凝的时间，在实际操作中指导工往往不能很好的掌握。因此拔接头管应该在砼灌注完毕的时候再开始拔，建议每次都使用液压顶升架，这样可以防止因接头管拔的太早，墙体底部的砼未初凝而产生的漏浆问题。4.2.4 下、拔砼导管、浇筑砼 （1）导管拼装问题导管在砼浇注前先在地面上每4-5节拼装好，用吊机直接吊入槽中砼导管口，再将导管连接起来，这样有利于提高施工速度。 （2）导管拆卸的问题 导管的拆卸问题是困扰施工老问题，在倒砼的时候，需要根据计算逐步拆卸导管，因为连续性是顺利灌注砼的关键。 （3）堵管的问题 砼的质量，可能引起导管堵塞。导管堵塞后，要把导管整体拔出来，对斗上的钢丝绳来说是一个考验，整体提高二十几米是非常危险的，万一钢丝绳断掉就会造成不可估量的损失。因此拔出时应该换用直径大的钢丝绳。导管的整体拔出会因为拔空而造成淤泥夹层的事故，而且管内的砼在泥浆液面上倒入泥浆，会严重污染泥浆。 （4）在钢筋笼安置完毕后，应马上下导管 马上下导管是一个工序衔接的问题，这样做可以减少空槽的时间，防止塌方的产生。 （5）槽底淤积物对墙体质量的影响 淤积物的形成 清底不彻底，大量泥渣仍然存在；清底验收后仍有砂砾、粘土悬浮在槽孔泥浆中，随着槽孔停置时间加长，粗颗粒悬浮物在重力的作用下沉积到槽孔底部；槽孔壁坍方，形成大量槽底淤积物淤积物对墙体质量的影响槽孔底部淤积物是墙体夹泥的主要来源。混凝土开浇时向下冲击力大，混凝土将导管下的淤积物冲起，一部分悬浮于泥浆中，一部分与混凝土掺混，处于导管附近的淤积物易被混凝土推挤至远离导管的端部。当淤积层厚度大或粒径大时，仍有部分留在原地。悬浮于泥浆中淤积物，随着时间的延长，又沉淀下来落在混凝土面上。一般情况下，这层淤泥比底部的淤积物细，内摩擦角小，比处于塑性流动状态下的混凝土有更大的流动性，只要槽孔混凝土面稍有倾斜，就会促使淤泥流动，沿着斜坡流到低洼处聚集起来，当槽孔混凝土面发生变化或呈覆盖状流动时，这些淤泥最易被包裹在混凝土中，形成窝泥。被混凝土推挤至槽底两端的淤积物，一部分随混凝土沿接缝向上爬升，甚至一直爬到槽孔顶部。当混凝土挤压力小时，还会在接缝处滞留下来形成接头夹泥。当多根导管同时浇注时，导管间混凝土分界面也可能夹泥，这些夹泥大多来自槽底淤积物。 （6）砼面标高问题 灌注砼时，一定要把砼面灌注到规定位置。因为表层的砼的质量由于和泥浆的接触是得不到保证的，需要保证0.5m左右的超灌量。 （7）泥浆对墙体的影响 性能指标合格的泥浆有效防止坍方，减少了槽底淤积物的形成；有很好的携渣能力，减少和延迟了混凝土面淤积物的形成；减少了对混凝土流动的阻力，大大减少了夹泥现象。 （8）施工工艺对墙体质量的影响 导管埋深 导管埋深影响混凝土的流动状态。埋深太小，混凝土呈覆盖式流动，容易将混凝土表面的浮泥卷入混凝土内；导管埋深太深时，导管内外压力差小，混凝土流动不畅，当内外压力差平衡时，则混凝土无法进入槽内。导管高差 不同时拔管造成导管底口高差较大，当埋深较浅的进料时，混凝土影响的范围小，只将本导管附近的混凝土挤压上升。与相邻导管浇注的混凝土面高差大，混凝土表面的浮泥流到低洼处聚集，很容易被卷入混凝土内。 浇注速度 浇灌速度太快，使混凝土表面呈锯齿状，泥浆和浮泥会进入到裂缝重严重影响混凝土质量。 4.2.5 拔接头管 （1）砼的凝固情况是一定要注意的，现场取砼试块，放置于施工现场，用以判断砼的凝固情况，并根据砼的实际情部况决定接头管的松动和拔出时间。 （2）接头管拔出前，先计算剩在槽中的接头管底部位置，并结合砼浇灌记录和现场试块情况，在确定底部砼已达到终凝后才能拔出。最后一节接头管拔出前先用钢筋插试墙体顶部砼有硬感后才能拔出。 4.3本工程主要施工特点和难点 （1）本工程位于天津机场T1航站楼的东侧，地连墙施工难度大、工作面狭窄、工期紧等特点。 （2）地连墙深度大，对成槽垂直度要求高，地连墙接头处理要求高。 （3）本工程地质条件以饱和粘性土、粉土、沙土为主，一般具有成层分布的特点。本工程上部土层为饱和粉性，该类土具有不稳定、流变等特点，在施工中易造成坍塌、缩径等情况。A、G型地连墙深度大，成孔浇注时间长，容易造成槽底沉渣大，开挖后存在接头处渗漏水、地连墙体漏筋等现象，并降低地连墙的竖向承载力，因此成槽后拟就地对槽中泥浆进行置换作业，增加泥浆的性能指标。地连墙浇注完成后，对墙底土体进行注浆加固，增加地连墙的竖向承载力，注浆以注浆压力或者注浆量控制为准。 （4）地下水位较高，对地连墙施工影响较大，增加了地连墙塌孔的风险。4.4本工程关键技术措施4.4.1 确保成槽稳定的技术措施 (1)控制泥浆指标、确保泥浆质量 从控制泥浆的物理力学指标来保证槽段土体的稳定成槽时，选用粘度大，失水量小，形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆，确保槽段在成槽机械反复上下运动过程中土壁稳定，并根据成槽过程中土壁的情况变化选用外加剂，调整泥浆指标，以适应其变化。 (2)其他措施 施工中防止泥浆漏失并及时补浆，始终维持稳定槽段所必须的液位高度，保证泥浆液面不低于导墙顶面20cm。 雨天地下水位上升时应及时加大泥浆比重和粘度，雨量较大时暂停挖槽，并封盖槽口。 施工过程中严格控制地面的重载，不使土壁受到施工附近荷载作用影响而造成土壁塌方，确保墙身的光洁度。 成槽结束后进行泥浆置换，吊放钢筋笼、放置导管等工作，安放钢筋笼应做到稳、准、平，防止因钢筋笼上下移动而引起槽壁坍方。 施工中的分幅宽度不宜过大，适当缩短分幅宽度，这样可以有效的利用土拱效应的影响，减少槽壁坍方，同时因为分幅缩短，各道工序施工时间也相应的缩短，有利于成槽的稳定，确保施工质量。4.4.2 砂土中地连墙渗漏水的预防措施 保证地连墙的接缝质量，是地连墙施工关键所在，是基坑开挖的安全保证，因此对地连墙的接头一定要做好保护和彻底清除接头范围内的淤泥等工作，以满足接缝止水要求。然而在施工中无论是在成槽中碎土坍落和水泥浆液的绕流都会在接头上粘附很多顽固的淤泥不易清理，另外沉渣的产生也会在接头形成夹泥。本工程砂土层较厚，则砂的沉淀物极易掺入到接缝中去，从而造成接头渗漏水。因此必须采取有效措施来确保地连墙接头防渗效果，避免接头处渗漏水是本工程重点控制对象之一，现拟采取措施如下： （1）减少泥浆中的含砂量 加强清孔力度，将含砂量多的泥浆抽除，降低泥浆中的含砂量。采用宜昌黑旋风泥浆净化分离器对回收的泥浆进行净化处理，除去泥浆中的含砂量，保持泥浆的性能。 保持成槽过程中泥浆中粘度不小于25秒，使砂能较长时间悬浮在泥浆中，避免在浇灌混凝土过程中大量沉淀流向接头处和影响混凝土浇灌速度。 严格控制泥浆回收质量，PH大于10的泥浆必须废弃，因为该泥浆化学性质已经被破坏，无法再进行调整，回收使用会破坏好的泥浆，使泥浆发生离析，造成沉淀增加。 （2）接头处理控制 成槽完成后先用液压抓斗的斗齿贴住端头，然后反复上下刮除黏附在接头上大块的淤泥。 然后再用我公司研制的专用的有重力导向的强制刷壁器，强制刷壁器可利用安装在刷壁器上的高强橡皮或钢丝刷将接头管上的淤泥和泥皮刷除。 采用振捣棒将与先期槽段接头处的混凝土振捣密实，可减少因接头处混凝土松散而渗漏水。4.4.3 混凝土浇灌过程中控制 (1)严格控制导管埋入混凝土中的深度始终保持在26m之间，不能超过6m，导管埋深影响混凝土的流动状态。 (2)混凝土浇灌过程中，两根导管必须始终处于同一高度，以保证混凝土浇灌的均匀性。导管高差不同是拔管造成导管底口高差较大，当埋深较浅的进料时，混凝土影响的范围小，只将本导管附近的混凝土挤压上升。与相邻导管浇注的混凝土面高差大，混凝土表面的浮泥流到低洼处聚集，很容易被卷入混凝土内。从而造成墙体和接缝夹泥、夹渣。混凝土浇注中要保持混凝土连续均匀下料，对采用两根导管的地下连续墙，混凝土浇注应采取两根导管同时浇灌，确保混凝土面均匀上升，混凝土面高差小于30cm。以防止因混凝土面高差过大而产生夹层现象。4.5减少沉渣厚度措施 (1)提高泥浆性能，降低泥浆含砂率。由于地连墙较深，各道工序施工时间长，往往虽然扫孔、清孔后沉渣及泥浆各项指标满足要求，但是放钢筋笼、导管等工序总共用时间较长，在这段期间中或在长达4-8个小时左右的混凝土浇灌过程中，悬浮在泥浆中的砂又会沉下去，增加沉渣的厚度，沉渣厚度增加会增加地连墙接头、墙体夹泥的风险及增加混凝土浇灌的困难。因此为减少砂颗粒沉淀形成沉渣，必须要调整泥浆指标，增加泥浆悬浮砂的能力，减慢泥浆下沉的速度，对此确成槽泥浆粘度不少于20秒，为增加泥浆稳定，避免泥浆发生絮凝状态，增加沉渣厚度，必须要加强对泥浆使用过程中的管理，注意对浇灌混凝土和泥浆回收中进行控制，避免在浇灌混凝土过程中混凝土掉入泥浆中和劣化泥浆流入好的泥浆中，破坏泥浆。 (2)采取沉淀法进行清渣。在提高泥浆性能的前提下，槽段中必然因砂沉淀、细小泥土球颗粒等原因，或多或少会有沉渣，因此采取沉淀法进行清底。在成槽离槽底约1m距离的时候，结束成槽，沉淀一定的时间，然后沉渣连同槽底未挖除的部分一起清除。 (3)通过反循环清底置换。置换法大多在抓斗直接挖除槽底沉渣之后，而槽底任有一定的沉渣，所以需进一步清除抓斗未能挖除的细小土渣。 清底方法有：吸泥泵吸泥法（如下图123）。空气升液器吸泥法（如下图2456）。潜水式砂石泵排泥法（如下图257）。用导管压泥浆清孔（如下图所示189）。清孔方法示意图 1-导管；2-补给泥浆；3-吸力泵；4-空气升液排泥管；5-软管；6-压缩空气；7-潜水砂石泵；8-清水或稀泥浆；9-排渣。5地下连续墙主要施工技术方案主要施工工艺及控制要点液压抓斗工法地连墙施工示意图 地连墙施工示意图5.1泥浆制备与回收质量控制5.1.1 泥浆制备本工程上部土层夹有粉土、粉砂，在成槽中较不稳定，因此必须采取合适的泥浆指标，确保成槽稳定。（1）泥浆系统工艺流程见下图：泥浆系统工艺流程图（2）泥浆材料主要采用复合钠基膨润土（优钻100），搅拌过程中掺加少量纯碱。（3）泥浆材料特性优钻100（钠基膨润土）是一种较高造浆率、添加特制聚合物的200目钠基膨润土，其具有以下特性：一袋式配浆方案,除需要少量的纯碱外无需其他添加剂。搅拌时混合简单，快速。作用时间长，泥浆混合后可在较长时间内保持泥浆性能稳定。在不稳定地层中可形成薄的、致密的泥皮。泥浆稳定性好，悬浮渣能力强，新鲜泥浆比重一般在1.05左右。属于典型触变泥浆，泥浆在静态下粘度比其动态下的粘度高510秒。成槽时，受到土砂颗粒的混入，泥浆比重增加，粘度会降低。A.泥浆性能指标及配合比设计a)新鲜泥浆的各项性能指标见下表：新鲜泥浆性能指标表指标新鲜泥浆成槽泥浆清孔后泥浆粘度182525302025比重1.051.081.11.21.15含砂率4%10%4%PH7981079b)新鲜泥浆的基本配合比见下表：新鲜泥浆配合比表泥浆材料膨润土纯碱自来水1m3投料量（）10015011000B.废浆废弃标准a)清孔清出来的泥浆通过泥浆分离系统后，分离出来的土渣予以废弃。b)浇灌混凝土回收泥浆中，当泥浆指标超过以下任何一指标时，泥浆应予以废弃：粘度大于40s，PH大于10，比重大于1.3。（5）泥浆储存泥浆采用储浆罐储存。（6）泥浆循环泥浆循环采用3LM型泥浆泵输送，4PL型泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。（7）泥浆的再生处理清孔泥浆和浇灌混凝土过程中回收泥浆必须通过泥浆分离系统进行分离后再经过调浆后方可继续使使用，为确保泥浆分离效果，本工程专门引进宜昌黑旋风生产的泥浆分离系统，该分离系统每小时处理泥浆量达200m3，完全能满足分离要求。循环泥浆经过分离净化之后，虽然清除了许多混入其间的土渣，但并未恢复其原有的护壁性能，因为泥浆在使用过程中，要与地基土、地下水接触，并在槽壁表面形成泥皮，这就会消耗泥浆中的膨润土成分,并受混凝土中水泥成分与有害离子的污染而削弱了的护壁性能，因此，循环泥浆经过分离净化之后，还需调整其性能指标，恢复其原有的护壁性能，这就是泥浆的再生处理。A.净化泥浆性能指标测试通过对净化泥浆的比重、PH值和粘度等性能指标的测试，了解净化泥浆中主要成分膨润土、纯碱消耗的程度。B.补充泥浆成分补充泥浆成分的方法是向净化泥浆中补充膨润土、纯碱等成分，使净化泥浆基本上恢复原有的护壁性能。向净化泥浆中补充膨润土、纯碱等成分，可以采用重新投料搅拌的方法，如大量的净化泥浆都要作再生处理，为了跟上施工进度,可采用先配制浓缩新鲜泥浆，再把浓缩新鲜泥浆掺加到净化泥浆中去用泥浆泵冲拌的做法来调整净化泥浆的性能指标，使其基本上恢复原有的护壁性能。C.再生泥浆使用尽管再生泥浆基本上恢复了原有的护壁性能，但总不如新鲜泥浆的性能优越，因此，再生泥浆不宜单独使用，应同新鲜泥浆掺合在一起使用。（8）劣化泥浆处理劣化泥浆是指浇灌墙体混凝土时同混凝土接触受水泥污染而变质劣化的泥浆和经过多次重复使用，粘度和比重已经超标却又难以分离净化使其降低粘度和比重的超标泥浆。在通常情况下，劣化泥浆先用泥浆箱暂时收存，再用罐车装运外弃。在不能用罐车装运外弃的特殊情况下，则采用泥浆脱水或泥浆固化的方法处理劣化泥浆。（9）泥浆施工管理A. 指派专人每天对新制泥浆进行检测，保证泥浆各项性能指标均符合标准，并须经采样试验，合格后方可投入使用。B. 成槽作业过程中，槽内泥浆液面应保持在不致外溢的最高液位，暂停施工时，浆面不应低于导墙顶面10。5.1.2 泥浆制备质量控制超深地连墙成槽施工中，泥浆的作用是十分关键的。在搅拌桩加固以下几乎全部是渗透系数高的粉砂、细砂层，在动水压力作用下易液化产生流沙，另外地下墙深，各道工序施工时间长，在槽孔长时间暴露中容易引起沉渣增厚和槽段失稳等问题，因此在泥浆制备指标控制上要适当提高泥浆的粘度和比重，以增加泥浆护壁能力和悬浮沉渣能力，降低沉渣厚度，并保证槽壁稳定。泥浆的各项性能指标见表1。表1 泥浆质量控制指标泥浆性能新配置泥浆循环泥浆废弃泥浆检测方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重（g/cm3）1.051.081.061.101.11.151.251.35比重计粘度（s）1925253025355060漏斗计含砂率（%）4447811洗砂瓶PH值8989881313PH试纸5.1.3 泥浆回收质量控制在泥浆系统中设置泥浆分离机，回收泥浆均需要通过泥浆分离系统中的震动筛和旋流器，将小颗粒的粉土分离出来，使回收分离后的泥浆的含砂量要少于4。循环泥浆经过分离净化之后，虽然清除了许多混入其间的土渣，但并未恢复其原有的护壁性能，因为泥浆在使用过程中，要与地基土、地下水接触，并在槽壁表面形成泥皮，这就会消耗泥浆中的膨润土成分,并受混凝土中水泥成分与有害离子的污染而削弱了的护壁性能，因此，循环泥浆经过分离净化之后，还需调整其性能指标，恢复其原有的护壁性能，通过对净化泥浆的比重、PH值和粘度等性能指标的测试，了解净化泥浆中主要成分膨润土、纯碱消耗的程度。向净化泥浆中补充膨润土、纯碱等成分，使净化泥浆基本上恢复原有的护壁性能。严格控制泥浆的配置和正确使用泥浆是保证成槽的关键。5.2成槽过程控制5.2.1 槽段开挖方法 设计给出的槽段宽度不一定适合所有成槽设备的斗体开口宽度，因此现场实际施工前，应根据所选成槽机斗体的开口宽度认真仔细地核算槽段宽度，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅、顺序幅和闭合幅，然后进行开挖。（1）挖槽设备成槽采用液压抓斗工法，选用3台金泰成槽机，配备有垂直度显示仪表和自动纠偏装置，可以做到随挖随测随纠。（2）本工程首次成槽时，详细记录各项工艺参数，为后续施工做好技术准备，对不合适的施工工艺或技术要求及时更改，做到合理安全的施工。（3）单元槽段的挖掘顺序用抓斗挖槽时，要使槽孔垂直，最关键的一条是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽，要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中，要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中，切忌抓斗斗齿一边吃在实土中，一边落在空洞中，根据这个原则，单元槽段的挖掘顺序为：1)先挖槽段两端的单孔，或者采用挖好第一孔后，跳开一段距离再挖第二孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度。2)先挖单孔，后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度，抓斗能套往隔墙挖掘，同样能使抓斗吃力均衡，有效地纠偏，保证成槽垂直度。3)沿槽长方向套挖待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗，把抓斗挖单孔和隔墙时，因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性。4)挖除槽底沉渣在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。首开幅和闭合幅成槽见下图： 首开幅抓槽示意图 闭合幅抓槽示意图5.2.2 成槽垂直度的控制（1）成槽机操作要领根据安装在液压抓斗上的探头，随时将偏斜的情况反映到通过探头连线在驾驶室里的电脑上，驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况启动液压抓斗上的液压推板进行动态的纠偏，这样通过成槽中不断进行准确的动态纠偏，确保地连墙的垂直精度要求。成槽机驾驶员的操作水平是影响垂直度的关键性因素，为此需要要求驾驶员严格执行挖槽机操作要领，保证成槽精度。A.抓斗出入导墙口时要轻放慢提，防止泥浆掀起波浪，影响导墙下面、后面的土层稳定。抓斗入槽、出槽应慢速、稳当，特别是刚开始成槽时，抓斗一定要保持垂直，并与导墙平行，遇到偏差根据成槽机仪表及实测的垂直度情况及时纠偏，以使槽壁的轨迹达到最佳。B.不论使用何种机具挖槽，在挖槽机具挖土时，悬吊机具的钢索不能松驰，定要使钢索呈垂直张紧状态，这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键动作。C.挖槽作业中，要时刻关注侧斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差。D.单元槽段成槽完毕或暂停作业时，即令挖槽机离开作业槽段。（2）槽段检验 A.槽段检验的内容(a)槽段的平面位置 (b)槽段的深度 (c)槽段的壁面垂直度。B.槽段检验的工具及方法(a)槽段平面位置偏差检测：用测锤实测槽段两端的位置，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。(b)槽段深度检测：用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，三个位置的平均深度即为该槽段的深度。(c)槽段壁面垂直度检测：用超声波测壁仪器在槽段内左右两个位置上分别扫描槽壁壁面，扫描记录中壁面最底部凸出量或凹进量（以导墙面为扫描基准面）与槽段深度之比即为壁面垂直度，两个位置的平均值即为槽段壁面平均垂直度。5.2.3 刷壁施工质量控制本工程主要采用本单位设计的强制式刷壁器进行刷壁，利用钢丝绳吊重锤作为导向使刷壁器在刷壁过程中能紧贴接头处，确保刷壁效果，另外在刷壁器内部设置斜肋板，在下放过程中，使泥浆对刷壁机的竖向力转换成一个水平分力，使刷壁机贴紧接头，反复几次，直到刷壁机上没有附着物。地连墙刷壁示意图见下图成槽完成后在相邻一幅已经完成地下墙的接头上必然有黏附的淤泥，如不及时清除会产生夹泥现象，造成基坑开挖过程中地下墙渗水，为此必须采取刷壁措施，首先采用成槽机上的侧铲进行清除，然后采用刷壁器，用吊车吊入槽内紧贴接头混凝土面上下刷2-3遍，认真仔细地清刷干净，清刷应在清槽换浆前进行，使新老混凝土接合处干净，确保砼密实。成槽完成后利用履带吊，起吊专用的刷壁器，在接头上上下反复清刷，确保接头干净，防止渗漏水现象的发生。5.2.4 挖除槽底沉渣在抓斗沿槽长方向套挖同时，把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。清底的方法：清除槽底沉渣采用气举反循环（如右图）。抓斗抓槽完成后，应在2小时内用反循环法将槽底含沙量大的泥浆抽出，再用泥浆过滤器将泥浆中的泥沙滤除，将处理后的泥浆重新打入槽段内，待抽出泥浆符合性能符合要求后，清底工序完成。5.2.5 槽段检验 槽段平面位置偏差检测“全站仪”：用全站仪实测槽段两端的位置，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。 槽段深度检测“测锤”：用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，三个位置的平均深度即为该槽段的深度。 槽段壁面垂直度检测“超声波测壁仪”： 用超声波测壁仪器在槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面，扫描记录中壁面最底部凸出量或凹进量（与槽段深度之比即为壁面垂直度，三个位置的平均值即为槽段壁面平均垂直度）。 由于超深地连墙各道工序施工时间长，往往在扫孔、清孔后沉渣及泥浆各项指标难以满足要求，在放钢筋笼、导管等工序及在混凝土浇灌过程中，悬浮在泥浆中的砂又会沉下去，增加沉渣的厚度，沉渣厚度增加会加大地连墙接头、墙体夹泥的风险，增加混凝土浇灌的困难。因此为