大学城站地下连续墙施工方案.doc

深圳地铁5号线5303A标段大学城站DK14+500区段土建工程 大学城站围护结构施工方案深圳地铁5号线5303A标段大学城站CK14+500区段土建工程大学城站围护结构施工方案1. 编制原则和依据（1）深圳地铁5号线5303A标段土建工程施工设计图纸。（2）深圳地铁5号线5303A标段土建工程勘察报告。（3）有关设计规范、技术规范、试验规范、测量规范、质量检验评定标准、验收程序及相关法规、条例等。（4）深圳市区在安全文明施工、工地保安、环境保护、交通疏解等方面的规定。（5）中铁六局集团有限公司施工实践中的经验总结以及综合开发、推广、吸收运用的新技术、新设备、新工艺。2. 工程概况2.1工程规模本标段为深圳市城市轨道交通地铁5号线三标段土建工程，包括大学城站、大学城大学城区间、大学城站、大学城塘朗盾构井区间共二站二区间。本工程范围图1 本工程平面位置示意图2.2工程位置大学城站是深圳地铁5号线工程第11站，位于南山区大学城镇留仙大道与丽山路丁字路口、留仙大道南侧主道，呈东西向布置。图2 大学城站平面示意图2.3工程结构概况大学城站为地下两层三跨式结构，一岛一侧式站台，车站主体长度398.77m，宽度22.527.5m,总建筑面积20414.4m2。设四个出入口，三个风亭。车站采用明挖法施工，基坑深19.9m，基坑支护方案采用地下连续墙+内支撑（4道钢管支撑+1道倒换撑），地下连续墙厚为800mm。所有支撑均为直径600mm，壁厚t=12和16mm的钢管内支撑，钢腰梁采用2根I45c组合型钢。具体结构情况见表1：大学城站主体结构概况表 表1部位顶板厚(m)中板厚(m)底板厚(m)侧墙厚(m)施工方法区间段0.90.41.00.6/0.8明挖顺筑标准段0.90.41.00.6/0.8明挖顺筑2.4.地下连续墙工程概况大学城站地下连续墙厚800mm，深26.09m，基坑开挖深度为19.9m，入土深度8m。从车站范围地质剖面图可知，基坑底板位于2砂质粘性土，(16)2强风化混合花岗岩地层，地下墙墙趾位于(16)1全风化混合花岗岩地层和(16)2强风化混合花岗岩地层中。大学城站地下连续墙共计171幅，其中标准幅53幅，分幅长度为3.56m，“L”形幅12幅，“Z”形幅10幅。地下墙混凝土设计强度等级为C30，地下连续墙设计抗渗等级S8。连续墙施工采用液压抓斗法，接头采用锁口管形式。2.5地下连续墙主要工程数量地下连续墙主要工程数量见表2。大学城站围护结构主要工程数量表 表2序号项 目 名 称单位工程量1冠梁砼C30m3776.42冠梁钢筋t108.73导墙砼C20m31345.54导墙钢筋t385连续墙砼 水下C30m3237546连续墙钢筋笼t42577预埋钢板t808地下连续墙保护层垫块 A3钢t6.49接头管根20010土石方开挖及运输m32375411导墙木支撑 100100mm根19503. 工程地质条件3.1地形、地貌大学城站位于深圳市南山区大学城街道办留仙大道和丽山路相交路口处，车站沿留仙大道方向设置，处大学城大学城中心。工程场地地质构造主要表现为燕山期、加里东期花岗岩岩浆侵入作用，花岗岩在风化作用下形成残积层，山间洼地段冲洪积沉积的粉质粘土及砂层，地表为人工素填土，道路表层为混凝土路面。地面高程14.017.20m。3.2地基土的构成与特征大学城站地质情况：杂填土（0.6m4m厚）、粗砂（0m5m厚）、淤泥质粘土（0m5.5m厚）、砾质粘性土（0m2.5m厚）、粘性土（4.5m18m厚）、全风化花岗岩（0m2m厚）、强风化花岗岩（2m6m厚）。底板基本位于全风化花岗岩和强风化花岗岩地层内。本站通过地层描述如下：1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）1素填土：主要成分为粘性土，以褐红色、灰黄色为主，呈可塑状态。厚3.003.50m，在SZM5-Zc-071、SZM5-Zc-072、SZM5-Zc-073、SZM5-Z1-021钻孔揭露。层顶高程14.7016.31m。2）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）按照颗粒级配或塑性指数分为2淤泥质粘土、5粉质粘土、7中砂、8细砂、11砾砂、12圆砾6个亚层。2淤泥质粘土：浅灰、灰黑色，软塑。厚05.50m，呈透镜状分布，于SZM5-Zc-072钻孔揭露。层顶高程12.42m，层顶埋深3.00m。5粉质粘土：黄灰色、灰绿色，可塑。厚00.70m，呈透镜状分布，于SZM5-Z1-021钻孔揭露。层顶高程8.70m，层顶埋深6.00m。8细砂：灰白色、褐黄色，稍密，饱和。厚03.60m，呈透镜状分布，于SZM5-Zc-071钻孔揭露。层顶高程12.32m，层顶埋深3.30m。9中砂：灰白色、褐黄色，稍密，饱和。厚02.50m，呈透镜状分布，于SZM5-Z1-021钻孔揭露。层顶高程11.20m，层顶埋深3.500m。11砾砂：灰白色、褐黄色，稍密，饱和，含约20%的粘性土。厚01.90m，呈透镜状分布，于SZM5-Zc-071钻孔揭露。层顶高程8.72m，层顶埋深6.90m。12圆砾：褐黄色，中密，饱和，含少量粘性土。厚02.30m，呈透镜状分布，于SZM5-Z1-021钻孔揭露。层顶高程8.00m，层顶埋深6.70m。3）第四系上更新统坡积层（Q3dl）按照塑性指数分为1粘土1个亚层。1粘土(Q3dl）：棕红夹黄色、棕黄色，硬塑，混砂砾，具中等压缩性。厚05.10m，呈透镜状状分布，于SZM5-Zc-073钻孔揭露。层顶高程13.31m，层顶埋深3.00m。4）残积层（Qel）由花岗岩及混合花岗岩风化残积形成，可分为1砾质粘性土、2砂质粘性土2个亚层。1砾质粘性土：褐红色、灰黄色、褐黄色，硬塑坚硬，具中等高压缩性。厚09.40m，呈透镜状分布，于SZM5-Zc-073钻孔揭露。层顶高程8.21m，层顶埋深8.10m。2砂质粘性土：褐灰、褐黄色，硬塑坚硬，具中等高压缩性。厚4.508.60m，平均厚度6.55m，在SZM5-Z1-021、SZM5-Zc-071钻孔揭露。层顶高程5.706.92m，层顶埋深8.509.00 m。5）燕山期花岗岩（53）肉红、褐红、黄褐，中粗粒斑状结构，块状构造，主要成分为石英、长石、云母，按风化程度可分为1全风化花岗岩、2强风化花岗岩、3中等风化花岗岩、4微风化花岗岩4个亚层，分述如下：1全风化花岗岩：岩体呈土状，除石英外，各种矿物均已经风化为粘土，具中等高压缩性。厚04.00m，呈透镜状分布，于SZM5-Zc-073钻孔揭露。层顶高程-1.19m，层顶埋深17.50m。2强风化花岗岩：岩体呈土夹砂砾、碎块状，长石风化成砂砾状，云母局部可见，石英成分未变，最大揭示厚度5.10m，在SZM5-Zc-073钻孔揭露，最大层顶高程-5.19m，最小层顶埋深21.50m。3中等风化花岗岩：岩体呈碎块、短柱状，节理裂隙面上可见矿物风化，局部节理裂隙发育，最大揭示厚度1.20m，于SZM5-Zc-073钻孔揭露, 层顶最大层顶高程-10.29m，最小层顶埋深26.60m。4微风化花岗岩：岩体呈短柱状、长柱状，最大揭示厚度2.70m，于SZM5-Zc-073钻孔揭露, 最大层顶高程-11.49m，最小层顶埋深27.80m。6）燕山期花岗岩（53）褐灰、褐黄、灰白、灰黑色，中细粒结构，块状构造，主要成分为石英、长石，按风化程度可分为(16)1全风化混合花岗岩、(16)2强风化混合花岗岩、(16)3中等风化混合花岗岩、(16)4微风化混合花岗岩4个亚层，分述如下：(16)1全风化混合花岗岩：岩体呈土状，除石英外，各种矿物均已经风化为粘土，具中等高压缩性。厚2.002.40m，于SZM5-Zc-073、SZM5-Z1-021钻孔揭露。层顶高程-2.906.82m，层顶埋深8.8017.60m。(16)1强风化混合花岗岩：岩体呈土夹砂砾、碎块状，长石风化成砂砾状，石英成分未变，最大揭示厚度4.60m，在SZM5-Zc-071、SZM5-Zc-072、SZM5-Z1-021钻孔揭露，最大层顶高程4.42m，最小层顶埋深11.20m。(16)1中风化混合花岗岩：岩体呈碎块、短柱状，节理裂隙面上可见矿物风化，局部节理裂隙发育，最大揭示厚度7.20m，于SZM5-Zc-071、SZM5-Zc-072、SZM5-Z1-021钻孔揭露, 层顶最大层顶高程-0.18m，最小层顶埋深15.80m。(16)1微风化混合花岗岩：岩体呈短柱状、长柱状，最大揭示厚度3.60m，于SZM5-Zc-071、SZM5-Zc-072、SZM5-Z1-021钻孔揭露, 最大层顶高程-5.08m，最小层顶埋深20.50m。车站地质纵断面图见图3。图3 车站地质纵断面图3.3地下水本标段场地地下水按赋存条件主要分为孔隙水及基岩裂隙水。孔隙水主要赋存在第四系素填土、砂层、残积层和全风化花岗岩中，砂层地下水略具承压性。基岩裂隙水主要赋存在花岗岩强风化层中等风化层中，略具承压性。残积层中地下水，对混凝土结构不具腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。3.4场区地震效应本场地主要为台地，根据建筑抗震设计规范（GB 500112001）表4.1.1规定，判定本场地为对抗震属有利地段。3.5不良地质现象（1）素填土本场地有分布素填土，成分主要为粘土及粉质粘土，局部夹碎石，主要由花岗岩残积土回填而成，土质不均。（2）软土本场地局部分布的2淤泥质粘土，含腐殖质，有臭味，具高压缩性，强度低，为高灵敏度土。（3）残积土和风化岩本场地普遍分布混合花岗岩及花岗片麻残积土和全风化岩，土质不均，饱和状态下受扰动后，极易软化变形，强度、承载力骤减；土夹砂砾状强风化花岗岩也存在饱和状态下受扰动软化问题，只是程度较轻。4. 车站周边环境4.1车站周边交通大学城站是深圳地铁5号线工程第11站，位于南山区大学城镇留仙大道与丽山路丁字路口、留仙大道南侧主道，呈东西向布置。车站涉及道路有：留仙大道：东西方向，规划红线宽80m，现状道路宽95m，南侧主道双向6车道，中间绿化带宽40m，北侧辅道双向4车道；丽山路：南北方向，规划红线宽50m，主道双向6车道。本车站3号出入口处有一公交站。图4 大学城站周边环境4.2周边建筑路口附近建筑物较多，路口东北角为平山村住宅（29层）；路口西北角现阶段为红花岭农贸市场，规划为众冠集团下开发的一个集商业、住宅一体的楼盘；路口南侧为北辰精密仪器厂房。除了建筑物外场地存在密集的电力、电信、雨水、上水、污水、燃气、路灯等地下管线管道，地下管线管道的走向与道路平行，局部斜交。4.3地下管线大学城站施工范围内管线重多，控制车站埋深的横跨车站主体1200雨水管改移。车站沿留仙大道中央绿化带布置，同时在留仙大道辅道600污水管（横跨车站的3、4号出入口通道，管外底标高9.70m）、留仙大道主道北侧600/700污水管（横跨车站的1、2号出入口通道，管外底标高8.50m）、留仙大道主道路中47002000污水沟（横跨车站的1、2号出入口通道，沟外底标高10.23m）控制车站的埋深5. 工程总体筹划5.1施工总体部署根据交通疏解和管线改迁情况，大学城站共分三期进行围挡，地下连续墙也分三期进行施工，其中一期施工地下连续墙79幅，二期施工地下连续墙14幅，三期施工地下连续墙78幅。分期围挡图见图5、图6和图7。根据施工场地安排及工期要求，大学城站地下连续墙施工安排2台成槽机、8台冲孔钻机。导墙施工完后根据地质报告及现场地质调查，先采用成槽机进行成槽，如出现不良地质，先采用冲击钻机进行冲孔，后采取成槽机成槽。大学城站共计171幅连续墙，计划每台成槽机2幅/3天。5.2施工准备5.2.1施工总平面布置地下连续墙施工采用2套成槽设备，进场后依次施工一期、二期和三期地下连续墙，在施工场地内设置钢筋胎模场地、拌浆平台及泥浆池。在地下墙施工阶段，道路宽度不小于9m，所有设备设施均布置在离施工便道边线2m以外。在地下墙施工的同时，已完成地下墙施工的区域可以陆续进行地基加固、灌注桩、降水井点、圈梁等的施工。在施工现场设置钢筋笼制作平台、泥浆系统、集土坑、临时集装箱办公室、仓库、养护室等临时施工设施，大学城站地下墙施工阶段的场地布置见图5、图6和图7。5.2.2施工用水业主在施工现场附近提供f100管径的施工用水接驳口，具体位置在现场交接。接驳口至各车站施工用水点自行排管，施工现场给水主管路采用Dg50(2)，沿工地围墙敷设。施工设施和生活设施用水根据设施的落实情况与用水量需求，敷设适当通径的给水支管路。工程消防用水管一律使用f100管径，并配备足够数量的消防软管。所有水管均沿施工道路外侧设置，采用套管上回填黄砂，浇捣混凝土加固处理，走向均设专用标志。5.2.3施工用电5.2.3.1 负荷统计及容量计算图5 大学城站分期施工平面布置图（一）图6 大学城站分期施工平面布置图（二）（1）负荷统计按照施工用电量最大的施工期间进行负荷统计，负荷最大阶段为地下墙与钻孔灌注桩固等工艺同步实施。大学城站围护结构施工用电负荷统计表 表3 用电负荷设备名称规格型号数量容量合计成槽机2台55KW110KW泥浆泵5台5KW25KW自动拌浆系统Z101套70KW70KW拌浆筒HL-4002只21KW42KW沉降筒HL-4002只21KW42KW钻孔灌注桩钻机及泥浆泵8套60KW480KW碰焊机UN-1002台100KVA200KVA硅整流电焊机ZXG-30015台21KVA315KVA钢筋成型机GC40-12台3KW6KW钢筋切断机GQ40-A2台5KW10KW木工锯MS1092台3KW6KW木工平刨MB504-12台3KW6KW插入式振捣器ZN5015台1.5KW22.5KW生活区办公、食堂、浴室等100KW100KW镝灯5套3.5KW17.5KW（2）施工用电总容量计算S=K1SP1/COSf1K2SP2K3SP3SP1电动机总功率 K1=0.5 COSf1=0.75SP2电焊机总容量 K2=0.5SP3生活区浴室用电K3=0.6从统计表中得出：SP1=852.5KWSP2=515KVASP3=370KWS=0.5769/0.750.5565.50.6117.5=865.9KVA业主将提供850KVA容量接口，现场备用2台200KVA发电机，使用时合理调配，确保施工用电设备安全。5.2.3.2 安装工艺和要求（1）各施工变电所接地极制作安装，应配合土建工程施工。每隔5米应打入L=2.5m，5050的角钢，用254镀锌扁钢焊接连成一体，再引入变电所接地排上。（2）施工现场临时用电的保护方式应采用TN-S接零保护系统，所有低压馈出电源应采用三相五线制电缆。（3）在各用电点的总配电箱周围，应打L=2.5m，5050的角钢1根，施工变电所的引出的PE线连接，构成重复接地系统，接地电阻不大于4。各用电设备的金属外壳用接地线与接地排连接。（4）电缆敷设方法可采用沿围墙挂钩敷设，过路处需穿钢管暗埋敷设。（5）从总配电箱馈出的分配电箱，其每一回路的开关载流量和短路电流需与备用电设备的容量相匹配，设备在复申使用前需先检验漏电开关的动作是否正确。5.2.3.3安全用电措施（1）安全用电技术措施选用TN-S供电系统。总配电箱与各分配电箱设二级漏电保护。配电箱需作重复接地。根据施工场地的特殊性，选择不同等级的安全电压为照明电源。电气设备选择正确的防护措施。电工持证上岗。（2）安全用电组织措施建立临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度。建立技术交底制度。建立安全检查、检测制度。建立电气维修制度。建立安全用电责任制。（3）施工现场预防发生电气火灾措施正确选择导线截面。导线架空敷设或暗埋敷设，其安全间距满足规范要求。电气操作人员认真执行各规范。配电室耐火等级大于三级，室内安全器具配齐。施工现场严禁使用电炉，室内不准使用功率大于100W的灯泡，严禁使用床头灯。5.2.4工地排水为确保工地环境整洁，达到文明标化要求，在工地上建立有效的排水系统，并与地区的排水系统沟通。同时落实“防台”、“防汛”和“雨季防涝”措施，配备“三防”器材和值班人员，做好“三防”工作。排水采用明沟横截沟沉淀池污水管的排水系统，明沟采用砖砌结构，与道路一体浇筑。沿道路或围墙布置排水沟，排水沟汇集至大门口，通过沉淀池后排入城市雨污水管，保证雨水、基坑内降水等顺利排放。施工污水经过明沟集流，沉淀以后，间接排入地区的排水系统。并在工程开工前与市政排污及排水管理部门办妥相关手续。5.2.5测量控制现场共布设3个加密导线控制点、3个二等水准点。其中加密导线控制点通视条件良好,水准点则埋设于偏僻稳定场所。5.2.6施工道路施工现场的道路主要是利用既有的留仙大道道路。5.2.7集土坑设置因地下连续墙成槽作业时挖出的土方带有浆液和烂泥，直接装车外运会沿途滴漏，造成环境污染。为此，拟在施工区域内设设置一个能容纳250m3土方的临时集土坑，17*6*2.5m3，用来临时收集成槽作业挖出的湿土，待沥干泥浆后，再进行外弃。估计消耗混凝土45m3，钢筋2.5吨。集土坑平面布置图见图8。图8 集土坑结构布置图5.3施工进度计划一期施工阶段共计79幅，二期施工地下连续墙14幅，三期施工地下连续墙78幅。在正常施工情况下每1.5天完成一幅地下墙施工。 大学城站围护结构计划施工工期162天，从2008年3月21日至2008年8月29日结束，地下连续墙施工进度计划见下表：大学城站地下连续墙施工进度计划见下表 表4 5.4施工机械设备计划本工程地下墙施工拟备置2台液压抓斗。现场将各配备2台100t履带吊和2台50t履带吊。另外为成槽施工必须配置碰焊机、成型机、电焊机、泥浆系统等设备。具体施工设备计划见下表：大学城站主要施工机械设备配置表 表5 序 号名 称型 号 规 格单位数量用 途1全站仪TCR1201台1测量放样2水准仪B20台13液压挖掘机PC200台2挖导墙沟4空气压缩机W-6/7台2破碎障碍物5斗式装载机WA-300台1土方内驳6自卸卡车东风4.5T台17泥浆箱25m3/只只7泥浆系统平台8冲 拌 箱4m3/只只29双轴拌浆机4m3/套套2泥浆系统设备10泥 浆 泵3LM型（5KW）只411泥 浆 泵4PL-250型（15KW）只412手拉葫芦0.5-1.0T只213泥浆取样绞车自 制台1泥浆测试器具14泥浆取样筒1000cc只115泥浆取样盆只216泥浆测试仪器机台用成套产品套217电子秒表通用产品块118磅 秤100kg台219吸引胶管Dg1006m/根根10泥浆输送管路20宝塔头法兰Dg100（配吸引胶管）只2021绵纶软管Dg65(2.5”)m10022消防快速接头Dg65(配锦纶软管)付2023成槽机真 砂台2成槽作业24液压抓斗800套2成槽作业25冲孔桩机CZ22套8辅助成槽作业26履 带 吊100T （日本）台2钢筋笼等吊装作业27履 带 吊50T （日本）台228超声波测壁器DM-686-型套2槽段质检29空气升液器Dg10050m/套套2清底换浆30空气压缩机3m3/分通用产品台231钢筋切断机GQ40-A型(3KW)台2地下连续墙钢筋笼制作和结构钢筋配料等32钢筋成型机GC40-1型(3KW)台233闪光对焊机UN-100型(100KW)台234直流电焊机AX-3201型(14KW)台1235锁 口 管800型 27m/套套4墙体混凝土浇灌36混凝土导管300或270 30m/套套4墙体混凝土浇灌37千斤顶100T只4顶拔锁口管5.5劳动力计划本工程安排三班制作业，在开工日全部进场投入施工，若在每星期召开例会上发现有进度落后的工序，立即采取措施，增加劳动力和机械设备，将进度落后的工序抓上去。劳动力计划见下表： 劳动力配置计划表 表6 序号工种主要工作内容人数备注1司机安装挖掘机、开挖槽段、起重司机12清理现场2起重工起重吊放作业、配合成槽与定位43泥浆工泥浆系统安装、泥浆生产循环全部内容10机电安装除外4混凝土工接拆混凝土导管、浇筑混凝土的全部工作、清理现场、顶拔锁口管85钢筋工制作导墙钢筋与地下墙钢筋笼的全部工作24一半兼电焊工6电焊工配合制作钢筋笼承担现场所有电焊工作167机电工现场电器设备安装、维修、吊卸锁口管等88测量检验工放样与施工监测、超声波测壁等4专职9管理人员现场、指挥、技术、质量、材料、生活管理365.6主要材料计划由于槽段施工工期紧张，必须预先计算好材料的用料计划，合理及时的申报，避免供应不及时影响施工，但也要防止多报计划造成浪费。地下墙施工主要材料需求为钢筋和砼以及拌制槽段泥浆所需的陶土粉、聚合物等，另外还有钢筋接驳器、钢板、木材等。材料需求计划见下表：本工程主要工程材料需求量表 表7 序号材料名称与规格单位数量用 途1钢筋吨4295地下连续墙2地下连续墙商品混凝土m323754地下连续墙3新硬化钢筋混凝土路面m380004钢筋混凝土导墙m31345.5地下连续墙本工程主要施工材料需求量 表8 1膨润土吨1500地下墙施工2CMC吨153纯碱吨406. 地下连续墙施工方案6.1.地下连续墙分幅大学城站地下连续墙厚800mm，深19.9m，采用水下C30混凝土灌注，地下连续墙间接头采用接头管形式。车站地下连续墙槽段总数171幅，其中标准墙53幅，幅长为3.56m，“Z”型10幅，“L”型12幅。具体情况见图9所示。6.2总体施工方案本工程地下连续墙施工分三期进行，为保证丽山路的人行通行，在丽山路路口人行道对应位置保留6米的人行通道，过基坑地段采用钢便桥过渡，因此该段采用倒边施工，整个场地以丽山路为界分东西两个独立的施工场地，每个施工场地各安排一台成槽机。每个场地成槽施工时跳槽间隔两幅逐幅施工（保证两台冲孔机同时冲孔的钻机摆放位置），土层采用液压抓斗槽壁机成槽,不良地质及岩层采用冲孔钻机冲击成槽，槽段开挖时制备优质膨润土制作泥浆护壁，清槽后在槽内吊入钢筋笼，钢筋笼吊装采用履带式起重机，双导管水下灌注混凝土。考虑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，地下连续墙施工时中心轴线外放80mm。导墙导墙采用20cm厚 “”型C20现浇钢筋混凝土构筑物，上面板宽1.0m，下缘板深1.5m，导墙净宽840mm。连续墙成槽连续墙施工采用液压抓斗槽壁机成槽：土层段采用抓斗取土，不良地质及岩层段采用冲孔钻机冲击成槽、反循环排碴成槽。护壁泥浆及其配套设施护壁泥浆现场配置，并进行循环净化后再使用。钢筋笼安设每个场地换浆、清槽、刷壁后采用一台100T履带吊(主吊)和1台50T履带吊(副吊)起吊钢筋笼入槽，钢筋笼制作好以后，根据检测需要安装质量检测50镀锌钢管和测斜管，注意两端封闭，防止堵塞。水下混凝土浇筑钢筋笼安放好后，及时安设两根浇筑混凝土导管，浇灌C30水下混凝土成墙。6.3地下连续墙施工采用的方法本工程地下连续墙施工地下连续墙液压抓斗法。主要工序见下图10。图10 液压抓斗工法流程图6.4地下连续墙施工流程地下连续墙施工流程见图11。图11 地下墙施工流程图6.5主要施工工艺6.5.1导墙施工(1)导墙结构形式本车站围护结构采用800mm地下连续墙，导墙净宽840mm（包括外放40mm），深度为导墙面以下1.5m，且以至少插入原状土30cm为标准，导墙两侧翻边宽1.0m,导墙厚20cm；钢筋网横向为8200，竖向为12200，导墙采用现浇钢筋混凝土结构，混凝土采用C20，其断面尺寸及配筋见图12。图12 导墙横断面尺寸图(2)导墙施工放样 导墙是地下连续墙在地表面的基准物，导墙的平面位置决定了地下连续墙的平面位置，因而，导墙施工放样必需正确无误。施工测量坐标应采用业主或设计指定的城市坐标系统或专用坐标系统。 导墙施工测量通常采用导线测量法，各级导线网的技术指标应符合有关规定。 为了保证水准网能得到可靠的起算依据，并能检查水准点的稳定性，应在施工现场设置三个以上水准点，点间距离以50100m为宜。 施工测量的最终成果，必须用在地面上埋设稳定牢固的标桩的方法固定下来。 导墙施工放样必需以工程设计图中地下连续墙的理论中心线加上外放尺寸作为导墙的中心线。 应在导墙沟的两侧设置可以复原导墙中心线的标桩，以便在已经开挖好导墙沟的情况下，也能随时检查导墙的走向中心线。 放样过程中，如与地面建筑或地下管线有矛盾时，应与设计规划部门联系，施工单位不能擅自改线。 施工测量的内业计算成果应详加核对，由测量计算者和复核校对者二人共同签名，以免计算出错，导致放样错误。 导墙施工放样的最终成果应请施工监理单位验收签证，否则不准浇筑导墙混凝土。(3)导墙施工注意要点： 在导墙施工全过程中，都要保持导墙沟内不积水。 横贯或靠近导墙沟的废弃管道必须封堵密实，以免成为漏浆通道。 导墙沟侧壁土体是导墙浇捣混凝土时的外侧土模，应防止导墙沟宽度超挖或土壁坍塌。 导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土层中30cm。 现浇导墙分段施工时，水平钢筋应预留连接钢筋与邻接段导墙的水平钢筋相连接，同时应该避免接缝与槽段的分幅太近。 导墙是液压抓斗成槽作业的起始阶段导向物，必须保证导墙的内净宽度尺寸与内壁面的垂直精度达到有关规范的要求。内外导墙净距允许偏差为5mm，侧面垂直度允许偏差为1/500，同时保证内外导墙顶面高程基本相等，导墙纵向直线性良好，无扭曲变形。导墙立模结束之后，浇筑混凝土之前，应对导墙放样成果进行最终复核，并请监理单位验收签证。墙为钢筋混凝土结构，混凝土标号为C20，钢筋保护层为35mm，钢筋网片下应设置相应厚度的保护层垫块；浇筑时保证砼施工质量，无蜂窝麻面、空洞，并保证导墙内壁的平整度。 导墙混凝土浇筑完毕，拆除内模板之后，应在导墙沟内设置上下两档、水平间距2m的100100mm木撑，并向导墙沟内回填土方，以免导墙产生位移。 导墙混凝土自然养护到70设计强度以上时，方可进行成槽作业，在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。在导墙施工前，应根据管线交底内容尽量多挖样洞，尤其是埋深较深的雨污水管，在导墙的施工阶段就力争处理掉。6.5.2泥浆系统(1)泥浆系统工艺流程见下图13。净化泥浆劣化泥浆新鲜泥浆配制新鲜泥浆贮存再生泥浆贮存离心机分离泥浆施 工 槽 段沉淀池分离泥浆旋流器振动筛分离粗筛分离泥浆劣化泥浆废弃处理加料拌制再生泥浆净化泥浆性能测试回收槽内泥浆图13 泥浆分离处理系统图(2)泥浆配制泥浆材料 本地下连续墙工程采用下列材料配制护壁泥浆： a) 膨润土：广东省出产的200目商品膨润土。 b) 水：自来水。 c) 分散剂：纯碱（Na2CO3）。 d) 增粘剂：CMC（高粘度，粉末状）。 e) 加重剂：200目重晶石粉。 f) 防漏剂：纸浆纤维。 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表9： 新鲜泥浆性能指标表 表9 项目粘度（秒）比重PH值指标22261.0589 b) 新鲜泥浆的基本配合比见表10：新鲜泥浆配合比表 表10 泥浆材料膨润土纯碱CMC自来水1m3投料量（）1164.50.58950泥浆配制见图14。原 料 试 验称 量 投 料膨润土加水冲拌5分钟CMC和纯碱加水搅拌5分钟溶胀24小时后备用泥浆性能指标测定混合搅拌3分钟图14 泥浆配制方法图泥浆储存泥浆储存采用集装式泥浆箱。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。泥浆的再生处理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、纯碱和CMC等成分,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、纯碱与CMC等消耗的程度。 (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、纯碱和CMC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、纯碱和CMC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。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。泥浆质量控制规定泥浆质量控制指标，为的是使泥浆具有必要的性能。下图是适用于本工程的泥浆质量控制指标泥浆施工管理(a)各类泥浆性能指标均应符合国家规范、地方规范和“施组”的规定，并需经采样试验，达到合格标准的方可投入使用。(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30厘米。图15 泥浆质量管理图6.5.3开挖槽段 (1)挖槽设备挖槽段采用真砂槽壁挖掘机，见图16。图16 液压抓斗成槽示意图 (2)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： 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。 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。 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。 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。(3)挖槽机操作要领 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。 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。 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。 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。(4)挖槽土方外运 为了保证工期，使白天和雨天挖槽土方难以外运时也可进行挖槽作业，在东西每个施工区域内各设置一个能容纳250m3挖槽土方的集土坑用于白天和雨天临时堆放挖槽湿土。6.5.4槽段检验 (1)槽段检验的内容 槽段的平面位置。 槽段的深度。 槽段的壁面垂直度。 (2)槽段检验的工具及方法 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。 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。 槽段壁面垂直度检测： 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（以导墙面为扫描基准面）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。见图17：超深波仪器检测效果图 图17 超声波检测示意图槽段垂直度的表示方法为： X / L 。其中X为壁面最大凹凸量，L为槽段深度。(3)成槽质量评定以实测槽段的各项数据，评定该槽段的成槽质量等级。6.5.5清底换浆刷壁(1)清底的方法清除槽底沉渣有沉淀法和置换法两种。 沉淀法 (a)清底开始时间由于泥浆有一定的比重和粘度，土渣在泥浆中沉降会受阻滞，沉到槽底需要一段时间，因而采用沉淀法清底需要在成槽结束一定时间之后才开始。 (b)清底方法 使用挖槽作业的液压抓斗直接挖除槽底沉渣。 置换法 (a)清底开始时间：置换法在抓斗直接挖除槽底沉渣之后进行，进一步清除抓斗未能挖除的细小土渣。 (b)清底方法：使用Dg100空气升液器，由起重机悬吊入槽，空气压缩机输送压缩空气，以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土碴淤泥。 清底开始时，令起重机悬吊空气升液器入槽，吊空气升液器的吸泥管不能一下子放到槽底深度，应先在离槽底12m处进行试挖或试吸，防止吸泥管的吸入口陷进土渣里堵塞吸泥管。清底时，吸泥管都要由浅入深，使空气升液器的喇叭口在槽段全长范围内离槽底0.5米处上下左右移动，吸除槽底部土碴淤泥。(2)换浆的方法 换浆是置换法清底作业的延续，当空气升液器在槽底部往复移动不再吸出土碴，实测槽底沉碴厚度小于10厘米时，即可停止移动空气升液器，开始置换槽底部不符合质量要求的泥浆。 清底换浆是否合格，以取样试验为准，当槽底处各取样点的泥浆采样试验数据都符合规定指标后，清底换浆才算合格。在清底换浆全过程中，控制好吸浆量和补浆量的平衡，不能让泥浆溢出槽外或让浆面落低到导墙顶面以下30厘米。(3)刷壁由于槽壁施工时，老接头上经常附有一层泥皮，会影响槽壁接头质量，发生接头部分渗漏水。刷壁方法主要采用本单位自制强制式刷壁机，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，另外在刷壁机内部设置斜肋板，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，认为已将附着在接头上的泥皮清除。见图18。图18 强制性刷壁器详图6.5.6钢筋笼制作(1)本次施工的钢筋笼均采用整体吊装，在统长的钢筋笼底模上加工成型。(2)钢筋笼制作全部采用电焊焊接，不得用镀锌铁丝绑扎。(3)各种钢筋焊接接头按规定作拉弯试验，试件试验合格后，方可焊接钢筋，制作钢筋笼。(4)按翻样图布置各类钢筋，保证钢筋横平竖直，间距符合规范要求，钢筋接头焊接牢固，成型尺寸正确无误。(5)钢筋笼在迎土面、开挖面合理设置保护层定位钢板。如图19所示。图19 钢筋笼保护层示意图(6)按翻样图构造混凝土导管插入通道，通道内净尺寸至少大于导管外径5厘米，导管导向钢筋必须焊接牢固，导向钢筋搭接处应平滑过渡，防止产生搭接台阶卡住导管。(7)为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形，各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架，拐角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆。(8)为了保证钢筋笼吊装安全，吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验算，作为钢筋笼最终吊装环中吊杆构件的钢筋笼上竖向钢筋，必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固。(8)严格按设计要求及翻样图纸焊装预留插筋(或接驳器)、预埋铁件，绑扎硬泡沫塑料板，并保证插筋、埋件的定位精度符合规定要求。(9)钢筋笼制成品必须先通过“三检”，再填写“隐蔽工程验收报告单”，请监理单位验收签证，否则不可进行吊装作业。(10)钢筋笼质量检验标准见表11。钢筋笼质量检验标准 表11项 目允许偏差mm检查频率检 查 方 法范围点数长度 50每幅 3宽度 20 3尺 量厚度 - 10 4主筋间距104在任何一个断面连续量取主筋间距（1米范围内），取其平均值作为一点两排受力筋间距 10 4尺 量 预埋件中心位置 20 4抽 查 同一截面受拉钢筋接头截面积占钢筋总面积50% (或按设计要求定) 观 察6.5.7钢筋笼吊装本工程钢筋笼最长25.54米，最大吨位18.67吨，(不包括索具)现拟定采用100吨及50吨履带吊进行双机抬吊，整体入槽。(1)起吊钢筋笼设备的配置配置KH500 100T履带吊作为主吊，KH180型50吨履带吊作为副吊，进行双机抬吊，主吊设置三道吊点，副吊设置两道吊点。针对本工程吊车配备的主要技术参数如下：l KH500 100吨吊车：100吨臂杆接37米，10米工作半径最大起重量42吨；钢笼在整个抬吊过程中，100吨最大受力出现在钢笼处于竖直状态，约18.67吨42吨（包括起吊索具），满足起吊要求。l KH180 50吨吊车：吊车臂杆接25m，其最大自重能力可以达到25吨，而50吨吊车最大受力出现在钢筋笼起吊到60度角的时候，最大受力约为钢筋笼重量的60，即20吨25吨。能够满足起吊要求。(2)钢筋笼吊点布置为了防止钢筋笼在起吊、拼装过程中产