高深度地下连续墙施工总结.doc

广佛18标段中间风井连续墙施工总结珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段项目施工18标段中间风井基坑招标阶段采用钻孔桩+桩间旋喷桩+内支撑支护；施工阶段，根据总体提供的中间风井处的详勘地质钻孔和补充详勘地质钻孔揭示，中间风井场地范围内砂层较厚，厚度约为711.5m，钻孔桩+桩间旋喷桩的止水效果不理想，因此采用防水效果好的连续墙支护。中间风井围护结构连续墙于2012年5月12日正式开工，至2012年8月16日浇筑最后一幅连续墙，历时96天，顺利完成中间风井围护结构连续墙的施工。第一章 工程概况1.1 工程概述珠三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段施工18标段土建工程合同段包括沥滘站、站后折返线、南州站-沥滘站盾构区间土建工程及其附属工程。中间风井（兼盾构吊出井）中心里程 YDK30+576.985 (ZDK30+595.570)，基坑平面尺寸为22.8x15.1 m，深度 40.674m，风井位于线路直线段上。中间风井西侧和南侧各设置1个敞口风亭，风亭平面尺寸5.0x5.5m，埋深 9.072m；风井东侧设置1个排风井和1个新风井，风亭平面尺寸2.4x2.4m，埋深3.972m。中间风井考虑预留双洞大断面暗挖折返线施工条件。中间风井（兼盾构吊出井）位于南环立交南侧的绿化带内，东南侧为长江货商业城，占用施工场地面积为6584m2，场地占用时间约22 个月，施工场地范围内无管线，无需交通疏解。中间风井基坑距离南环立交桥桩最小距离约30m，南环立交桩基为1500mm 钻孔桩，桩长约1525m。1.2 中间风井结构形式本标段中间风井围护结构招标阶段设计为12001350钻孔桩+内支撑支护形式，桩间采用旋喷桩止水。施工图设计阶段，根据地质补充勘探报告，考虑中间风井砂层厚度较大，设计为风井围护结构采用800mm连续墙+七道钢筋混凝土支撑（局部八道），附属结构采用800mm连续墙+两道支撑支护形式，风井连续墙嵌固深度不小于1.5m，在连续墙内外各密贴做一排1200三管旋喷桩；主体风井基坑平面尺寸22.8x15.1m，埋深40.674m，主体风井连续墙共16幅，分别有4个“L”型、10个“一”型（长5m）槽段，2个“T”型槽段；支撑竖向间距分别为1.5、4.5、5.0、4.5、4.0、5.0、4.0、5.5m。第一道支撑采用600x800mm钢筋混凝土八字撑，作用于1200x800mm 的冠梁上，第二道支撑采用800x1000mm钢筋混凝土八字撑；第三五道支撑采用800x1000mm钢筋混凝土对撑，第六、七道支撑采用800x800mm钢筋混凝土对撑；第一、二、三、六、八道斜撑采用800x800mm的混凝土斜撑。混凝土腰梁上尺寸1000x1000mm。围护结构平面图如图1所示。图1 中间风井兼盾构吊出井平面图中间风井西侧和南侧各设置1 个敞口风亭，西侧敞口风亭基坑平面尺寸5.5x17.0m，埋深9.072m，围护结构采用800mm 连续墙+二道支撑，西侧敞口风亭6个连续墙槽段分别有2个“L”型、4个“一”型槽段。南侧侧敞口风亭基坑平面尺寸5.0x5.5mm，埋深9.072m，围护结构采用800mm 连续墙+二道支撑，南侧敞口风亭4个连续墙槽段分别有2个“L”型、3个“一”型槽段。南侧和西侧敞口风亭均与中间风井主体共用一侧连续墙，另外一侧连续墙受力段嵌固深度不小于4.0m。构造段进入粉质粘土层不小于1.0m；支撑竖向间距分别为1.5 和3.8m。冠梁截面尺寸为800x600mm，第一道混凝土支撑截面尺600X600mm，第二道钢支撑609，t=14mm，钢腰梁2 工45C 型钢。新旧连续墙接头处采用三根A600400双管旋喷桩加固，加固长度与附属风道的连续墙同长；新风道和排风道的基坑的搅拌桩挡墙与连续墙接头处采用三根A600400双管旋喷桩加固，加固深度同搅拌桩挡墙的深度。第二章 地质水文概况2.1 地质概况2.1.2自然地理概况中间风井位于长江交易场北门草坪里面、南环高速公路旁、较窄路面四通八达，交通繁忙，地势平旦，标高7.5米左右。根据广州市基岩地质构造纲要图，中间风井位于华南准地台，桂湘赣粤褶皱束，三水断陷盆地，地处天河向斜南翼；属广三断层上盘，地层呈单斜状，走向近东西，倾向近西北，倾角1025。地层中节理较发育，一般有两组，倾角多为40 50或7585，多呈闭合状。2.1.2岩土工程特征区间范围内上覆土层为第四系(Q)，下卧基岩为为白垩系下统白鹤洞组广钢段（K1b2 ）、猴岗段（K1b2 ），中间缺失第三系。各岩土层分布及特征分述如下：4人工填土层(Q 4ml)杂填土、素填土：杂色、棕红色、黄绿色、灰褐色、灰白色，松散-稍密，湿-稍湿。素填土的组成物主要为人工堆积的粉质粘 土和中细砂碎石垫层；杂填土混杂瓦片、砖块和混凝土碎块等建筑垃圾，0.00.3m 多为混凝土、沥青路面，以下多为粘性土，局部耕 植土。场地内普遍分布。4淤泥或淤泥质土 (Q4 mc)灰、深灰色，软塑流塑，粘性强，滑腻，沾手，难成形，略具臭味，含朽木及贝壳，局部含粉细砂及夹薄层粉细砂。主要分 布于珠江两岸人工填土下，为特殊地质；层厚2.34.0m。4淤泥质砂 (Q 4 mc)深灰色，以粉细砂为主，局部为中砂，含约 2030%淤泥或淤泥质成分，松散、饱水，有泌水现象，局部地段为淤泥与淤泥质砂 互层状分布。沿线普遍分布于淤泥质土下部，为特殊地质。层冲积-洪积粉细砂层(Q3 al+pl )由冲积、洪积作用而形成，主要为细沙，含少量粉砂，灰白色、灰色、浅黄色，松散中密，饱和，含粘粒，颗粒较均匀，级 配差。分布广泛连续，厚度较大，多与冲洪积土层呈现相间分布；层厚2.36.0m。层冲积-洪积中粗砂层(Q3 al+pl)由冲积、洪积作用而形成，主要为中砂，其次为细砂、粗砂、砾砂，灰白色、灰色、浅黄色，松散中密，饱和，局部含砾石， 含粘粒，颗径较均匀，级配差。分布不连续，多与冲洪积土层呈现相间分布；层厚5.08.0m。粉质粘土黄褐色、棕红色、灰白色，可塑，局部硬塑。冲积-洪积而成，以粘为主，质较纯，为中等压缩性土层。局部含砾砂。在局部为 稍密状粉土。淤泥质土灰黑色、深灰色，软塑-流塑，饱和。河湖相沉积，含腐植物（有机质、朽木），味臭。以粉粘粒为主，质较纯，局部含少量细、 中砂，间夹薄层中细砂,干燥收缩。残积土层(Qel)由砾岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩残积作用而形成的粉质粘土、粉土组成；粉质粘土以粘粒为主，粘性较强；粉土以 砂粒为主；棕红色，湿稍湿；含砾石、中砂、细砂，根据粉质粘土的塑性状态和粉土的密实度，分为5-1和5-2二个亚层。可塑状态的粉质粘土以及呈稍密状的粉土棕红色，以粘粒为主，含较多粉细砂及少量亚圆状的中粗砂、砾石，大部份钻 孔揭露。硬塑坚硬状态的粉质粘土以及呈中密密实状的粉土棕红色, 以粘粒为主，含较多粉细砂及亚圆状的少量中粗砂、砾石。该层偶夹全风化或强风化岩块；层厚0.51.8m。全风化泥质粉砂岩、砾岩棕红色、深红色；岩石已风化成土柱状或土块状，呈坚硬状；岩石组织结构已基本破坏，但结构尚可辨认；岩石碎屑物主要为 泥质、粉砂质，局部夹强风化岩块。岩石全风化带在可挖性方面属于土层。强风化泥质粉砂岩、砾岩棕红色或褐红色，岩石组织结构已大部分破坏，但原岩结构尚可清新辨认，矿物成分已显著变化；风化裂隙很发育，岩体破碎； 泥质胶结为主，岩芯破碎，呈半岩半土状，局部呈短柱状及碎块状；岩质软，锤击声沉；夹全风化、中风化或微风化薄层；层厚3.59.5m。主要为棕红色或褐红的泥质粉砂岩、粉砂岩棕红色或褐红色，砾状、粉粒状结构，中厚层状构造；岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，见裂隙多被方解石脉充 填胶结；泥质、钙质胶结，胶结一般，砾岩砾石成分以砂岩及灰岩为主，呈次棱角状，岩芯较完整，以短柱状-块状为主，岩质稍硬， 岩石完整性指标(RQD)一般70%。该层强风化及微风化夹层较多；层厚9.014.6m。微风化泥质粉砂岩、粉砂岩棕红色或褐红色，砾状、粉粒状结构，块状构造；岩石组织结构基本未变化，见少量风化裂隙，被灰白色方解石脉充填胶结； 砾岩中砾石成分以砂岩及灰岩为主，呈亚圆-次棱角状，铁质、钙质胶结为主，胶结良好，岩芯完整，以长柱状为主(节长10-30cm， 部分可达35100cm)；岩质致密、坚硬，锤击声响；微风化岩层局部夹强、中风化岩层。岩石完整性指标(RQD)为90%；层厚4.410.0m。2.2 水文地质本区间地下水有两种类型：一、第四系松散层和全风化带潜水型孔隙水，二是基岩强-中风化带的裂隙水。 (1)第四系孔隙含水层 具有水力联系第四系松散层的孔隙水，主要赋存于第四系的杂填土层、淤泥质砂及冲洪积砂层中，地下水埋深03.8m,为饱水层，根据抽水试验，本层水量较丰富，由大气降雨及珠江水补给。 (2)基岩裂隙水主要分布在风化裂隙发育的岩石强风化带和中风化带。为承压型或微承压型裂隙含水层，地下水埋深随基岩面起伏而不 同，由于岩性及裂隙发育程度的差异，其富水程度与渗透性也不尽相同，其渗透性受基岩裂隙发育程度影响，具有一定的随机性， 局部裂隙发育，裂隙连通性较好，渗透性较强，致使地下水的渗透性在空间分布上的差异较大。局部含水层顶板距上部的砂层较近， 具有一定的水力联系。地下水对混凝土结构具侵蚀性CO2弱腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。2.3 不良地质情况2.3.1岩石软化中间风井岩层的岩性主要泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，以泥质胶结为主，根据详细勘察资料其软化系数为0.230.69，又因其全风化带和强风化带的岩层剧烈风化成粉质粘土、粉土和砂土，遇水易软化，在空气中暴露时间过长会风干开裂破碎，在地下水浸泡后易失稳。在设计、施工中应给予重视。2.3.2岩体风化的不均一性本区间的基岩风化带具软硬夹层特性，即在岩层中、微风化带中夹有软弱的全、强风化透镜体等，软弱透镜体强度低，裂隙发育，开挖易渗水。施工应给予重视。2.3.3砂层根据勘察结果，本场地内层状砂层分布广泛，厚度达811.50m，砂层密实度较差，富水性较强，稳定差，对风井施工影响较大。2.3.4软土本场地的沿线分布有大量淤泥质土（、地层）及淤泥质砂（地层），具有软土的特性，由于淤泥质土层的强度 较低，稳定性差。在施工中应给予注意。2.3.5砂土液化根据详细勘察成果，淤泥质砂层（层）中呈松散状的淤泥质粉细砂以及（层）呈松散状的粉细砂，在度地震烈度 的情况下，会产生液化，为地震液化土，液化等级轻微严重，大部分淤泥质砂为中等严重液化土。第三章 施工重难点以及应对措施3.1 砂层厚度大是本工程的难点本场地施工范围内砂层范围达811.5m，且大部分是呈松散状的淤泥质粉细砂，在地下连续墙施工中，极易造成塌孔等不利情况。针对这个问题，我们做好以下几点措施：1、根据科技委专家意见，在连续墙成槽之前，沿连续墙内外两侧各密贴施工一排1200的三管旋喷桩，三管旋喷桩穿透砂层进入岩层不小于0.5m或进入不透水层不小于1.5m。2、在连续墙成孔过程中严格控制泥浆比重。由于连续墙深度大，在冲孔桩机施工至底部时，难免会造成上部砂层范围内泥浆比重急剧下降，悬浮颗粒下沉等情况，造成泥浆不合格，无法达到护壁作用而导致塌孔，在施工过程中，应及时进行翻浆，保证上下泥浆均符合设计要求。3、减小槽段周围荷载，特别是冲击荷载。由于砂层自稳能力极差，且砂层离地面距离只有58m，在地面收到强大的荷载或冲击荷载的情况下，容易使砂层受到扰动，从而使砂层失稳而塌孔。3.2 连续墙深度大是本工程的难点中间风井基坑深度设计为40.674，连续墙底深度为42.174m，这在广州甚至是全国范围内，是为数不多的。所谓地下连续墙的施工，意味着施工均在地下，深度越大，表明我们对施工的可控性越小，出现问题的风险也就越大。针对连续墙深度大我们所做的对策是：1、每个槽段合理安排冲孔桩机的位置，争取每个槽段使用两台冲孔桩机进行施工，以加快成槽速度，做到快施工、快下笼、快浇筑，以减短连续墙槽段冲孔搁置时间，减小发生事故的几率。3.3 控制连续墙槽段的垂直度是本工程的重点由于连续墙深度大，在成孔过程中，如果由于孔的垂直度达不到要求，极易造成钢筋笼下放不顺利、塌孔等诸多不利情况，而本工程钢筋笼采用分段吊装、中间接笼的方式，如接笼后钢筋笼无法下放，将造成严重后果。对此我们制定以下措施：1、过程控制。在成槽过程中，每隔一段时间便测一下孔壁垂直度，一经发现立即纠偏。2、扩大槽段厚度，施工前，加大冲孔桩机的锤头。本工程设计厚度800mm，如按以前使用780mm的锤头，槽段厚度只有800mm左右，一旦成孔后发现垂直度不满足要求等情况，将使钢筋龙无法下放，实际施工过程中，锤头制作为840mm，槽段厚度控制在850mm左右，但是这将导致连续墙灌注混凝土量的增加。3、施工放线时平面均外放围护结构20cm，为后续结构施工保留足够余量。3.4 连续墙接头的处理是本工程的重点由于本工程地层范围内存在丰富的地下水，如果连续墙施工过程中接头处理不好，将导致开挖过程中渗漏水，甚至出现大量涌水涌砂现象。为了防止以上事故发生，在施工过程中制定以下措施：1、本工程连续墙接头设计为工字钢接头，设计时一期施工的带工字钢的钢筋笼内侧20cm，外侧15cm，施工时，在经过设计业主及监理的同意下，变更为内侧15cm，外侧20cm，即在施工卡笼时，增加工字钢接头的深度。2、采用方锤钢丝刷反复冲刷接头处，做到不刷干净不下笼的原则，在接头刷完时必须经项目技术负责人检查验收方可进入下一道工序。3.5 泥浆控制是本工程的重点由于本工程上部地层为淤泥质土、淤泥质粉细砂，在连续墙成孔过程中自造浆能力差，且淤泥、砂层厚度大，施工过程中泥浆比重控制不好极易造成塌孔等事故。针对上诉问题，制定以下措施：1、现场备有足够数量的膨润土，在连续墙成孔自造浆能力不足时，适当添加膨润土，是泥浆性能满足设计要求。2、当连续墙成孔进入岩层后，由于本工程岩层为泥质粉砂岩，具备自造浆能力，此时要及时翻浆，是上部泥浆满足设计要求。3、在成孔完成后清孔时，使用黑旋风泥浆分离系统，使泥浆满足设计要求，以免槽底沉渣过厚，导致混凝土灌注不顺利。第四章 连续墙及其加固措施施工中间风井兼盾构吊出井围护结构地下连续墙共27个槽段，其主体风井16个槽段分别有4个“L”型、10个“一”型槽段，2个“T”型槽段，西侧敞口风亭6个槽段分别有2个“L”型、4个“一”型槽段，南侧敞口风亭5个槽段分别有2个“L”型、3个“一”型槽段，拟投入一台液压抓斗机和八台冲击钻机成槽。4.1连续墙施工工艺流程图 连续墙施工工艺图如图4-1。测量放样开挖沟槽砌筑导墙划分槽段清碴吊放钢筋笼安放导管成槽冲孔钻就位机械组装施工准备换浆排放废浆脱水钢筋笼制作测试施工下一槽段清场灌注混凝土泥浆处理泥浆贮存池泥浆回收补充新浆混凝土供应循环浆回收泥浆搅拌图4-1 连续墙施工艺工流程图4.2导墙施工导墙是为了控制施工平面位置、成槽垂直度、防止塌壁的重要施工措施。成槽施工设置混凝土导墙。根据原地面下杂填土及素填土的分布厚度，导墙采用 “”型式，导墙的高度为2.5m， 采用C25混凝土浇注。导墙两侧的坡面坡度根据实际情况而定。导墙采用明挖法施工，立模浇筑。导墙的横断面构造见图4-2。图4-2 导墙断面示意图导墙开挖采用挖掘机，人工配合清底、夯填、整平，在保证无管线的前提下，铺设砂浆垫层，扎筋浇注底部混凝土。侧墙采用组合模板，立模浇注侧墙，浇注时采用插入式振动棒振捣。在混凝土强度达到70%时拆除侧墙外模，对称回填侧墙外侧，再施工导墙顶板，在混凝土强度达到70%时拆除侧墙内模，立即加对口撑，保证顶面高程、内外墙间距、垂直度满足设计要求。导墙的施工流程：场内三通一平测量放线地表清障开挖沟槽绑扎钢筋导墙立模支撑浇筑导墙。导墙起锁口和导向作用，直接关系到连续墙顺利成槽和成槽精度，施工中特别保证以下措施的实现：1）严格控制导墙施工精度，确保连续墙轴线误差10 mm，内墙面垂直度0.5%，平整度5mm，导墙顶面平整度10mm（根据地下连续墙成槽垂直度的控制情况，为确保结构内衬墙尺寸和车站建筑限界，地下连续墙施工放样轴线向外平移6cm）。2）导墙施工时及时支护，防止土体造成坍塌，拆模后及时对口支撑，墙背侧回填时对称进行回填，且支撑在槽段开挖时才拆除，确保导墙垂直精度及稳定。3）用粘土回填导墙后背。如无粘土来源，可在原状土中掺加7%水泥后，用水泥土回填。4）导墙未达设计强度禁止重型设备接近，不准在导墙上进行钢筋笼的制作及吊放。导墙养护期间严禁重型机械在附近行走、作业。4.3 三管旋喷桩施工根据市科技委基坑审查要求：应采取有效措施避免砂层较厚区段连续墙施工出现塌槽情况并补充相应应急预案。参照广佛线施工18标南沥区间中间风井兼盾构吊出井围护结构连续墙成槽安全方案讨论会议纪要，中间风井围护结构连续墙外围两侧分别采用一排12001200（三重管）旋喷桩对砂层进行加固，旋喷桩共130根，深度为穿透砂层1.5m，砂层以上为空桩。4.3.1旋喷桩施工参数三管旋喷桩施工参数见表4-1。表4-1 旋喷桩施工参数表序号项目参数1桩径1200mm2提升速度6-16cm/min3旋喷速度5-16rpm4风压0.7MPa5高压水压力2030MPa6水泥浆压力23Mpa7水泥浆流量100150L/min8水 灰 比1.09每米水泥用量600kg4.3.2旋喷桩施工流程及注意事项施工前，应做工艺试桩（也可用工程桩做试验桩），以标定各项施工技术参数。（1）施工准备：在三管旋喷桩施工前，清除设计桩位范围内的杂物、障碍物，平整场地，挖好排浆沟，平整夯实并进行硬化处理，保证施工中的钻机保持稳定。 （2）测量放线：测量人员依据测量控制桩点，根据设计图纸准确定出旋喷桩孔位置，并做好标志。旋喷桩孔的中心允许偏差不大于50mm。（3）钻孔：钻机定位平稳，同时调整机架，使钻头对中误差小于2cm，施工前，钻机要先试运转检查。钻机就位要安放水平，钻杆要必须对准孔位中心且保持垂直，必须用水平尺和垂球检查,保证其倾斜度不得大于1.0%。为保证钻好的孔在实施旋喷前不坍塌，钻孔时采用比重为1.21.3的泥浆护壁。钻孔完成经检查合格后，用麻袋封堵，以保证注浆时钻孔不至被堵塞。观察高喷参数孔内保持满浆测量放线定位引钻钻机就位下喷射管高喷作业提升摆动浆液配制泵送钻进成孔移位回灌启动空压机送水启动空压机送风下一循环开始图4-3 旋喷桩施工流程示意图 （4）喷射注浆：在插入旋喷管前先检查高压浆液和空气喷射情况，各部位密封是否封闭，插入后先做高压射水试验，合格后方可喷射浆液。在插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，可边射水，边插管，水压力一般不超过1Mpa。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷射量后再逐渐提升注浆管，由下而上的顺序进行喷射注浆。喷到桩高后迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。当喷射结束后，随即在喷射孔内进行自然水压力静压填充灌浆，直到浆面不再下沉为止。 （5）浆液配置：浆液采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥和自来水配制，水灰比1.0，比重1.51.6，采用立式搅拌罐搅拌。浆液应旋喷注浆前30分钟60分钟内拌料搅拌，浆液搅拌后放置不得超过4小时。 （6）回灌：当喷射结束后，随即在喷射孔内进行自然水压力静压填充灌浆，直到浆面不再下沉为止。4.4泥浆的配制与使用在地下连续墙挖槽过程中，泥浆的作用是护壁、携渣、冷却机具和切土滑润，其中护壁为最重要的功能。泥浆的正确使用，是保证挖槽成败的关键。4.4.1泥浆的配制（1）泥浆材料置换泥浆可采用膨润土制浆，膨润土需经过取样，进行物理分析和泥浆配比实验。将合格的膨润土放入泥浆搅拌机中进行搅拌，入池存放24小时才能交付使用。膨润土造浆的主要成分是膨润土、掺合物和水。掺合物主要有羧甲基纤维（CMC）和烧碱（Na2CO3），分别起增大泥浆粘度和增多膨润土颗粒表面吸附的负电荷的作用。（2）泥浆性能指标及配合比设计表4-2 新鲜泥浆性能指标项目粘度（秒）比重含砂率PH值指标粘性土20241.051.13%89砂性土25301.051.14%89（3）泥浆配制工艺流程图4-4 泥浆配制工艺流程图4.4.2泥浆系统工艺流程图4-5泥浆系统工艺流程4.4.3泥浆储存泥浆池采用17.4m长，9.7m宽，深度为2m，泥浆循环再生处理，废浆池容量337.56m，为单槽段开挖方量的2.06倍，满足开挖泥浆供给要求。泥浆池底板为素混凝土底板（厚度为20cm），池壁采用20cm素混凝土砌筑；泥浆池采用埋在地下的形式，因装满泥浆后，在泥浆的压力下，墙体受被动土压力，因此无垮塌危险。泥浆池应加设防雨措施，防止雨水和地表水污染泥浆，同时防止泥浆污染场地。泥浆池平面尺寸图见图3-6。图4-6 泥浆池位置示意图4.4.4泥浆循环施工所需泥浆，用泥浆泵泵送，泥浆输送管道采用80消防水笼带。4.4.5泥浆的分离净化在地下连续墙施工过程中，因为泥浆要与地下水、泥土、沙石、混凝土接触，其中难免会混入细微的泥沙颗粒、水泥成分与有害离子，必然会使泥浆受到污染而变质。因此，泥浆使用一个循环之后，要对泥浆进行分离净化，尽可能提高泥浆的重复使用率。槽内回收泥浆的分离净化过程是：先经过土碴分离筛，把粒径大于10mm的泥土颗粒分出来，防止其堵塞旋流除碴器下泄口，然后依次经过旋流除碴器、双层振动筛多级分离净化，使泥浆的比重与含沙量减小，如经第一循环分离后的泥浆比重仍大于1.15，含沙量仍大于4%，则用旋流除碴器和双层振动筛作第二、第三循环分离，直至泥浆比重小于1.15，含砂量小于4%为止。4.4.6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泥浆的护壁性能。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。（1）净化泥浆性能指标测试通过对净化泥浆的失水量、滤皮厚度、PH值和粘度等性能指标的测试，了解净化泥浆中膨润土、纯碱与CMC等消耗的程度。（2）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。（3）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。4.4.7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，以及经过多次重复使用，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。4.4.8泥浆质量控制规定泥浆质量控制指标，使泥浆具有必要的性能。下表是泥浆质量控制指标，具体待施工时调整。表4-3 泥浆配置，管理性能指标泥浆性能新配制循环泥浆废弃泥浆检验方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重(g/cm3)1.04-1.051.06-1.081.101.251.35比重计粘度(s)20-2425-30255060漏斗计含砂率(%)344811洗砂瓶pH值8-98-9881414试纸注：施工期间，槽内泥浆面必须高于地下水位1.0m 上，并且不低于导墙顶面0.5m。施工过程中，应经常测定和调节泥浆性能，使其适应不同地层的钻进要求。施工现场应有足够的泥浆储备量，以满足成槽、清槽需要以及失浆时的应急需要。4.5成槽施工4.5.1成槽机械的选择根据中间风井的地质情况和连续墙的设计深度，主体风井连续墙采用2ZK-8型简易钢丝绳冲击钻进行冲击成槽；敞口风亭由于埋深较浅，采用MHL-60100AYH型液压抓斗成槽，并配以自卸汽车运至临时渣土堆场，经排水后再转运出场。4.5.2成槽工艺成槽工序是地下连续墙施工的关键工序之一，既控制工期又影响质量。根据连续墙的施工工艺，分A、B期槽段施工，当施工一个A期槽段后，中间隔开一个B期槽段，进行下一个A期槽段施工，当两个A期槽段达到强度要求后，进行中间的B期槽段的成槽与其它工序。1、主体风井连续墙成槽工艺主体风井连续墙成槽工艺如图4-7所示。图4-7 主体风井连续墙槽段主、副孔布置图（1）主孔施工采用2ZK-8型简易钢丝绳冲击钻进行两边主孔及中间导向孔的施工，其中两边主孔冲击至设计标高，中间导向孔冲击至进尺缓慢后，即至强风化岩为止。采用2ZK-8型简易钢丝绳冲击钻进行其他主孔的施工，至设计标高。（2）冲击钻进行副孔的施工，至设计标高。方锤扫孔，在主副孔施工结束后，用简易钢丝绳冲击钻配备特制的方锤修槽，从主-副孔连线中心线下钻休整槽壁，连槽成孔。2、敞口风亭成槽工艺图4-8 敞口风亭连续墙开挖顺序示意图液压抓斗机挖掘1、2区土体，挖至设计标高，开挖A槽段时，外放150mm，便于钢筋笼和工字钢接头的下放；液压抓斗机进行3区的挖掘工作，挖至设计标高。3、槽段检验槽段的长度、厚度、倾斜度等应符合下列要求：a.槽段长度允许偏差2.0%；b.槽段厚度允许偏差1.5%、-1.0%；c.槽段垂直度允许偏差1/150；d.墙面上预埋件位置偏差不应大于100mm；e.墙面局部突出不应大于100mm。4.6挖槽土方外运(1)由于中间风井地处市区，外界交通较复杂。不宜在白天外运土方，土方外运工作尽可能安排在夜间进行。(2)为了保证工期，白天和雨天挖槽土方难以外运时也可进行挖槽作业，场地上设置1个能容纳两个个施工槽段挖槽土方的集土场用于白天和雨天临时堆放挖槽湿土。4.7清浆换底槽段开挖完毕并检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度合格后，进行清槽换浆工作，以清除槽底沉渣。清浆换底时要求沉渣厚度不大于 100mm。 要求在浇注墙段混凝土前，测定槽内泥浆的指标及沉渣厚度，达到设计要求后，才允许灌注墙段混凝土。清底换浆时，应注意保持槽内始终充满泥浆，以维持槽壁的稳定。清底施工技术要点：(1)清淤结束后，即用刷壁器对接头壁面进行认真清刷，直至最终钢丝刷上基本不粘泥为止。(2)用砂石泵底部抽吸方式清底，砂石泵至少分三点定位，确保沉淤厚度10cm。如槽底沉砂过多，用气举法清底。(3)为了防止壁面坍塌，清底换浆时间不能过长，一般以不超过2小时为好。4.8工字钢接头施工中间风井兼盾构吊出井围护结构连续墙全部用工字钢接头施工，如图4-9。图4-9 工字钢接头大样图工字钢接头施工要点：（1）先施工槽段（A）钢筋笼两端加焊工字钢，后施工槽段的钢筋笼两端嵌入工字钢内，钢板厚8mm。 （2）保证工字钢与钢筋的焊接牢固可靠，钢板保证平直，不能挠角。 （3）为了防止接头漏水，“工”型钢板接头防漏浆处理采用预埋100mm厚泡沫板并固定，同时再在两端的超挖部分均匀充填沙包，以防砼绕流，预留注浆孔2个，在连续墙达到设计强度的70后，灌注膨胀水泥砂浆。需特别注意做好灌浆孔的保护工作，防止泥沙杂物堵塞。泡沫板与工字钢的绑扎须牢固紧密，能保证钢筋笼下槽时不浮起，如有泡沫浮起时，应吊起钢筋笼，重新绑扎泡沫板。 工字钢接缝处处理见图4-10。图4-10工字钢接缝处处理示意图（4）一期槽段浇注完毕，在二期槽成槽后将泡沫及绕流的混凝土清除； （5）经上述方法处理后再用刷壁器紧靠“工”字钢腹板上下移动、清刷，保证钢板表面不再附有泥皮、泥块。刷壁器加工时沿侧向钢丝较长一些，这是因槽段接头侧壁的刷壁有一定困难，侧向钢丝刷较长可以增大侧向柔性，有利于侧向刷壁质量的保证。4.9钢筋笼的制作和吊装4.9.1钢筋笼制作（1）钢筋网在现场加工场平卧组装，为了保证钢筋网有足够的刚度，吊装时不发生变形，按设计要设置纵向钢筋桁架。（2）钢筋笼加工时，先铺设底部横筋，再铺设纵向筋，并焊接牢固，然后焊接组装钢筋桁架，再焊接上层横向筋及纵向筋，最后焊接工字钢、吊筋、保护垫块。（3）焊接钢筋桁架时，应按设计要求预留出灌注管的位置，两导管间距不应大于3m，导管距槽段端部距离不大于1.5m。（4）钢筋笼焊接前，必须先进行钢筋材质及焊接质量检验，合格后，方可进行钢筋笼加工制作。（5）按设计要求在每个单元槽的钢筋笼的前后两个面上，5m槽段水平设置5块，纵向间距5m。定位垫块焊接在水平钢筋上，下钢筋笼时能保证定位块不跑位。定位块示意图见图3-11。图4-11 定位块示意图（6）为保证转角槽段钢筋笼起吊时的整体稳定，不发生变形，转角钢筋笼夹角间均采用槽钢斜撑进行支撑。（7）钢筋笼焊接后整体要平直，所用钢筋表面无油污和锈蚀，电焊条必须符合设计规范要求。（8）切割钢筋时，应用专用切割机下料，以保证尺寸准确，周边齐整。（9）焊接时应做到纵向垂直，横向水平，先对称点焊，经检查无误后，再把连接处焊接牢固。（10）连续墙钢筋笼制作时，主筋应采用焊接或机械连接，接头位置应互相错开，且在35d的同一接头连接区段范围内连续墙钢筋笼接头不得超过钢筋数量的50%。（11）钢筋笼制作后对钢筋笼的钢筋尺寸、直径、配筋间距、预埋件等进行严格检查。钢筋笼的制作允许偏差要求见下表4-4。表4-4 钢筋笼的制作允许偏差表 项 目偏 差检查方法钢筋笼长度50mm钢尺量，每片钢筋网检查上、中、下三处钢筋笼宽度20mm钢筋笼厚度0mm，10mm主筋间距10mm任取一断面，连续量取间距，取平均值作为一点，每片钢筋网上测4点分布筋间距20mm预埋件中心位置10mm抽查4.9.2钢筋笼吊装中间风井主体部分连续墙钢筋笼（除A6A7、B4B5、A5、B6的其余槽段）采用分段起吊，上下节长度根据图纸而定，可满足两台80t起吊，上下节的连接形式为焊接。起吊过程如下：先用双机抬起下节钢笼并搁置于该幅槽段导墙顶面上，然后双机抬吊上节钢笼，并最终由主吊拎起竖直并在该槽段内将两段钢笼焊接。然后沉放整幅钢笼。钢筋笼的对接流程为：（1）下段钢筋笼吊入槽内，用钢梁挑住暂搁在导墙上；（2）起吊上段钢筋笼，在自然垂直状态下对准下段钢筋笼；（3）缓慢下放上段钢笼，使各组纵向主筋配对理顺；（4）重新拎起钢筋笼，使上下段钢筋笼呈自然垂直状态；（5）对上下节钢筋进行焊接；（6）最后将对接成整幅的钢筋笼下放入槽。中间风井主体部分连续墙钢筋笼（A6A7、B4B5、A5、B6槽段）和敞口风亭连续墙钢筋笼采取一段制作吊放，由两台80t起重机抬吊、移位，起吊时，主钩起吊钢筋笼顶部，副钩起吊钢筋笼中部，用多组葫芦平衡起吊，采用多点吊，使钢筋笼逐渐起高转而垂直，慢慢地入槽，起吊期间钢筋笼不允许发生不可恢复的变形，垂直后小吊机退出工作，履带吊机吊着钢筋骨架行走就位。吊点中心对准槽段中心，方可缓慢放下。4.10 水下混凝土灌注地下连续墙采用C30、P8水下混凝土，保护层厚度迎土面70mm，背水面50mm。水下混凝土灌注如图4-12所示。1、 灌注地下连续墙的混凝土配合比应符合下列规定：a.满足设计要求的抗压强度等级和抗渗性能和弹性模量等指标。b.用导管法灌注水下混凝土，其混凝土应具有良好的和易性，入孔时的塌落度宜为20020mm。其材料、配合比、搅拌应符合地下铁道施工验收规范的有关要求。c.水泥应选用普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，并根据需要掺加外加剂，其品种、数量通过试验确定。图4-12水下混凝土灌注示意图2、 灌注混凝土的导管的构造和使用要符合下列要求：a.导管壁厚度不宜小于5mm，导管直径为250mm，直径制作偏差不得大于2mm，两导管之间的接头连接必须牢固，且方便拆装。导管长度一般为4m，同时也配有1.0m和0.5m的短节。每槽使用2根导管，间距小于3.0m，距槽段端部不应大于1.5m。b.导管必须顺直、密封、方便拆装，导管接头使用的“”型密封环必须完整，不得使导管漏水；施工前需对导管进行气密性实验。c.导管使用前应试拼试拆，闭水压力应满足要求。d.灌注混凝土的隔水栓，宜用预制混凝土、钢板、泡沫塑料等制作，放置于导管内，保证混凝土与泥浆隔离，同时又便于下落，在浇注时能使导管内的泥浆从导管底部全部排除。3、槽段内浇注混凝土的导管的位置应预先确定，避免与钢筋矛盾。4、浇注混凝土时要拟定灌注方案，留有备用机械，灌注前要进行试运转。5、各导管储料斗内混凝土储量应保证开始灌注混凝土时埋管深度不小于1000mm。6、采用移动式混凝土灌注架灌注，同时避免机械等其他设备碰撞导管和钢筋笼。钢筋笼就位以后到开始灌注不得大于4h。7、导管底部与槽底要相距应为300500mm，开始灌注必须快速连续进行，使槽底的泥浆沉淀随混凝土表面一起上升，同时保证一次连续灌注，使导管底部全部浸没于混凝土中，并尽量控制导管埋深在2m5m范围之内。灌注时要加大混凝土的冲击力，以便于排渣，同时要防止钢筋笼上浮。8、导管口的贮料斗内应储备充足，因故中断时间不得大于30min，导管应边灌边提升，其埋入混凝土内的深度应为1.53.0m。9、两根导管的混凝土上升要保持同步，保证混凝土面呈水平状态上升。10、混凝土浇注速度不得低于2.0m/h,并严格控制混凝土从导管外调入槽内，造成墙体夹渣现象；浇注混凝土时要防止钢筋笼上浮。混凝土浇注标高要高于墙顶混凝土设计标高3050cm以上，且在凿除超高部分混凝土以后仍可保证墙顶混凝土的强度达到设计要求。4.11 地下连续墙施工质量检验在施工过程中，施工现场应一直有技术员专人负责，每个槽段，每道工序都必须进行验收，并做好施工记录。现场检测内容包括： 检验槽段位置，垂直度，墙顶标高。 泥浆比重，含砂率，各阶段泥浆的粘度。 地下连续墙的深度，沉淀厚度。 钢筋笼制作，钢筋规格，焊条品种规格，焊缝长度，焊接质量，钢筋间距，钢筋笼长度。 下钢筋笼情况，钢筋笼入孔深度，与孔壁间距，主筋的位置。 混凝土强度等级，配合比，塌落度，骨料粒径，灌注情况（灌注时应根据墙体的体积和实际灌注混凝土的量对比计算，检查充盈系数是否符合规范要求）。 导管接头密封情况。 导管入槽深度，浇注混凝土埋管深度以及每次拔管时的埋管深度。 每一单元槽混凝土应制作抗压强度试件一组，每5个槽段应制作抗渗压力试件一组。4.12地下连续墙壁垂直度控制措施（1）对于粉砂层的地层冲击时，可适当提高泥浆比重，及时控制泥浆质量，使泥浆及时形成护壁泥皮，控制垂直度；（2）及时向槽段内补浆，保证槽内泥浆液面不低于导墙0.5m；（3）成槽完成后，检查成槽垂直度。4.13 地下连续墙施工常见问题的预防处理措施地下连续墙施工常见问题、原因分析及处理方法见下表4-5。表4-5 地下连续墙施工常见问题的预防处理措施 常见问题原因分析处理方法槽壁坍塌护壁泥浆选择不当，泥浆密度不够，不能形成坚韧可靠的护壁，地下水位过高，泥浆液面标高不够；泥浆水质不合要求；泥浆配置不合要求；质量不合要求；在松软砂层中钻进，进尺过快，将槽壁扰动；成槽后搁置时间太长，泥浆沉淀失去护壁作用；单元槽段太长，或地面附加荷载过大等。适当加大泥浆比重（宜控制在1.21.25），控制槽内液面标高高于地下水位1m以上，选用合格泥浆，通过实验确定泥浆比重；在松软砂层中钻进，应控制进尺，不要过快或空置时间太长；尽量缩短搁置时间，合理决定单元槽段长度，地面附加荷不要过大。钢筋笼难以放入槽内或上 浮槽壁凹凸不平或弯曲，钢筋笼尺寸不准，纵向接头处产生弯曲；钢筋笼重量太轻；槽底沉渣过多；钢筋笼刚度不够，吊放时产生变形，定位孔凸出，导管埋入深度过大，或混凝土灌筑速度过慢，使钢筋笼托起上浮。成孔要保证槽壁面平整，严格控制钢筋笼外形尺寸。钢筋笼上浮，可在导墙上设置锚固点固定钢筋笼，清除槽底沉渣，加快浇筑速度，控制导管的最大埋深不超过6m。夹 层导管摊铺面积不够，部分角落灌筑不到，被泥渣填充，导管埋深不够，泥渣从底口进入混凝土内；导管接头不严密；首批下混凝土量不足，未能将泥浆与混凝土隔开；混凝土未连续灌筑；导管提升过猛；或测深错误，导管底口超出混凝土面，浇灌时局部堵孔。在槽段灌筑时应配备2根导管同时灌筑，导管间距严格按规范要求执行，导管埋入混凝土深度应为25m，导管采用丝扣连接，设橡胶圈密封，首批下混凝土量需充足，使其具有一定的冲击量，能将泥浆从导管挤出，同时保持连续快速进行，导管不要提升过猛；快速浇灌，遇塌孔可将沉积在混凝土上的泥土挤出，继续灌筑，同时采取加大水头压力等措施。第五章 施工中遇到的技术问题及对策5.1液压成槽机抓槽过程中接头处抓槽困难2012年6月15日10点30分，液压成槽机对风道C5幅连续墙抓槽时，抓至8m左右时，成槽机深度一直保持在8m左右，且地层一直处于砂层范围内，直到11：00左右，项目部领导开会研究分析原因，最终确定为浇筑C4幅连续墙时北侧工字钢接头处测漏混凝土，混凝土已经凝固，针对上述问题，及时组织冲孔桩机，冲击测漏混凝土，至下午15：00左右用桩机完全清除已凝固的混凝土，抓槽继续进行。分析出现混凝土侧漏的原因：1、施工一期连续墙时，接头处沙包下放太快、沙包堆砌不密实，无法顶住混凝土灌注时的冲击力而发生侧漏。2、连续墙成孔时槽段长度过大，导致预留丢沙包的范围过大，沙包密实度并没有原土层高，因此容易发生侧漏现象。对策：1、控制沙包下放速度，防止沙包因过快下放导致沙包卡在中间，使沙包不够密实。2、严格控制槽段成槽范围，在导墙上标注明显的分幅标识，以防成槽范围过大。5.2冲孔桩机在施工过程中偏斜孔1、冲孔过程中产生偏斜孔的原因：1-1桩锤不公正过大或掉齿； 1-2冲孔桩机冲进过程中遇有探头石或绊脚石物；1-3场地平整度和紧密度差，冲桩机安装不平整或冲进过程发生非平均沉降，造成桩孔偏斜；1-4冲孔桩机冲进遇软硬土层两地相连面或倾侧岩面时，冲挤岩层时岩层受力不均，导致偏孔方向。2、处理办法2-1不运用不公正过大的锤；定时检查桩锤，发觉锤齿磨耗严重时及时堆焊锤头；注意泥浆水循环，泥浆水比关紧相宜；2-2冲孔桩机冲进过程中遇有探头石或绊脚石物时，向桩孔内回填块石和粘土块，而后用低锤密冲，把探头石或绊脚石物冲掉；2-3桩机架下边要稳固，避免桩机架在施工过程中移动、倾侧。2-4发生偏孔后，若偏孔较严重的可向桩孔内回填块石和粘土块，而后用低锤密冲，反反复复改正，可收到较理想的效果。3、偏斜孔统计表时间桩号孔位原因处理方法2012年5月15日晚班、号桩机1-32-32012年5月18日白班号桩机B2-9(25m)1-42-42012年5月25日晚班号桩机