地下连续墙施工技术

1、地下连续墙施工技术Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn概述概述 地下连续墙地下连续墙 Diaphragm Wall使用专用机械分段施工，形成的一个使用专用机械分段施工，形成的一个四周连续的现浇钢筋混凝土墙体四周连续的现浇钢筋混凝土墙体1. 降低施工对环境影响降低施工对环境影响2.结构刚度大、整体性好结构刚度大、整体性好3. 良好的抗渗能力良好的抗渗能力4. 三墙合一三墙合一 逆作法施工逆作法施工1. 泥浆处理比较困难泥浆处理比较困难2. 隐蔽施工隐蔽施工 问题复杂问题复杂墙壁坍塌 水下混凝土浇筑等 3

2、. 地质条件适应性比较有限地质条件适应性比较有限不 足优 势基坑开挖基坑开挖Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn施工过程概述施工过程概述 地下连续墙地下连续墙 Diaphragm Wall导墙施工导墙施工Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn施工过程概述施工过程概述 地下连续墙地下连续墙 Diaphragm Wall导墙施工导墙施工机械成槽机械成槽Engineering Faculty, China Unive

3、rsity of Geosciences Yan Shaojunn施工过程概述施工过程概述 地下连续墙地下连续墙 Diaphragm Wall导墙施工导墙施工机械成槽机械成槽安锁口管安锁口管Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn施工过程概述施工过程概述 地下连续墙地下连续墙 Diaphragm Wall导墙施工导墙施工机械成槽机械成槽安锁口管安锁口管吊放钢筋吊放钢筋浇混凝土浇混凝土Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaoj

4、unn施工过程概述施工过程概述 地下连续墙地下连续墙 Diaphragm Wall导墙施工导墙施工机械成槽机械成槽安锁口管安锁口管吊放钢筋吊放钢筋浇混凝土浇混凝土拔锁口管拔锁口管Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题1. 导墙类型、作用2. 成槽方式与工艺3. 泥浆4. 槽段连接5. 钢筋笼安放6. 混凝土浇筑Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题

5、地下连续墙关键技术问题 1. 导墙作用、类型导墙作用、类型作用：测量基准、成槽导向测量基准、成槽导向存储泥浆、稳定液位存储泥浆、稳定液位施工荷载支承平台施工荷载支承平台形式：板墙形板墙形L L形形 反反L L形形 形形其它组合形其它组合形稳定上部土体，防止槽口坍方稳定上部土体，防止槽口坍方Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 1. 导墙作用、类型导墙作用、类型 施工要点：C20C20C30C30混凝土混凝土 双向双向d=8d=816mm 16mm 15015

6、0200mm 200mm 砼强度砼强度70%70%拆模拆模 拆模后上下水平向支撑拆模后上下水平向支撑转角处或纵横墙交接作成转角处或纵横墙交接作成T T型或十字型，增型或十字型，增0.60.61.0m1.0m墙间距大于墙厚墙间距大于墙厚4060mm4060mm 肋厚肋厚0.20.4m0.20.4m 高高1.21.22.0m2.0m机械开挖为主机械开挖为主 辅以人工清理辅以人工清理 基底水泥固化基底水泥固化混凝土养护期间混凝土养护期间 防止变形防止变形外侧填土以粘土分层回填密实外侧填土以粘土分层回填密实Engineering Faculty, China University of Geoscie

7、nces Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 2. 泥浆泥浆护壁护壁 维持槽壁土体稳定性维持槽壁土体稳定性携渣携渣 携带钻切下的土、砂等出槽携带钻切下的土、砂等出槽悬砂土悬砂土 悬浮砂土悬浮砂土 防止槽底淤积防止槽底淤积冷却机具冷却机具 润滑切土润滑切土 种类：u普通粘土浆普通粘土浆u膨润土泥浆膨润土泥浆u超级泥浆超级泥浆p要求密度小要求密度小p粘度适当粘度适当p稳定性好稳定性好p泥皮形成时间短泥皮形成时间短 p泥皮薄而又有韧性泥皮薄而又有韧性p操作简便、成本低廉操作简便、成本低廉 要求： 作用：聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺PolyacrylamidePolyacry

8、lamideEngineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 2. 泥浆泥浆泥浆配制水膨润土分散剂增粘剂其它辅助材料纯碱纯碱 NaNa2 2COCO3 3羧甲基纳纤维素羧甲基纳纤维素加重剂加重剂：重晶石：重晶石阻漏剂：锯末、阻漏剂：锯末、珠光砂珠光砂等等重量比重量比水水: :膨润土膨润土:CMC:CMC:纯碱纯碱= =100:(810):(0.10.3):(0.30.4)泥浆的储备量泥浆的储备量= =最大单元槽段体积的最大单元槽段体积的 1.51.52 2 倍倍Carb

9、oxyl Methyl CelluloseEngineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 2. 泥浆泥浆泥浆处理无泥浆循环施工工艺：处理混凝土置换后泥浆无泥浆循环施工工艺：处理混凝土置换后泥浆有泥浆循环施工工艺：挖槽过程中不断处理有泥浆循环施工工艺：挖槽过程中不断处理p处理方法：处理方法：u重力处理重力处理u机械处理机械处理u化学处理化学处理分散剂Na+p为什么要处理泥浆：为什么要处理泥浆： 反复循环使用反复循环使用 减少泥浆排放减少泥浆排放p处理时机：处理时机：+化

10、学助凝剂化学助凝剂Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 3. 成槽工艺成槽工艺冲击式成槽工艺抓斗式抓斗式冲击冲击式式回转回转式式u冲击钻进式（钻劈法）：冲击钻进式（钻劈法）：u冲击反循环式（钻吸法）：冲击反循环式（钻吸法）：适用环境：适用环境：各种土、砂层、砾石、卵石、漂石、软岩、硬岩各种土、砂层、砾石、卵石、漂石、软岩、硬岩优点：优点：施工机械简单，操作简便，成本低施工机械简单，操作简便，成本低缺点：缺点：成槽效率低，成槽质量较差成槽效率低，成槽质量较差冲

11、击破碎和抽筒掏渣（即泥浆不循环）的工法冲击破碎和抽筒掏渣（即泥浆不循环）的工法冲击反循环钻机空心套筒式钻头中心设置排渣管或用反循环砂冲击反循环钻机空心套筒式钻头中心设置排渣管或用反循环砂石泵抽吸含钻渣的泥浆石泵抽吸含钻渣的泥浆Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 3. 成槽工艺成槽工艺抓斗式成槽工法钢丝绳抓斗钢丝绳抓斗液压导板抓斗液压导板抓斗导杆式抓斗导杆式抓斗混合式抓斗混合式抓斗低噪音低振动低噪音低振动抓斗挖槽能力强抓斗挖槽能力强 施工高效施工高效成槽精度

12、较高成槽精度较高 1/3001/300硬层难以通过硬层难以通过抓斗式抓斗式冲击冲击式式回转回转式式结构简单结构简单 易于操作维修易于操作维修运转费用低运转费用低Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojun12341097568n地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 3. 成槽工艺成槽工艺回转式成槽工艺抓斗式抓斗式冲击冲击式式回转回转式式u垂直回转式u水平回转式单头转单头转多头转多头转铣槽机铣槽机优点： 无振动无噪音，连续进行挖槽和排渣无振动无噪音，连续进行挖槽和排渣 施工效率高施工效率高 垂直度可控制在

13、垂直度可控制在1/2001/300 之间之间缺点：在砾石卵石层中及遇障碍物时成在砾石卵石层中及遇障碍物时成槽适应性欠佳。槽适应性欠佳。设备：日本的日本的 BW 系列系列适用环境：N30 的粘性土、砂性土等的粘性土、砂性土等Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 3. 成槽工艺成槽工艺水平回转式成槽抓斗式抓斗式冲击冲击式式回转回转式式铣槽机铣槽机钢框架钢框架液压马达液压马达离心泵离心泵液压马达液压马达吸渣口吸渣口铣削轮铣削轮u起重设备（履带吊）起重设备（履带吊）

14、u铣槽机（铣刀架）铣槽机（铣刀架）u泥浆制备及筛分系统泥浆制备及筛分系统组组成成地层适应性强地层适应性强施工效率高施工效率高精度高精度高1/10001/1000 深度大深度大设备贵设备贵孤石孤石 大卵石麻烦大卵石麻烦特特点点Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 3. 成槽工艺成槽工艺成槽工艺组合p钻抓法两钻一抓两钻一抓三钻两抓三钻两抓四钻三抓四钻三抓p抓铣结合上部抓斗施工上部抓斗施工下部铣槽施工下部铣槽施工Engineering Faculty, China

15、 University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 3. 成槽工艺成槽工艺泥浆工作状态泥浆工作状态泥浆静置式：槽内挖出的土砂是靠挖斗的提升：槽内挖出的土砂是靠挖斗的提升搬出槽外的，泥浆没有携带土砂出槽的功能搬出槽外的，泥浆没有携带土砂出槽的功能正循环：是将处理过的泥浆用泵经过管道或空：是将处理过的泥浆用泵经过管道或空心钻杆压送到钻头处，被钻削的土砂和从钻头心钻杆压送到钻头处，被钻削的土砂和从钻头喷出的泥浆混合在一起在槽内上升，在槽口处喷出的泥浆混合在一起在槽内上升，在槽口处设置泥浆泵将携带土砂的泥浆吸送到土砂分离设置泥浆泵

16、将携带土砂的泥浆吸送到土砂分离系统。系统。反循环：它是将所钻削的土砂和泥浆混在一起，：它是将所钻削的土砂和泥浆混在一起，从钻头处通过空心钻杆或另外设置的管道被吸从钻头处通过空心钻杆或另外设置的管道被吸出槽外并送到土砂分离系统，而经处理的泥浆出槽外并送到土砂分离系统，而经处理的泥浆则被送到槽口进行补充。则被送到槽口进行补充。Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 4. 槽段连接槽段连接 清槽挖槽结束后对槽底沉渣进行清除工作挖槽结束后对槽底沉渣进行清除工作阻碍钢筋

17、笼的下放阻碍钢筋笼的下放与混凝土混合降低混凝土的工作性与混凝土混合降低混凝土的工作性与混凝土混合降低强度与混凝土混合降低强度 密实度等密实度等随混凝土上浮随混凝土上浮 加大顶部需清除的混凝土加大顶部需清除的混凝土降低泥浆性质降低泥浆性质残留于槽段间残留于槽段间 降低整体性、强度和抗渗性降低整体性、强度和抗渗性残留于槽底残留于槽底 降低垂直承载力和防渗作用降低垂直承载力和防渗作用 加大变形加大变形p为什么要清槽Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 4. 槽段连

18、接槽段连接 清底方法Hp置换法p沉淀法挖槽后马上挖槽后马上 新泥浆置换老泥浆新泥浆置换老泥浆沉渣至底沉渣至底直接吸、抓沉渣直接吸、抓沉渣置换法：置换法： 反循环直接注入新泥浆反循环直接注入新泥浆沉渣清除：沉渣清除：砂石吸力泵砂石吸力泵潜水泥浆泵潜水泥浆泵抓斗直接排抓斗直接排水枪冲射法水枪冲射法压缩空气升液压缩空气升液2()18smvgds 土颗粒相对密度 m 泥浆相对密度 d 土颗粒直径 粘滞系数 g/cm.sd=0.060.12 mmv=1.232.75 m/htHv2h 后后80%完成沉淀完成沉淀4h 后基本完成后基本完成l成渣清理时机控制Engineering Faculty, Chin

19、a University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 4. 槽段连接槽段连接1.1.接头管接头接头管接头2.2.接头箱接头接头箱接头3.3.隔板式接头隔板式接头4.4.钢板组合接头钢板组合接头5.5.预制块接头预制块接头6.6.其他形式接头其他形式接头u非抗剪接头非抗剪接头u抗剪接头抗剪接头柔性接头柔性接头刚性接头刚性接头施工接头施工接头: :墙槽段和槽段之间的接头墙槽段和槽段之间的接头结构结构结构结构: :地下连续墙与主体结构构件（底板、楼板、墙、地下连续墙与主体结构构件（底板、楼板、墙、梁、柱等）相邻的接头梁、柱等）相

20、邻的接头l圆心锁口管接头圆心锁口管接头l波形管（双波、三波）接头波形管（双波、三波）接头l预制接头和橡胶止水带接头预制接头和橡胶止水带接头p穿孔钢板接头穿孔钢板接头p钢筋搭接接头钢筋搭接接头Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 4. 槽段连接槽段连接构造简单构造简单施工方便施工方便, ,工艺成熟工艺成熟易清除先期槽段侧壁泥浆易清除先期槽段侧壁泥浆后期槽段下放钢筋笼方便后期槽段下放钢筋笼方便造价较低造价较低柔性接头柔性接头 接头刚度差接头刚度差抗剪能力差抗剪能

21、力差 受力后易变形受力后易变形接头光滑圆弧面接头光滑圆弧面 易接头渗水易接头渗水拔除与混凝土浇筑配合需默契拔除与混凝土浇筑配合需默契优点：缺点：接头管接头接头管接头Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 4. 槽段连接槽段连接工字型钢、十字钢板、V形接口接头钢板接头钢板封头钢板封头钢板滑板式接头箱滑板式接头箱防渗漏性能较好防渗漏性能较好抗剪性能较好抗剪性能较好工序多工序多, ,施工复杂施工复杂刷壁和清除侧壁泥浆困难刷壁和清除侧壁泥浆困难抗弯性能不理想抗弯性能不

22、理想接头钢板用量较多造价较高接头钢板用量较多造价较高优点：缺点：p墙身刚度和整体性好p防渗能力强p施工较方便p接头处泥容易刷洗Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 4. 槽段连接槽段连接承插式接头 预制接头承插式接头承插式接头接头箱接头箱焊在钢筋笼焊在钢筋笼端部钢板端部钢板整体性好，刚度大整体性好，刚度大受力后变形小受力后变形小防渗效果较好防渗效果较好接头构造复杂接头构造复杂 施工工序多施工工序多刷壁清浆困难；刷壁清浆困难；刷壁清泥浆和后期安放钢筋笼困难刷壁

23、清泥浆和后期安放钢筋笼困难预制接头u形成整体形成整体 承担垂直荷载承担垂直荷载 选用抗剪接头选用抗剪接头u一般情况一般情况 优先选用非抗剪优先选用非抗剪接头接头u深度大深度大 拔管困难是拔管困难是 选用选用预制接头或工字型刚接头预制接头或工字型刚接头Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 5.钢筋笼制作与吊放钢筋笼制作与吊放纵向钢筋纵向钢筋水平钢筋水平钢筋封口钢筋封口钢筋构造加强筋构造加强筋HRB335 HRB400 直直径径16mm 以上以上 净间距净间距7

24、5mmHPB235 HRB335 直径直径12mm 以上以上间距间距 200400mmHPB235 HRB335直径直径12mm 以上以上Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 5.钢筋笼制作与吊放钢筋笼制作与吊放保护层厚度保护层厚度 坑外坑外70 坑内坑内50mm混凝土导管处贯穿混凝土导管处贯穿底部内弯不影响导管底部内弯不影响导管纵筋内纵筋内 横筋外不影响导管横筋外不影响导管过长可分段制作过长可分段制作上下段焊接上下段焊接定位垫块定位垫块 垂直间距垂直间距35m 水平向水平向23块块Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下连续墙关键技术问题地下连续墙关键技术问题 5.钢筋笼