地下连续墙干出土施工工法.doc

地下连续墙干出土施工工法湖南五建 刘运龙地下连续墙自上世纪五十年代在国外出现，从七十年代起我国在工程中引入使用，至今已形成700多万的工程应用量。地连墙作为深基坑工程的挡土围护兼承重结构已得到越来越广泛的应用，鉴于其在高层建筑地下室、地铁车站、沿海（软弱土基层）道路工程、深基坑工程及围护结构等方面的广泛适用性，以及适合于城市密集建筑群施工及场地狭窄区进行深基坑施工等优点，必将成为我集团总公司今后承建都市大项目、沿海地下工程的重要施工手段之一。一、 工法特点1槽段划分灵活，施工效率高槽段长度一般在2.47.2m，液压抓斗施工速度快，一幅6m长23m深的普通地连墙施工可在14小时内完成成槽，至浇灌砼工作。采用跳槽法施工，一台成槽机一天可成槽两幅6m长、20m深左右的槽段，一个月正常可形成5000m3的生产量，有效地缩短了工期，为下一步工序的施工提供作业条件。2成槽质量可靠由于液压抓斗上设有纠偏导板和测斜仪，控制每抓的施工精度，从而保证槽体的垂直度，槽壁（地连墙壁）光洁度。3能在较狭窄的区域施工，减小对周围建筑物、道路交通等的影响。4符合文明、环保施工要求，低噪声、无振动、无污染。二、工艺原理按设计平面位置先构筑导墙，作为定位和标高控制依据，液压抓斗沿导墙壁抓土（通过控制抓斗的垂直度来控制成槽精度），槽内泥浆面始终要超过导墙底面50以上并高出地下水面，通过在槽壁面形成的泥皮和泥浆侧压力，防止壁面土体坍落。在抓到控制标高后，进行扫孔清孔，清除槽底泥土，清刷槽段接头后，吊入已作成型并通过隐蔽验收的钢筋网片并准确定位，最后下导管，进行泥浆下混凝土浇筑。三、适用范围1. 适用于粘、砂性土层地质条件。2. 适用于地下建筑物承重围护结构（向地下要空间是今后建筑开发的一大趋势），如地铁、大型地下商场、高层建筑地下室等深基坑工程，用于防渗墙及高等级公路墙等等。在沿海城市及大都市具有广泛的适用前景。四、 工艺流程及操作要点：（一） 工艺流程图见下图冲洗砼导管、清理现场钢筋笼制作、验收刚性接头制作、质检泥浆分类回收混凝土供料检测笼顶标高泥浆的控制使用泥浆的制作施工准备拔出接头管泥浆下浇注地连墙砼安装导管吊放刚性接头或接头管吊入钢筋笼清刷槽段接头清底清孔验槽成槽机成槽工作成槽机组装就位导墙制作测量、放样（二） 操作要点1. 导墙施工1.1 导墙的作用1.1.1 槽段定位及成槽时起导向作用，并作标高控制的依据。1.1.2 抵抗施工过程中车辆、设备形成的荷载，防止槽口坍塌。1.1.3 钢筋笼入槽后担负，及接头固定。1.1.4 浇注地下砼时，担负布料斗重量。1.1.5 作顶拔接头管（盒）时的支座。1.2 导墙的形式在地表为软弱土层的工地，常采用现浇“北”字型或现倒“L”型钢筋砼导墙。1.3 导墙内净宽b=设计墙厚+46，导墙顶口宜高出地面（路面）510，避免雨水等流入槽内，导墙埋深1.2m1.7m，具体深度与表层土质有关，如遇有未固结的杂填土层时导墙须穿过此填土层坐落到稳定性较好的老土层上。1.4 导墙外侧回填好土，并夯实。2. 泥浆施工泥浆的质量是保证液压抓斗成槽的安全与质量的首要条件，因此，护壁泥浆的质量控制指标是非常关键的一个环节，并且由于施工地段地质，地下水情况的影响，以及泥浆制备材料的不同，具体实施方案需要经过试配调整确定。2. 1 泥浆池的砌筑应以主要槽段泥浆的需求量为依据，在不影响场内施工，及运输、移机的合适地段布置泥浆池、池壁及底用水泥砂浆粉刷，使地下水不能渗入池内。2. 2 回浆池回浆池的位置最好与泥浆池相邻，便于再生浆与泥浆池共用送浆泵和，回浆池的体积取11.5倍,单幅槽砼体积量。2. 3废弃泥浆（含劣化泥浆的处理）不能随意排放，以免堵塞市政排水、排污管网或污染环境，应合理处理，常用措施如下：2. 3. 1指定地点，让其自然分解沉淀。2. 3. 2用泥浆车罐运到污水处理站处理。2. 3. 3就地搅拌固化，然后作弃土在土方开挖时一并运出。2. 3. 4现场配备固液分离系统，对废弃泥浆作固液分离处理。2. 4各种泥浆主要控制指标。泥浆类别PH值漏斗粘度比重含砂率新制泥浆79241.051.13%槽中泥浆71022451.051.2不作要求清孔后泥浆71022401.051.156%再生泥浆7925351.051.1513451.258%3钢筋笼制作与吊安3. 1 制作场地制作场地布置在吊车方便进出处，并且场地要非常平直，做好硬化和排水措施。3. 2 对于槽幅划分较统一的能批量制作的钢筋笼，为保证精度和提高工效，在制作平台两侧按钢筋笼的宽度设卡线（一般用经较直过的槽钢或角铁通线布置）。3. 3 钢筋笼的起吊确定3. 3. 1 地连墙钢筋笼一般较长，其起吊是一个很复杂的受力状态，钢筋笼必须要具备足够的刚度，一般通过布置纵横桁架（设计）来解决。并经试吊验证或经验满足。3. 3. 2吊车与吊具3. 3. 2.1 吊车的起吊能力应该满足最大钢筋笼重量和最大弯矩要求。3. 3. 2. 2 当钢筋笼很长或较单薄时，一般采用扁担滑轮吊具、多吊点起吊方法解决钢筋笼吊装时易变形问题。3. 3. 2. 3 钢筋笼头部吊点除应满足吊装要求外，还要兼顾就位时定位功能。3. 4 钢筋笼的合适位置要布设导管（双导管通常设在钢筋笼四分之一的位置，少于3m的钢筋笼单导管下料导管设在钢筋笼中部），该范围的钢筋接头须平滑，并且与桁架、预埋件保持适当的距离以免发生钩住导管的事故。3. 5 钢筋笼的制作3. 5. 1 钢筋笼厚度根据设计确定并满足地下筋最小保护层厚度要求，同时钢筋笼最厚部位须小于设计壁厚5cm以上。否则会防碍钢筋笼入槽。3. 5. 2 钢筋笼四周竖筋与水平筋及剪刀筋等的交点必须采用电焊点牢，中间交点不少于三分之一电焊点牢，以保证满足刚性及吊装要求。3. 5. 3 钢筋笼的侧向尺寸误差宜控制在-2cm+2cm范围，并且不得影响其与接头的咬合。3. 5. 4 钢筋笼下口50cm范围在不影响浇注导管通过的情况下，宜按1：3内收并做闭合束口筋，便于入槽。4. 成槽 4. 1 准备工作4. 1. 1 技术准备4. 1. 1. 1施工图经设计交底、汇审。4. 1. 1. 2 施工区域及临近区域内地下管道、光纤通讯电缆、地下障碍物、附近建筑、精密仪器仪表、航空管制等的调查资料。4. 1. 1. 3 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料并报监。4.1.1.4 钢筋、型钢及其半成品的质检报告并报监。4.1.2 施工场地准备4.1.2.1 施工总平面图合理布置，各功能区分配科学、有机协调。4.1.2.2成槽机、砼罐装车、吊车的运输道路必须碾压平整、硬化，满足行走和承载力要求。4.1.2.3 施工前应做好场地平整及排水措施。4.1.2.4 对施工场地高压电缆、附近危房制定落实隔离、保护措施。4.1.2.5 施工场地设置储浆池一个、沉淀池两个、或有废浆池一到两个，施工场地允许时设置环型泥浆槽、形成泥浆循环网络。4.1.3 现场施工水、电的准备4.1.3.1 总用电量按计算确定。4.1.3.2 总用水量以制浆池需水量为主，受槽端体积及成槽机工作能力影响较大。一般用75水管通至制浆池。4.1.4抓土4.1.4.1 抓挖顺序一般采用跳槽法，符合设计及施工规范要求。4.1.4.2 入槽抓挖前必须检查仪表正常、油路无渗漏、液压系统等正常。4.1.4.3 钢丝绳无损伤，否则及时更换至符合安全要求。4.1.4.4 在成槽过程中及时纠偏，并使显示精度始终保持在良好范围内。开始成槽挖掘速度不宜太快，垂直精度保持1/500左右。4.1.4.5 根据进深及时间间隔及时检查泥浆各项指标，控制在正常范围。4.1.4.6 槽幅接头用接头刷反复刷23次，至接头面干净（刷面不带泥）。4.1.4.7 整幅槽段挖到底后，须扫孔，以铲平抓接部位壁面及挖除槽底沉渣，抓深控制在设计标高。5. 地下砼浇注。5.1 清孔换浆后及时浇注砼。5.1.1 每次浇砼前，对砼的坍落度检测保持在1822cm、易性良好，无过大粒径粗骨料防止阻塞导管并按要求留置砼试件。5.1.2 若现场不方便设置排浆沟的话，则泥浆泵、管要事先接好，并保证功率与浇砼速度相匹配。5.1.3 回收泥浆经处理后检测各项指标符合要求后方可投入下一循环。5.1.4 对不能使用的废弃泥浆（含劣化泥浆），不能随意排放，以免堵塞城市排水、排污管网，或污染环境；应合理处理。5.1.4.1 用泥浆车罐运到郊外指定点或污水处理站。5.1.4.2 经固液分离后，作弃土处理。5.2.1 导管连接密封良好，试水打压（0.61.0MPa）合格。导管直径不宜太小（以250300为宜）。磨损严重（一般3万m3）时及时更换新管，以防拔管时断管，造成质量、安全事故。5.2.2导管底离槽底一般控制在15cm左右，3m以上槽幅一般布置两根导管，每根间距宜均匀分布，以使砼的流动尽量合理。5.3砼浇灌过程中，专人负责测量、记录，并与浇筑指挥人员同步联系。5.3.1测量砼的深度，以埋管1.5m3m范围内为宜.5.3.2达到拔管条件时，及时报告专职指挥，拔管不能幅度过大，严格禁止导管口进入泥浆造成走桩、夹泥事故。5.3.3砼的供应必须连贯,以免停滞过久造成凝固堵管，或槽内砼不流动，难以浇灌，正常浇灌一般每小时60立方米以上，故对砼量大的槽段浇灌时，商品砼供应商应派技术员在现场协调配合。5.3.4砼接近槽面时，导管内、外压力差不大，导管埋深以保证导管下口不进入泥浆层，砼能流动即可，同时，加勤测量频率，准确控制砼最终标高，以设计地连墙顶标高并加30cm-50cm超灌高度控制。5.4（接头管（箱）的拔出）拔管工作组的作业5.4.1顶拔或吊拔接头管的时间应根据砼的初凝和终凝时间来定。5.4.2在浇第一斗砼的同时，用胶桶盛砼做实验，测定初、终凝时间。5.4.3用钢钎实地探测槽内新砼的凝固情况指导拔管。5.4.4拔管时间间隔以砼不坍塌为准，根据力值并结合气候条件调整，开始几次可间隔半小时左右，随着砼强度的发展，大气温度25以上时，此时间隔10-15分钟，拔管频率越来越快，直至导管（盒）被拔出。5.4.5拔出的管（盒）及时清理干净，并涂表面隔离剂，以便下次使用。五、材料与设备。（一）、材料1、泥浆制作材料。1.1 膨润土：粘性、均匀性很好的粘土性矿物；或粘土：塑性指数Ip大于17，小于0.005mm的粘粒含量大于60%。1.2 纯碱（Na2CO3）：调整PH值，改善泥浆性质。 1.3 纤维素：改善泥浆黏度和悬浮稳定性。1.4 防渗外加剂：废纸浆液、锯末灰等，防止渗水。2. 砼2.1 市区一般采用商品混凝土公司按设计要求配置的商品混凝土。2.2 无法采用商品混凝土的工地，须设立现场搅拌站（经检验合格）。2.2.1 砂、石地材的含泥量不超标，材质符合设计要求。2.2.2 水泥品种规格根据地质、地下水性质选择合适品种。3. 钢筋、钢材3.1 制作钢筋笼所用钢筋有检验报告，并复检合格，符合设计要求。3.2 制作刚性接头的钢板、电焊条等按设计要求采购正规厂家的产品。 （二）主要机械设备 成槽机是地连墙施工的关键设备，宜根据不同的地质条件及工程情况等因素决定选用合适的国产或进口机型。对于槽深、工程精度要求较高的项目，选用利勃海尔液压抓斗成槽机，该机具有很强的施工能力（每月可达5000m3成槽产量），并具有完善的监控仪表及电脑辅助操作系统，帮助纠偏保证成槽垂直精度。其它配套机械设备见下表：设备名称数量用途备注起重履带吊1辆吊钢筋笼、拔接头管（盒）80100t起重履带吊1辆配合钢筋笼入槽、下导管、接头管（盒）、刷接头35t接头刷1只清刷槽幅之间接头缝钢丝式接头盒2套刚性接头嵌槽工地加工导管2套浇注地下混凝土250300泥浆泵3台送浆、拌浆、回收浆30m3/h拌浆机1台拌制泥浆3kw送浆管路2套送浆、回收浆50100废浆处理设备1套超指标废浆处理或泥浆车外运泥浆测试仪1套粘度仪、含砂率仪、比重计、PH试纸、测量绳等钢筋加工设备1套钢筋下料、弯曲、对焊等电焊机612台点焊钢筋笼、焊制刚性接头等7.5kv.A六.质量控制 1.泥浆质量：按控制指标严格控制各种泥浆质量达标，这也是成槽安全的关键。成立接受了技术交底的专门工作小组负责此项工作。2.钢筋笼、刚性接头质量：2.1外观几何尺寸准确（钢筋笼的堆放不得超过三层），不得影响入槽。2.2结构焊接受力牢靠，避免变形、散架危险。2.3钢筋笼、刚性接头的吊放要对准槽位，扶稳、缓慢入槽，以免碰撞挂擦槽壁影响入槽的同时增加槽底淤积。定位后固定好防止浇注混凝土笼上浮。3.清槽 导管入槽就好位以后浇注混凝土以前应再次测量沉渣厚度，沉渣厚度超标时进行二次清槽。不严重时可采用压浆法即可取得较好效果，另可采取反循环法、导管空气升液排渣法清槽。4.浆下混凝土的浇注 4.1 导管第一节宜稍长些（一般46m），底口离开槽底3050cm。下第一次混凝土前管内放一只比管内径少1 cm的球塞（排浆并避免泥浆混入砼内）。4.2 第一次混凝土量必须保证将导管埋入砼中1m以上（避免夹浆）。在浇注过程中管底应埋入砼中1.53 m（6 m）为宜，任何时候管口不得进入泥浆中。4.3 混凝土料斗口宜布置5cm5cm（6mm筋工地加工）见方筛网，砼过滤后才进入导管，以免大粒物堵管造成质量事故。4.4 每班（每槽幅）砼坍落度试验不少于两次，做好测量控制和各项原始记录及灌注记录。5接头管顶拔必须由专人负责按技术交底执行，杜绝埋管事故的发生。七 安全措施地连墙施工相对一般土建作业存在更大、更多的危险隐患，必须全员、全过程加强安全意识，采取有效措施杜绝重大安全事故的发生。1.严格贯彻“安全第一，预防为主”的安全方针，健全安全管理组织，完善安全生产制度，对工人进行三级安全教育和班前安全教育。2.特殊工种要持证上岗，其它各项工作也要对人员做好定编培训及安全技术交底后方可上岗。一般单机作业队人数见下表：序号作业班主要工作内容人数备注1机组安装成槽机、成槽，成槽机保养6机长负责2泥浆组泥浆生产循环、测深63钢筋班制作钢筋笼、导墙钢筋等30未包括焊工4电焊班加工刚性接头、配合钢筋笼点焊85吊装组吊装钢筋笼、刚性接头、导管等6两班倒6浇注组配合导管、浇注混凝土、清理现场77测量放样、标高控制及记录28管理技术、质量、安全文明、材料等83.槽口边设安全警戒线，防止溺水。4.加强机械维护、检修、保养，机电设备由专人持证上岗，按规程操作。5.钢筋笼的吊装必须由专门司吊人员按章作业，并有专人指挥，防止坠物伤人事故6.场地电缆严禁拖地，并由专职电工（持证）架设，电器必须严格接地，接零和漏电器。防止漏电触电事故。7.抓斗入槽和出槽的提升速度不宜太快，一是防止抓斗碰挂导墙根部，二是避免产生过大的涡流和负压造成槽壁坍塌。8.成槽过程中随时检查泥浆，注意防止恶化影响护壁，成好槽后应及时浇砼避免泥浆分离，沉渣增厚，对于槽口做好覆盖或隔离围护等安全措施，或对砼灌完后的空槽要及时回填压实。9.成槽后成槽机应远离槽段、其他重设备也不得临近槽边以免压坍槽壁。10.对于塌槽等危险，事前做好应急预案，并演示，规避人员伤亡或成槽设备埋沉风险。 八 、 环保措施除执行常规施工环保措施外，针对该工法特点，特别注意加强以下几点：1.泥浆沉渣不得随意外排，更不得直接注入市政下水管网造成堵塞、污染。须按专项废泥浆处理方案措施执行。2.夏季晴天，工地做好相应防尘措施：对常用施工场地硬化，对临设周围做好绿化等因地制宜的有效措施。3.工地泥土外运应用专门带盖泥头车。4.砼灌车等出入工地频繁，洗车槽备足压力水枪，并安排工人专职冲洗车胎，保证泥浆不带出工地、玷污道路。九、社会经济效益1.液