《高压线下连续墙施工工法》

1、高压线下地下连续墙分节施工工法 第五工程有限公司地铁一公司王立光 前言: （一）工法概况 地下连续墙工艺自形成之日起已经有50年了，在我国也属于一项比较成熟的技术，但是在高压线 下分节施工还是全国第一次。经过精心准备，我们确定了高压线下地下连续墙钢筋笼的施工采取整体制 作、分节入槽的办法，使钢 筋笼分节吊装入槽。其节点处采用直螺纹套筒连接，一面长丝、 面短丝，100淞接到位，使最大缝隙不超过 3mm此作法可以确保基坑围护结构的整体性刚度，使其完 全具备一般钢筋笼所能起到的全部作用（图 1所示220kv高压线高度16m 23.0米、26n） 7 A 7 A轴位置地面 实测净空26.79 A轴位置

2、地面 实测净空23.09 A轴位置地面 实测净空16.58 iF沁曲貼：准豐:牺阪妙因 飒 I出出 K “ E! IIIIIIIII! 釦讨I* % 1UI囲率也 米米 米 图1 220kv高压走廊下地下连续墙平面图 （二）形成过程 高压线下地下连续墙分节施工工法的产生主要是由于高压线改移的费用巨大，业主事先承诺没有兑 现，迫使我方出于经济利益考虑，钻研琢磨出这项工法。通过专家多方推理、认证，获得肯定，并通过 了业主的审查。经过实验部门的检测，最终具备了施工的条件。 （三）推广应用概况 高压线下地下连续墙分节施工工法目前刚刚由我们首创，已经用于上海轨道交通 11号线铜川路站E 区的56幅地下连

3、续墙的施工中，目前效果良好，在质量、安全、进度、效益上均有所收获。 （四）技术鉴定 高压线下地下连续墙分节施工工法技术安全、可靠，是一项值得深入研究的新领域，它的应用能大 大节约成本，对施工企业提高自身竞争力具有重大意义。 工法特点: （一）与传统施工方法的比较 面对高压线下施工这种情况，传统的办法只能是改移高压线。这样做的结果不仅是进度慢，而且在 成本上损失严重，对施工单位的效益有致命的打击。 （二）与目前同类工法的比较 在高压线下进行地下连续墙施工还有两种施工办法： 1. 升高高压线 升高高压线可以保证工期、质量、安全。但其成本为 100 万元，与目前采取分节施工所花费的 20 万元相比，

4、成本仍旧很高。 2. 降低地面高度 挖掉高压线下地表土来保证施工净空比较不现实，本身就容易存在安全问题，其成本与工期都会受 到严生影响 （ 三 ） 本工法在技术经济效益方面的先进性 1. 在工期上 高压线改移费时较长最少要一个月的时间，当时我们工期紧迫，已经完全没有余地。而采取高压线 下地下连续墙分节施工工法后，工期基本上与正常施工一致，除了初期由于工艺还不熟练，平均 1 幅 /2 天，后期时间长了，就可以达到正常的 1 幅/1 天。所以， 可以说此工法在工期上完成可以等同于正常条 件下的施工。 2. 在质量上 经过相关部门的检验， 高压线下地下连续墙分节施工所形成的地下连续墙的成槽垂直度、

5、泥浆指标、 沉渣厚度、钢筋笼制作精度、钢筋笼节点处拼装等的指标均符合要求。 3. 在安全上 目前在我项目的施工过程中，还没有出现安全事故和安全隐患。相信只要严格按照后文中所提出的 注意事项进行操作，就一定能够控制好地下连续墙分节施工的安全性。 4. 在造价上 据了解，如果不采用此工法，而是改移高压线的话，其直接成本不可能低于 1000 万元。而采用高 压线下地下连续墙分节施工工法只有区区不足20 万元，其间的经济效益可见一斑。 （ 四 ） 综合特点及优势 高压线下地下连续墙分节施工工法由于采取整体制作、分节吊装入槽的方法，保证了墙体的整体刚 度、减小了位移量，减少了对周边管线环境的影响，具备了

6、独立施工的技术条件。它一方面在技术上开 拓了新的领域，解决了多年以来在施工上高压线困扰的难题，另一方面确保了工期、质量、安全，并最 终获得了巨大的经济效益。其各方面的优势结合起来，最终使其具有可观的优越性，成为一个技术新领 域。 三 适用范围 地下连续墙分节施工适用于类似在高压线等高空障碍物影响下、或基坑开挖深度较深、面积较大的 地下工程的地下连续墙施工。如地铁车站、地下车库等深基坑工程。尤其在上空高压线环境复杂的地下 室结构及紧贴相邻建筑物、周边建筑物需重点保护的深基坑工程施工，尤其显示出其优势。同时在工期 紧，任务重，保证质量，节约成本的情况下更能体现其价值。 四 工艺原理 地下连续墙分节

7、施工工法的基本原理是先构筑导墙， 采用成槽机液压导板抓斗沿导墙中心线成槽取 土，槽段内挖出土的同时，补入相同体积的人造泥浆护壁；成槽的垂直度是就纠偏仪X、Y 轴双向纠偏 的方法控制；在成槽至设计深度时，通过成槽机进行一次扫孔，泵吸反循环二次清孔工序，来达到清除 槽底沉渣、提高墙体承载力的目的；钢筋笼在校正好的平台上，现场整体电焊制作。制作完毕后将套筒 旋转至长丝一端进行分节，并采用双机抬吊、分节安装人槽的方法。最后混凝土浇捣时，采用导管法浇 捣水下混凝土。 柔性接头现浇地下连续墙的接头具体形式见图2 所示。 已浣淳的地下墙 期3管卡心礙 檣段分幅狡 徴口管申心线） 2 图2地下连续墙柔性接头示

8、意图 五. 施工工艺流程及操作要点 图3地下连续墙施工工艺流程图 （一）导墙施工 “导墙”，顾名思义就是导向墙的意思。它对地下连续墙起到定位导向作用。导墙质量的好坏将直 接影响地下连续墙的轴线和标高。同时导墙还具有存储泥浆、稳定液位，维护上部松散土体稳定，防止 上层松散土体坍落的重要作用。因此，导墙的施工是地下连续墙施工的第一步同时也是极其重要的一步。 其具体的施工工艺如下： （1）导墙的施工方法 本工程导墙采用型整体式钢筋混凝土结构，导墙间距根据连续墙的厚度分别选用840、640、 1040毫米三种，肋厚200毫米，高1500毫米，可视土质情况作调整，最终要确保混凝土落在原状土上。 混凝土标

9、号为C20,导墙背面用好粘土回填、夯实。 导墙要对称浇筑，强度达到70%后方可拆模。拆除后沿导墙纵向每隔一米设两道木支撑，将两片导 墙支撑起来。导墙混凝土没有达到设计强度以前，禁止重型机械在导墙3米以内行驶，以此防止导墙受 压变形。如导墙已变形，解决办法是用锁口管强行插入，撑开足够空间以下放钢筋笼。 同时导墙内墙面要垂直，导墙顶部高出地面 10cm导墙顶面平整度为 5mm导墙内墙面平整度为 3mm 墙面与纵横轴线间距的允许偏差土10mm内外导墙间距允许偏差土 10mm导墙内墙面垂直度为 5mm导 墙面应保持水平，混凝土底面和土面应密贴，混凝土养护期间起重机等重型设备不应在导墙附近作业停 留，成

10、槽前支撑不允许拆除，以免导墙变位。 （2）导墙的施工放样 导墙施工放样必须以工程设计图中地下连续墙的理论中心线为导墙的中心线，外放10cm。 （3）导墙的工艺流程 测量放样t开挖沟槽t浇筑混凝土垫层t绑扎钢筋t立模t质量检验t混凝土浇筑t拆模养护。 （4）导墙的施工要点 导墙内壁的垂直度应达到规定标准。 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。 现浇导墙分段施工时，为保证导墙良好的整体性，水平钢筋预留连接钢筋与邻接段导墙的水平钢 筋相连接。 （二）泥浆施工。 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

11、资料的要求，采用膨润土、纯 碱等原料，按一定比例配制而成。在地下连续墙成槽中，依靠槽壁内充满触变泥浆，并使泥浆液面保持 在地下水位1.0米以上。泥浆液柱的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，部分水将渗入土层，从而在槽壁表面形成一层固体颗粒状的胶结物泥皮。 同时须注意：新拌制的泥浆必须及时检验才能判定其能否满足成槽的要求；储存泥浆池的泥浆不检 验，可能影响槽壁的稳定；沟槽内的泥浆不按挖槽过程中和挖槽完成后泥浆静止时间长短分别进行质量 控制，会形成泥皮薄弱且抗渗性能差；挖槽过程中正在循环使用的泥浆不及时测定试验，泥浆质量恶化 程度不清楚，不及时改善泥浆性

12、能，槽壁挖掘进度和槽壁稳定性就难以保证；浇筑混凝土置换出来的泥 浆不进行全部质量控制试验，也无法判别泥浆应舍弃还是处理后重复使用。 （1）主要材料 主要材料表1 材料类别 材料名称 膨润土 N 1钠基膨润土粉 泥浆用水 自来水 分散剂 Na2CO或 NaHCO 增粘剂 钠羟甲基纤维素（CMC （2） 工程泥浆的性能指标 泥浆配比据地质条件和成槽过程中地面沉降控制要求确定，泥浆性能指标符合表2规定： 泥浆性能指标表2 泥浆性能 新配制 循环泥浆 废弃泥浆 检验方法 比重（g/cm3） 1.05 1.10 1.10-1 . 15 1.25 比重计 粘度（s） 18 24 25-30 50 漏斗计

13、含砂率（） V 3 V 4 8 洗砂瓶 PH值 89 8 14 试纸 （1）泥浆质量控制标准 施工中要严格按照表 4-2中规定的泥浆性能指标来控制泥浆的质量。在挖槽时，泥浆的粘度和比重 两项指标上限放宽至 60和1.25。因为在采用液压抓斗成槽时，泥浆的粘度和比重偏大并不妨碍成槽作 业，对槽壁的稳定也无害，还可以充分利用本该放弃的大量粘度和比重偏大的泥浆，节约泥浆的消耗。 但在清孔时要把粘度和比重偏大的泥浆置换成合格的泥浆。 （2）泥浆质量控制过程图（图4） 覆土和置换岀的 泥浆流动路线 （三）成槽施工。 刚性地下连续墙槽段按成槽先后次序分为首开幅和闭合幅两种，即通俗所称公槽段与母槽段。先开

14、挖母槽段，后开挖公槽段，其单元槽段挖槽次序如图4所示。 数字表示成槽顺序 单元槽段成槽顺序示意图 图5 单元槽段挖掘次序 1. 该柔性接头地下连续墙分公、母槽段两种，要求施工顺序原则上先进行母槽段，再进行公槽段,采用间隔跳成施工方法。 2. 成槽机成槽施工时，在该停机位置下应铺设4cm厚的钢板，并在成槽过程中轻提慢放，减少动 荷载对槽壁的影响。 3. 成槽垂直度的控制，在挖槽机具挖土时，悬吊机具的钢索不能松驰，一定要使钢索呈垂直张紧 状态，这是保证挖槽垂直精度必须做好的关键动作。同时应用机器自动纠偏仪随时进行纠偏，并在施工 中加强观察，跟踪纠偏。垂直度控制在 1/500。 4. 成槽过程中须有

15、专人指挥，成槽接近设计深度时，用测绳测量，防止少挖、超挖。对公槽段成 槽应严格控制成槽深度，严禁超深开挖。 在导墙两边设置标志杆，控制抓斗离两侧导墙的距离，确保槽段尺寸准确 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。 （四）刷壁、扫孔、清孔。 1. 由于高压线高度的影响刷壁无法一次刷到底，要进行两次到底分节进行刷壁。 2. 槽底沉渣控制。采用二道施工工序来保证。即由成槽机自行一次扫孔，清除淤泥。再由泵吸 反循环（或气泵反循环）放人槽底进行清孔换浆，清孔时间不少于30min。清孔泵底离槽底控制在 20cm- 50cm左右，并要不断移动。清孔的时间以出口泥浆指标符合要求为准。 3. 接

16、头防渗措施。采用专用钢丝刷的刷壁器进行刷壁工艺，端头来回刷壁次数保证不少于10次, 并且以刷壁器钢丝刷上无泥渣为准，再用高压旋转泵来清洗接头范围内钢筋、封头钢板。 （五）钢筋笼制作。 1. 根据不同槽段尺寸首先做出翻样单进行断料、成型。钢筋笼的外形必须平直规则，一般都在钢 筋笼制作平台上完成。纵向主筋采用套筒长短丝进行连接，钢筋笼平面分布筋制作采用电焊点焊完成。 2. 制作要点 首先是长、短丝长度的控制，长丝长度控制在套筒的一半多出两个丝，短丝长度为套筒的一半长度， 然后是钢筋笼纵向筋的连接，将套筒旋转至长丝端后露出两个丝，长、短丝钢筋截面对齐贴紧，然后旋 转套筒至短丝尽头，钢筋笼整体制作完成

17、后，再将套筒旋转至长丝尽头进行分节，效果很好。 接头处要50%错开，在错开范围内的水平筋、预埋件、接驳器待钢筋笼分节安装吊放时再放。 直螺纹菱接接头直螺纹连接接头 （接头业5卿错开）（搜:头处代味错开 图6钢筋笼节点示意图 12 （六）钢筋笼吊装。 mnEiniiBniTiii吕刑丘订皿日111日川圧即“訂itii列if棚i utii in”川a ii wuiiinuriFiu |第10搆钊比曰卅画冋91 n 钢筋笼单节起吊示意图 图7钢筋笼的吊装 1. 首先，根据工程的实际情况，用四点吊法计算： 四点吊法中，由于竖直没有其它外力，我们可以认为符合四点简支梁模型。 弯矩的公式为 M=1/2PL

18、 2 L为点距支点的距离 P为线密度 M MAX 为钢筋笼上最大弯矩 Miax为最小值。 L=1/7 L 时是采用四点吊法时 L的最小值 此时 Mmax=1/2P L =1/2P (1/7 L ) 2 =1/98PL 因此采用四点吊法时，此吊法最安全。 2. 为确保钢筋笼整体刚度，在钢筋焊接时，在吊点 1m区域内应100%满焊（点焊），同时凹槽段 封头钢板外侧“胡子筋”应100%满焊，公槽段凸箍筋与横筋连接周围满焊，钢筋笼应在纵横向增加钢 筋桁架，增加钢筋笼的整体刚度。 3. 为确保钢筋笼起吊回直后的垂直度，必须计算重心位置、选择合理的吊点位置。为保证钢筋笼 吊装安全，吊点位置的确定和吊环、吊

19、具的安全性应经过设计和验算，作为钢筋笼最终吊装环的竖向钢 筋，必须同相交的水平钢筋自上至下的每一个交点都焊接牢固。 4. 钢筋笼分节吊装时，用水准仪将扁担调平，后派专人指挥安装，随放随接。用槽钢扁担将单节 （第一节）钢筋笼搁置于导墙面上，待第二节钢筋笼起吊后与第一节钢筋笼进行直螺纹套筒连接，第三 节钢筋笼依此进行连接。在三节钢筋笼连接完毕后，用槽钢扁担将钢筋笼搁置于导墙面上，现场技术员 对接驳器标高进行复测，调整至设计标高后再拆去卸口。 5. 对凹槽段钢筋笼入槽后，应用测绳沿钢筋笼两侧端头进行测深。如槽底超深，应在该处回填适 量石子，必须达到设计槽深要求，防止混凝土绕流。 （七）水下混凝土浇灌

20、。 1. 地下连续墙混凝土是在泥浆中采用导管法浇筑。混凝土导管直径一般采用250,开始浇筑前， 导管内必须先放一只直径与导管内径相同的球胆，导管口距槽底约为50cm。 2. 混凝土采用商品混凝土搅拌车直接卸料。供料必须连续，供料必须满足每小时20m3以上，坍 落度在1822cm之间。混凝土浇注应连续进行，因故中断时，不得超过 3040min。槽孔混凝土上升速 度不得小于3.03.5m/h。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。 3. 浇筑地下连续墙混凝土时， 小于等于4m槽段应采用一根导管浇筑，大于4m的槽段应采用两根 导管浇筑，防止混凝土

21、液面不均匀上升。导管埋管深度应控制在24m混凝土浇筑实际标高应比设计 标咼咼出3050cm,以保证墙顶质量。 （八）顶拔接头管。 当开浇第一车混凝土时，应取样做一组试块，当试块达到初凝（手指摁下留有指印）时，可以提动接 头箱，以后每隔510min提动一次，提升幅度 20cm左右；接头管采用顶升装置顶拔，具体顶拔时间应 根据油泵显示的压力来控制顶升速度。 本工法质量标准按地基与基础工程施工及验收规范（GBJ 202 83）、钢筋焊接及验收规程 （JGJ18 96）、混凝土结构工程施工及验收规范（GB 50204 92）执行。除此之外，还有以下几点补 充： 1 成槽垂直度控制，需通过超声波检测来指

22、导施工，每幅墙超声波检测3点，垂直度精度要求控 制在1 / 500以下。 2 成槽中的泥浆比重、粘度需根据土质情况调整，对地下水位高、土质差的工程可采用高比重、 高粘度的泥浆，并可适当地添加外加剂。如重晶石粉及五倍子粉。 3 在钢筋笼制作方面，刚性接头的钢筋笼除达到一般钢筋笼制作要求外，在封头板连接制作方面 需达到一般刚结构的施工精度要求。 六. 劳动组织 （一）地下连续墙施工须由经过专业培训过的施工队伍承担施工。 （二） 施工中技术人员、主要工种实行持证上岗（表3）。 劳动组织表3 序号 类另V 人数 工作内容 1 泥浆工 6 泥浆配制操作 2 吊车司机 4 机械操作 3 成槽机司机 4 机

23、械操作 4 起重指挥 2 机械指挥 5 自卸反斗车司机 4 机械操作 6 挖土机司机 2 机械操作 7 电焊工 10 钢筋电焊操作 8 钢筋工 12 钢筋加工 9 修理、电工 2 机械维修、用电操作 10 卷扬机工 4 混凝土浇筑 11 保洁工 6 场地保洁、文明施工 共计 72 七. 机械设备 （一）设备选用： 根据高压线的高度选择设备的高度主吊选用：QUY50型50t履带式起重机，主臂长度13m,主要性能 见下表： QUY50型50t履带式起重机主要性能表表4 工作半径R （m） 有效起重量Q（ t） 提升高度H （m） 角度（度） 备注 3.7 50 12.4 73 4.0 43 12.

24、3 72 4.5 36 12.2 70 5.0 31 12.0 67 副吊选用：25t汽车吊起重机，主臂长度 10.2m，主要性能见下表： 25t汽车吊起重机的主要性能表5 工作半径R （m） 有效起重量Q（ t） 提升高度H （m） 角度（度） 备注 3.0 25.0 9.7 72 3.5 20.6 9.6 70 4.0 18.0 9.4 67 4.5 16.3 9.2 64 主要机具、材料一览表见表6、表7。 主要材料表表6 序号 材料名称 型号 数量 备注 1 主吊铁扁担 2套 2 钢丝绳 约30米 3 滑轮 8个 4 卸扣 20只 5 扳手 若干 主要设备表表7 序号 设备（工具）名称

25、 规格（型号） 单位 数量 备注 1 成槽机 真砂 台 2 2 吊车（主机） SCC1000 台 1 100T 3 吊车（副机） DP280 台 1 50T 4 钢筋弯曲机 GW40 台 2 5 钢筋切断机 GJ40 台 2 6 电焊机 BX1-500F-3 台 18 7 挖土机 0.4m3 台 1 8 锁口管（单管型） 800mm 米 64 9 刷壁器 800mm 台 1 10 顶升架 套 2 11 泥浆生产系统 套 1 （二）质量检测设备见表 8。 质量检测设备表8 序号 名 称 规格（型号） 单位 数量 备注 1 水准仪 DSZ2 台 1 0.2mm 2 经纬仪 DJ2 台 1 2” 3

26、 超声波测壁仪 套 1 4 钢卷尺 50m 把 1 5 测绳 50m 根 10 6 坍落度筒 只 1 7 泥浆测试仪 套 1 八. 质量控制 （一）垂直度质量预防措施 合理控制安排一个槽段中的挖槽顺序，使抓斗二侧的阻力均匀。根据成槽设备的垂直度偏差，即成 槽机的垂直度显示仪器，自动纠偏装置控制垂直度。槽段槽壁垂直度用超声波测壁仪测试，确保垂直度 达到设计要求。 （二）防止挖槽塌方质量预防措施 1. 成槽时，严格控制成槽速度，轻放慢提，防止槽壁塌方，选用黏度大，失水量小，形成的护壁 泥皮薄而有韧性的优质泥浆，确保槽段在成槽机反复上下运动过程中土壁稳定，并根据成槽过程中土壁 情况变化选用外加剂，调

27、整泥浆指标，以适应其变化。雨天应及时加大泥浆比重和黏度，雨量较大时暂 停挖槽，并封盖槽口。 2. 施工中防止泥浆漏失并及时补泥浆，使泥浆始终维持稳定槽段所必需的液位高度，保证泥浆液 面比地下水位高。施工过程中严格控制地面附加荷载，不使土壁受到施工附近荷载作用影响过大而造成 土壁塌方，确保墙身的光洁度。 3. 成槽结束后进行清底及泥浆置换，吊放钢筋笼（安放钢筋笼应作到稳、准、平，防止因钢筋笼 上下移动而引起的槽壁塌方）、放置导管等工作，经检查验收合格后，立即浇筑水下混凝土，尽量缩短 槽壁的暴露时间。 （三）钢筋笼吊放困难预防措施 1. 对Z型幅、转角槽段的垂直度及钢筋笼重心应进行计算复核，使钢筋

28、笼回直后确保垂直，便 于正常入槽。 2. 对闭合幅、连接幅槽段应复测槽段实际宽度尺寸，确保钢筋笼制作尺寸的准确性。 3. 严格控制钢筋笼制作精度、外型尺寸、垂直度和偏差值，使其尽量保持在负偏差范围内。 （四）预防接头混凝土绕流的措施 1. 地下连续墙施工过程中，由于槽壁局部塌方可能会引起接头处混凝土绕流现象，故应事先对先 行幅槽段做好槽壁测试工作，了解槽壁情况和数据，做好防混凝土绕流的施工措施。 2. 先行幅槽段安放锁口管结束后，应将锁口管背面用粘土回填密实，杜绝混凝土绕流的可能性。 3. 在提升锁口管过程中，若发现该幅槽段有混凝土绕流现象（即锁口管背面有混凝土遗留情况） 应及时采用专门铲具进

29、行清除，必要时采用成槽机抓斗配合进行。 4. 基坑开挖后，混凝土绕流可能导致相邻槽段接头处有凹凸混凝土现象，可采用人工风镐凿除， 确保墙面平整。 5. 由于接头混凝土绕流而影响到接头连接施工质量，在施工后行幅时，除对接头作特别处理外， 还应增加刷壁的次数，保证接头质量，并做好特别施工原始记录，待基坑开挖后，视情况决定是否在再 进行基坑外接头品字形跟踪注浆措施。 （ 五 ） 基坑开挖后地下连续墙渗漏预防措施 1、槽段接头处不允许有夹泥，施工时必须用刷壁器刷到无泥为止。 2、严格控制导管埋入混凝土深度，绝对不允许发生导管拔空现象。 3、保证混凝土的供应连续及供应量，工地施工技术人员控制好混凝土的坍落度。 4、如基坑开挖后发现接头有渗漏现象，应立即堵漏，封堵方法可采用双快早强水泥封堵及软管引 流、化学灌浆法等。 九 安全措施 （一）施工前必须详细了解管网埋设情况，同时，作业必须严格按施工方案进行，不准蛮干（ 如超 高施工违章作业一律严格制止 ） 。每台机械配备专人指挥作业不许超过警戒线。 （二）加强施工期间管线监测工作，并及时将监测结果通知技术部门。 （三）进入现场须戴安全