聚合物电池的生产流程和工艺

1、PAGE PAGE 24毕业设计聚合物电池的生产流程和工艺系 别 电子信息工程系 专 业 信息安全技术 班 级 08-1班 学生姓名 xxx 指导老师 xxx 2011年4月8日 摘要锂聚合物电池（Li-polymer，又称高分子锂电池）：它也是锂离子电池的一种,但是与液锂电池(Li-ion)相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化，以及高安全性和低成本等多种明显优势，是一种新型电池。在形状上，锂聚合物电池具有超薄化特征，可以配合各种产品的需要，制作成任何形状与容量的电池。该类电池可以达到的最小厚度可达0.5mm。 它的标称电压与Li-ion一样也是3.6或3.7V,没有记忆效应。聚合物锂

2、离子电池是电池行业中技术含量最高，最新的品种，以钴酸锂材料为正极，碳材料为负极，电解质采用固态或凝胶态有机导电膜组成，并采用铝塑膜做外包装的最新一代可充锂离子电池。它是液态离电池的更新换代产品，不仅具有液态锂离子电池的高电压、长循环寿命、放电电压平稳以及清洁无污染等特点；而且消除了液态锂离子电池存在的爆炸的安全隐患，具有更高的能量密度；同时外形更灵活、方便，重量轻巧；产品性能均达到或超过液态锂离子的技术指标，更具有安全性，所以受到国内外电子厂商及设计公司的青睐。 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc290034861 摘要 PAGEREF _Toc29003

3、4861 h I HYPERLINK l _Toc290034862 1.聚合物电池的概述 PAGEREF _Toc290034862 h 1 HYPERLINK l _Toc290034863 2 极板工程的主要工艺和流程 PAGEREF _Toc290034863 h 5 HYPERLINK l _Toc290034864 2.1 极板切割的工艺区流程 PAGEREF _Toc290034864 h 5 HYPERLINK l _Toc290034865 2.2极板VD PAGEREF _Toc290034865 h 5 HYPERLINK l _Toc290034866 3 卷曲工程的工

4、艺与流程 PAGEREF _Toc290034866 h 6 HYPERLINK l _Toc290034867 3.1卷曲机的生产过程 PAGEREF _Toc290034867 h 6 HYPERLINK l _Toc290034868 3.2 卷曲车间的press PAGEREF _Toc290034868 h 6 HYPERLINK l _Toc290034869 4 parking车间的工艺与流程 PAGEREF _Toc290034869 h 7 HYPERLINK l _Toc290034870 4.1 parking机 PAGEREF _Toc290034870 h 7 HYP

5、ERLINK l _Toc290034871 4.1.1 parking的描述 PAGEREF _Toc290034871 h 7 HYPERLINK l _Toc290034872 4.1.2parking的生产过程 PAGEREF _Toc290034872 h 7 HYPERLINK l _Toc290034873 4.1.3parking的外观检查 PAGEREF _Toc290034873 h 8 HYPERLINK l _Toc290034874 4.2 parking VD PAGEREF _Toc290034874 h 8 HYPERLINK l _Toc290034875 5

6、化成车间的工艺流程 PAGEREF _Toc290034875 h 9 HYPERLINK l _Toc290034876 5.1化成概述 PAGEREF _Toc290034876 h 9 HYPERLINK l _Toc290034877 5.2 P/G工程 PAGEREF _Toc290034877 h 9 HYPERLINK l _Toc290034878 5.3 D/F工程 PAGEREF _Toc290034878 h 10 HYPERLINK l _Toc290034879 5.4化成车间的质量检测 PAGEREF _Toc290034879 h 10 HYPERLINK l _

7、Toc290034880 6 结束语 PAGEREF _Toc290034880 h 11 HYPERLINK l _Toc290034881 致谢 PAGEREF _Toc290034881 h 12 HYPERLINK l _Toc290034882 参考文献 PAGEREF _Toc290034882 h 131.聚合物电池的概述聚合物锂离子电池和平常电池的差别在电解质上。在20世纪70年代最初的设计中，采用了固态聚合物电解质。这类电解质类似于塑料薄膜，不能导通电子但是可以让离子交换（能够充电的原子或者原子团）。聚合物电解质取代了传统的浸透电解液的多孔隔膜。干态聚合物电解质的设计允许组装

8、简化，提高电池机械强度，安全，并且能够制造成为超薄的几何外形。单个电池的厚度可以薄到1mm。设备设计师能够根据他们的想象力来自由设计电池的形状和大小。不幸的是，固态聚合物锂离子电池受制于其较差的导电性。内阻太高而无法提供当前通信设备所需要的高脉冲电流，无法驱动笔记本电脑的硬盘。加热电池到60摄氏度，电导率迅速提高，但是这样的要求不适合在便携设备上应用。作为一种折中方式，引入了一些凝胶电解质。目前市场上销售的大部分手机聚合物锂离子电池都是包含了凝胶电解质的混和型电池。用锂离子聚合物来修正这一系统，使之成为目前唯一用于便携设备的聚合物电源。 聚合物锂离子电池在全球技术成熟并商业化已经4年多时间了，

9、虽然销量在快速增长，但其市场份额尚低于10%，与液态锂电90%的市场份额无法相比，大大低于人们的预期。由于各种原因，目前市场上聚合物的价格普遍要高于液态锂电，但是，由于移动电器的竞争模式正在悄悄地发生变化，特别是聚合物电池给移动电器带来的设计价值创新（如4mm厚度以下的优越性能、大型规格电池），聚合物电池正被越来越多的手机、移动DVD等设计人员所认识，因而聚合物厂商还是信心十足，坚信聚合物的时代一定会到来。可以从手机的发展看聚合物锂离子电池的发展趋势。由于各个厂商生产工艺的不同，目前市场上的聚合物锂电分为卷绕式（索尼、东芝为代表）、叠片式（TCL、ATL为代表）两种不同结构，但适应于手机需求的

10、规格大都在4mm厚度以下。与液态比较，由于聚合物外包装采用了更薄的铝膜，比钢壳、铝壳更薄，而且生产方式与液态锂电不同，聚合物越薄越好生产，理论上可以生产出0.5mm以下厚度的电池。液态锂电正好相反，越厚越好生产，低于4mm厚度的电池很难生产，即使生产出来了，容量明显不如聚合物锂电，成本也没优势。因而，电池越薄，聚合物生产成本越低、液态生产成本越高。但较厚的规格上，液态锂电供应链成熟，工艺成熟，生产效率高，成品率高，有很强的制造成本优势。从目前市场来看，5mm、6mm厚度系列的液态锂电池虽然比3mm、4mm厚度系列电池容量高很多，但售价要低很多。聚合物从理论上来讲，在5mm、6mm厚度规格上的材

11、料成本与液态接近，但目前 5mm、6mm系列电池的工艺成本要比液态高出很多，因而，要在此规格上与液态真正形成竞争，还有不少距离。一般的电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料作为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，负极则通常采用锂金属或锂碳层间化合物。一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就

12、增加了重量和成本，另外也限制了尺寸的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余的电解液，因此它更稳定，也不易因电池的过量充电、针刺、碰撞或其他损害、以及过量使用而造成危险情况。新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化（最薄0.8毫米）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为应用设备开发商在电源解决方案上提供了高度的设计灵活性和适应性，以最大化地优化其产品性能。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%，其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命（超过500 次）与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅

13、度的提高。聚合物锂离子电池和平常电池的差别在电解质上。在20世纪70年代最初的设计中，采用了固态聚合物电解质。这类电解质类似于塑料薄膜，不能导通电子但是可以让离子交换（能够充电的原子或者原子团）。聚合物电解质取代了传统的浸透电解液的多孔隔膜。干态聚合物电解质的设计允许组装简化，提高电池机械强度，安全，并且能够制造成为超薄的几何外形。单个电池的厚度可以薄到1mm。设备设计师能够根据他们的想象力来自由设计电池的形状和大小。不幸的是，固态聚合物锂离子电池受制于其较差的导电性。内阻太高而无法提供当前通信设备所需要的高脉冲电流，无法驱动笔记本电脑的硬盘。加热电池到60摄氏度，电导率迅速提高，但是这样的要

14、求不适合在便携设备上应用。作为一种折中方式，引入了一些凝胶电解质。目前市场上销售的大部分手机聚合物锂离子电池都是包含了凝胶电解质的混和型电池。用锂离子聚合物来修正这一系统，使之成为目前唯一用于便携设备的聚合物电源。聚合物电池的好处：a超薄，电池能够组装进信用卡中 b外形灵活：制造商不用局限于标准外形，能够经济地做成合适的大小。 c质量轻：采用聚合物电解质的电池无需金属壳来作为保护外包装。 d改进了安全：过充更稳定，电解液泄漏的几率更低。聚合物电池的局限：a.和锂离子电池相比能量密度和循环次数都有下降，制造昂贵。 b.没有标准外形，大多数电池为高容量消费市场而制造。 c.和锂离子电池相比，价格、

15、能量比较高聚合物电池的重要性和发展方向：软包装技术是聚合物锂离子电池这一顶尖的高新技术行业中要解决的三大技术难题之一，它被放在如此重要的地位，说明该产品有高的技术含量，在设计、制造及其应用上都和普通的复合包装材料在性能上有质的差别。到目前为止，国际上仍没有一家公司的该项目产品能够完全满足聚合物锂离子电池对该产品的综合技术要求。因此，聚合物锂离子电池芯内包装成型材料不仅仅是聚合物锂离子电池的包装问题，而且是构成聚合物锂离子电池的一个不可缺少的重要组成部分。如果对这种软包装材料的重要性认识不够，将很不利于它的设计和开发。据了解，聚合物锂离子电池芯内包装成型材料目前完全被日本所垄断，欧美曾经开发出第

16、一代非成型软包装膜，现基本上被淘汰，韩国曾经与日本一起占领国际市场，但近年来似乎有退出的迹象，国内真正深入该膜研究开发的， 只有少数厂家。该产品今后的发展动向是：厚度更簿、重量更轻（满足超薄型手机要求）、耐电解液稳定更好、阻隔性更高，冷冲压成型性更好（冲深更深以满足手提电脑及电动自行车锂电池的要求）、耐穿刺性更优（更满足国产电池工艺技术），热封强度更高，电性能影响更小。图1.1 电池工艺流程图 2 极板工程的主要工艺和流程2.1 极板切割的工艺区流程三星视界公司自己并不生产极板，所以这里的极板工程可以理解为对极板的处理，先说极板的切割，极板到厂后，是很大的，长约900m 宽1米，进场后根据需要

17、生产的电池的种类需要，切割成不同的宽度，小面积聚合物电池极板的宽度一般在5cm左右，大面积需要的宽度最大的有25cm，切割好的极板卷成卷后可以送到后工程了。2.2极板VD极板VD是决定极板质量的很重要的因素，其实VD就是对极板的干燥处理。电池生产过程中是不能有水分的存在的，否则会引起短路，一般极板切割好后用放入真空运输车内，运至极板VD室（极板VD室一般与卷曲车间相连）在极板VD室里面大概干燥24H后极板方可投入后工程使用。由于极板VD对电池质量的重要性，公司对极板VD车间的管理是相当严格的，每一次进入VD室必须先进行风淋，即用热风吹干身上的水分。图2.1极板VD机3 卷曲工程的工艺与流程3.

18、1卷曲机的生产过程卷曲工程电池生产的核心工程，也是生产难度最大，不良率最高的工程之一，先说说卷曲机的各大部件：首先是极板工位，也就是卷取机上用于投入极板的工位，称之为spool部一台机器上共有四个，阴阳极各两个，方便交替使用和更换极板。其次是SEP工位，即用于投入隔离膜的工位，称之为sep部，和极板工位一样，共有四个阴阳极各两个。接着是焊接部，是用于焊接阴阳极板TAB的工位（tab电池成品上的阴阳极突起部分，用于连接电源），然后是cover tape粘贴部，用于在焊接了tab的极板部分粘贴上保护胶带防止短路的出现，接着是卷曲工位，将阴阳极板和sep卷在一起，这样最原始的电池卷（J/R）也就成型

19、了，然后是vision 部，用于检查电池的外观数据，用于排除不良电池。熟悉了卷曲机的部件之后，卷曲机的生产流程就很好理解了，首先是投入阴阳极板，然后再极板上焊接上tab（每隔一段焊接一个，一段就是一块电池）接着在tab上贴保护胶带，最后投入卷曲工位切割，卷曲。得到J/R后投入vision机内进行外观检查，合格则可投入后工程press。3.2 卷曲车间的press卷曲车间的press是卷曲的后工程，操作很简单，把卷曲的良品取出，放入P/G中按一定的数目排列，用压块压上，压四个小时左右即可press完成后，按不同的lot组别进行对后工程parking的投入。4 parking车间的工艺与流程4.1

20、 parking机4.1.1 parking的描述Parking是电池由J/R转向成品的过程，主要的工序是包装外壳（can）,注入电解液，短路检查以及第一道外观检查。在卷曲车间press好的J/R会直接投入parking线的机器里，首先会经过一道x-ray检查，主要是检查电池偏绕短路等问题如果检查合格，则可以投入，投入后会进入包装工位，会给合格的J/R安装上聚合物外壳，这样聚合物电池就基本上成型了，当然，离可以使用还差很多道工序，安装完外壳之后，就会注入电解液了，注入电解液的份量必须刚刚好，多了则会溢出，则电池报废，少了没有办法接通，同样是报废，由于注入电解液的工位比较大，而且在机器里面，如果

21、出故障了，很难发现，这样就必须要在后面的工位进行电解液分量的检查，如果不合格会被排出，注入有电解液溢出的情况，会立刻停止生产，并检查机器故障，直到故障排除才能继续生产。4.1.2parking的生产过程Parking，故名意思是对电池的包装，在三星，parking工程承担着更多的任务，首先是对电池J/R的质量检测，也算是对卷曲工作的检查，这个部分在投入工位进行，在投入工位排在第一位的是一台x-ray机，用于检查电池的阴阳极偏绕，阴极与sep 的偏绕，同时还能检查电池J/R的内部以及外部正列，以防止出现不良。第二位的是一台vision 机用于检查电池的外观数据，vision机是一种类似于照相机的

22、机器，用摄像头将电池软卷的外形拍摄下来传入电脑中，由电脑分析电池的各项外部数据，如阴阳极tab 突出 tab位置等重要的电池质量标准。当这些标准和项目数据都合格的时候，就可以真正的进行投入缓解了，投入后，开始第一道加工工序，安装can，组合物电池的can是聚合物制作的，和手机电池不同。而且聚合物电池会经过两次包装。包装工位有四个用于存放包装can的spool 从两面盖上电池然后切割，压好，这样，基本的包装就完成了，包装后的“电池”送入第二工位，即，注入电解液，注入电解液后进行密封，密封后送入输出工位，由工人手动将生产线上的“电池”取出，检查电池外观合格后，可放入托盘上，进入下一环节。4.1.3

23、parking的外观检查在parking车间的成品需要经过一次人工检查，主要是检查电池外壳是否有损伤；电池tab是否完整；电池是否漏液等问题。4.2 parking VDParking VD和极板VD的目的一样，都是为了干燥去除电池中可能的水分，这对电池的质量影响很大。电池生产过程中是不能有水分的存在的，否则会引起短路，一般电池J/R制作好后用放入真空运输车内，运至parking VD室（parking VD室一般与D/F车间相连）在极板VD室里面大概干燥24H后极板方可投入后工程使用。由于parking VD对电池质量的重要性，公司对VD车间的管理是相当严格的，每一次进入VD室必须先进行风淋

24、，即用热风吹干身上的水分。5化成车间的工艺流程5.1化成概述化成车间是聚合物生产的最后一个工程，也是出场前工程，其主要由P/G,D/F;以及质检三个部分组成。每个部分都有不同的作用。5.2 P/G工程P/G工程是对电池进行进一步加工，由parking工程生产出来的电池比较蓬松，极板之间不都紧密，P/G工程则是负责对parking的电池进行进一步的挤压的，将原本不是很紧密的电池片进行高强度的挤压，使电池变得紧密，P/G工程的另一个工作是将原来parking工程制作出来的电池中多余的电池外壳（can）切除，如下图： 图5.2 parking成品多余部分5.3 D/F工程D/F工程是对电池进行喷码的

25、工程，经过D/F工程后，会用激光喷码对电池进行标记，标记内容包括生产日期，生产组别，生产线，lot号，电池的种类型号等等，经过D/F工程之后，基本上就是真正的成品电池了。 图5.2 电池喷码5.4化成车间的质量检测化成车间的质量检测并不是电池生产流程中最严格或者最繁琐的检测，但却是最最重要的一次质量检测，因为化成质检是出厂前最后一次检测，如果检测失误，使不良电池流出厂外，将造成很严重的后果。化成的质检分为两个部分：一是电池外观的检查，这方面还是与之前的外观检查一样需要检查外壳是否平整（聚合物电池的外壳非常的软之前就有说过 ）；检查电池的tab；检查电池是否漏液等等。二是电池电量的检查，化成会抽

26、取样本对电池进行充放电的实验。质检合格之后就是包装了，按一定的数量进行包装后的电池可以直接出厂了。6 结束语自九十年代初锂离子电池上市以来，锂离子电池以其高比能密度和使用寿命长而受到重视，发展迅速。其中采用聚合物（高分子材料）作电极和电解质材料的研究开发尤为引人注目。在新一代信息电子产品的设计上目前均朝向轻、薄、短、小的趋势发展，因此电源的供应是一个亟待解决的问题，小型可充电电池的功能与特性已经成为决定新一代无线通信设备与笔记本电脑等可携带式电子产品市场竞争优势的关键因素了。目前市面上所使用的二次电池主要镍隔、镍氢 (Ni-MH)、锂离子(Li-ion)、聚合物锂离子电池几种，而且随着便携式电

27、子产品的应用越来越广、市场需求越来越多，这些电池的需求量也随之增加。基于如此广阔的市场，世界各大电池公司为了在这个市场领域中取得领先的地位，无不致力于开发具有更高能量密度、小型化、薄型化、轻量化、高安全性、长循环寿命与低成本的新型电池。其中，聚合物锂离子(Lithium ion polymer)电池因为具有上述各项优点，更是各家厂商致力研发的目标。聚合物锂离子电池基于安全、轻薄等特性，符合便携、移动产品的要求，因此聚合物电池被称为21世纪移动设备的最佳电源解决方案。可以预见，在未来的几年内，由于其优越的性能价格比，以及其巨大的潜在需求，聚合物锂离子电池的发展前景将十分广阔。致谢本设计的完成是在

28、我的老师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了张老师很多的宝贵时间和精力，在此向导师表示衷心地感谢！导师严谨的治学态度，开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生！同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。写作毕业论文是一次再学习的过程，毕业论文的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。参考文献1 聚合物锂离子电池.吴玉平等.化学工业出版社2007-012 化学电源：电池原理及制造技术.郭炳坤,李新海.化学工业出版社2010-023 动力电池.聂文华

29、,王自强,包建平.科学出版社.2004-084 绿色电源材料.杨延生.科学出版社.2007-06-305 锂离子电池原理与关键技术.肖皓.中南大学出版社.2008-106 聚合物电池生产 .桂长清.人民邮电出版社.2009-04 附录资料：不需要的可以自行删除地下连续墙施工工艺标准1、范围本工艺适用于工业与民用建筑地下连续墙基坑工程。地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点

30、是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。2、施工准备2.1材料要求2.1.1水泥用32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。2.1.2砂宜用粒度良好的中、粗砂，含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石，如使用碎石，应适当增加水泥用量及砂率，以保证坍落度及和易性的要求。其最大粒径不应大于导管内径的16和

31、钢筋最小间距的14，且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加剂可根据需要掺加减水剂、缓凝剂等外加剂，掺入量应通过试验确定。2.1.5钢筋按设计要求选用，应有出厂质量证明书或试验报告单，并应取试样作机械性能试验，合格后方可使用。2.1.6泥浆材料泥浆系由土料、水和掺合物组成。拌制泥浆使用膨润土，细度应为200250目，膨润率510倍，使用前应取样进行泥浆配合比试验。如采取粘土制浆时，应进行物理、化学分析和矿物鉴定，其粘粒含量应大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值宜为34。掺合物有分散剂、增粘剂(CMC)等。外加剂的选择和配方需经试验确定，制备泥浆用水

32、应不含杂质，pH值为79。2.2主要机具设备2.2.1成槽设备有多头钻成槽机、抓斗式成槽机、冲击钻、砂泵或空气吸泥机(包括空压机)、轨道转盘等2.2.2混凝土浇灌机具有混凝土搅拌机、浇灌架(包括储料斗、吊车或卷扬机)、金属导管和运输设备等。2.2.3制浆机具有泥浆搅拌机、泥浆泵、空压机、水泵、软轴搅拌器、旋流器、振动筛、泥浆比重秤、漏斗粘度计、秒表、量筒或量杯、失水量仪、静切力计、含砂量测定器、pH试纸等。2.2.4槽段接头设备有金属接头管、履带或轮胎式起重机、顶升架(包括支承架、大行程千斤顶和油泵等)或振动拔管机等。2.2.5其他机具设备有钢筋对焊机，弯曲机，切断机，交、直流电焊机，大、小平

33、锹，各种扳手等。2.3作业条件、2.3.1在工程范围内钻探，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择挖槽机具、泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠的技术数据.。同时进行钻探，摸清地下连续墙部位的地下障碍物情况。2.3.2按设计地面标高进行场地平整，拆迁施工区域内的房屋、通讯、电力设施以及上下水管道等障碍物，挖除工程部位地面以下m内的地下障碍物。施工场地周围设置排水系统。2.3.3根据工程结构、地质情况及施工条件制定施工方案，选定并准备机具设备，进行施工部署、平面规划、劳动配备及划分槽段；确定泥浆配合比、配制及处理方法，编制材料、施工机具需用量计划及技术培训计划，提出保证质量、安全及节约等的技术措施

34、。2.3.4按平面及工艺要求设置临时设施，修筑道路，在施工区域设置导墙；安装挖槽、泥浆制配、处理、钢筋加工机具设备；安装水电线路；进行试通水、通电、试运转、试挖槽、混凝土试浇灌。3、操作工艺3.1工艺流程(图3.1)图3.1多头钻施工及泥浆循环工艺3.2导墙设置3.2.1在槽段开挖前，沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙，采用现浇混凝土或钢筋混凝土浇3.2.2导墙深度一般为12m，其顶面略高于地面50100mm，以防止地表水流入导沟。导墙的厚度一般为100200mm，内墙面应垂直，内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为4060mm)。墙面与纵轴线距离的允许偏差为10mm，内外导墙间距允许偏盖5m

35、m，导墙顶面应保持水平。3.2.3导墙宜筑于密实的粘性土地基上。墙背宜以土壁代模，以防止槽外地表水渗入槽内。如果墙背侧需回填土时，应用粘性土分层夯实，以免漏浆。每个槽段内的导墙应设一溢浆孔。3.2.4导墙顶面应高出地下水位1m以上，以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上，且不低于导墙顶面0.3m。3.2.5导墙混凝土强度应达到70%以上方可拆模。拆模后，应立即将导墙间加木支撑至槽段开挖拆除。严禁重型机械通过、停置或作业，以防导墙开裂或变形。3.3泥浆制备和使用3.3.1泥浆的性能和技术指标，应根据成槽方法和地质情况而定，一般可按表3.3.1采用。泥浆性能指标表3.3.1项目性能指标检查方法

36、一般地层软弱土层密度粘度胶体率稳定性失水量pH值泥皮厚度静切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥浆密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或稳定计失水量仪pH试纸失水量仪静切力计含砂量测定器注：1.密度：表中上限为新制泥浆，下限为循环泥浆。一般采用膨润土泥浆时，新浆密度控制在1.041.05；循环程中的泥浆控制在1.251.30；对于松散易坍地层，密度可适当加大。浇灌混凝土前槽内泥

37、浆控制在1.151.25，视土质情况而定；2.成槽时，泥浆主要起护壁作用，在一般情况下可只考虑密度、粘度、胶体率三项指标；3.当存在易塌方土层(如砂层或地下水位下的粉砂层等)或采用产生冲击、冲刷的掘削机械时，应适当考虑，泥浆粘度，宜用2530s。3.3.2在施工过程中应加强检查和控制泥浆的性能，定时对泥浆性能进行测试，随时调泥浆配合比，做好泥浆质量检测记录。一般作法是：在新浆拌制后静止24h，测一次全项(含砂量除外)；在成槽过程中，一般每进尺15m或每4h测定一次泥浆密度和粘度。在槽结束前测一次密度、粘度；浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水量和pH值，应在每槽

38、孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定。稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。3.3.3泥浆必须经过充分搅拌，常用方法有：低速卧式搅拌机搅拌；螺旋桨式搅拌机搅拌；压缩空气搅拌；离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上，或加分散剂膨润土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆，如重复使用，必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理，它是利用泥浆和土渣的密度差，使土渣沉淀，沉淀后的泥浆进入贮浆池，贮浆池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可，但要视现场条件和工艺要求合理配置。如采用原土造浆循环时，

39、应将高压水通过导管从钻头孔射出，不得将水直接注入槽孔中。3.3.5在容易产生泥浆渗漏的土层施工时，应适当提高泥浆粘度和增加储备量，并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏，应及时补浆和堵漏，使槽内泥浆保持正常。3.4槽段开挖3.4.1挖槽施工前应预先将连续墙划分为若干个单元槽段，其长度一般为47m。每个单元槽段由若干个开挖段组成。在导墙顶面划好槽段的控制标记，如有封闭槽段时，必须采用两段式成槽，以免导致最后一个槽段无法钻进。3.4.2成槽前对钻机进行一次全面检查，各部件必须连接可靠，特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。3.4.3为保证机械运行和工作平稳，轨道铺设应牢固可靠，道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为

40、5mm，轨道标高允许误差10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳，并使悬挂中心点和槽段中心一致。钻机调好后，应用夹轨器固定牢靠。3.4.4挖槽过程中，应保持槽内始终充满泥浆，以保持槽壁稳定。成槽时，依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时，依砂泵是否潜入泥浆中，又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣，操作简便，排泥效率高，但开始钻进须先用正循环方式，待潜水砂泵电机潜入泥浆中后，再改用反循环排泥。3.4.5当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时，可辅以采用冲击钻将其破碎，用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面。3.4.6成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度，应利用钻机的测斜装置经常

41、观测偏斜情况，不断调整钻机操作，并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。3.4.7挖槽时应加强观测，如槽壁发生较严重的局部坍落时，应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后，应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目，合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应作好施工记录。3.5清槽3.5.1当挖槽达到设计深度后，应停止钻进，仅使钻头空转而不进尺，将槽底残留的土打成小颗粒，然后开启砂泵，利用反循环抽浆，持续吸渣1015min，将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。3.5.2当采用正循环清槽时，将钻头提高槽底100200mm，空转并保持泥浆正常循环，以中速压入泥浆，把槽孔内的浮渣置换出来。3.5.3对采用原土

42、造浆的槽孔，成槽后可使钻头空转不进尺，同时射水，待排出泥浆密度降到1.1左右，即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时，为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定，应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。3.5.4清理槽底和置换泥浆结束1h后，槽底沉渣厚度不得大于200mm；浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm，槽内泥浆密度为1.11.25、粘度为1822s、含砂量应小于8%。3.6钢筋笼制作及安放3.6.1钢筋笼的加工制作，要求主筋净保护层为7080mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面，并确保钢筋保护层厚度，宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有10020

43、0mm，当采用接头管时，水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100150mm间隙。纵向钢筋应布置在水平钢筋的内侧。为便于插入槽内，利钢筋底端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸，应比导管连接处的外径大100mm以上。3.6.2为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确，钢筋笼宜在制作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊，其余交点处采用交错点焊。对成型时临时扎结的铁丝，宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程中具有足够的刚度，除结构受力要求外，尚应考虑增设斜拉补强钢筋，将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时，

44、为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重，部分接头应焊牢固。3.6.3钢筋笼制作允许偏差值为：主筋间距l0mm；箍筋间距20mm；钢筋笼厚度和宽目l0mm；钢筋笼总长度50mm。3.6.4钢筋笼吊放应使用起吊架，采用双索或四索起吊，以防起吊时因钢索的收紧力而目起钢筋笼变形。同时要注意在起吊时不得拖拉钢筋笼，以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动，应在钢筋笼下端系上溜绳，用人力加以控制。3.6.5钢筋笼需要分段吊入接长时，应注意不得使钢筋笼产生变形。下段钢筋笼入槽后.临时穿钢管搁置在导墙上，再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内时，吊点中心必须对准槽段中心，竖直缓慢放至设计标高，再用吊筋穿管搁置

45、在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地摄入槽内，应重新吊出，查明原因，采取相应措施加以解决，不得强行插入。3.6.6所有用于内部结构连续的预埋件、预埋钢筋等，应与钢筋笼焊牢固。3.7浇注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比应符合下列要求：混凝土的实际配制强度等级应比设计强度等级高一级；水泥用量不宜少于370kgm3；水灰比不应大于0.6；坍落度宜为1820cm，并应有一定的流动度保持率；坍落度降低至15cm的时间，一般不宜小于lh；扩散度宜为3438cm；凝土拌合物的含砂率不小于45%；混凝土的初凝时间，应能满足混凝土浇灌和接头施工工艺要求，一般不宜低于34h。3.7.2接头管和钢筋就位后，应检查沉渣厚

46、度并在4h以内浇灌混凝土。浇灌混凝土必使用导管，其内径一般选用250mm，每节长度一般为2.02.5m。导管要求连接牢靠，接头用橡胶圈密封，防止漏水。导管接头若用法兰连接，应设锥形法兰罩，以防拔管时挂住钢筋。导管在使用前要注意认真检查和清理，使用后要立即将粘附在导管上的混凝土清除干净。3.7.3在单元槽段较长时，应使用多根导管浇灌，导管内径与导管间距的关系一般是：导管内径为150mm，200mm，250mm时，其间距分别为2m、3m、34m，且距槽段端部均不得超过1.5m。为防止泥浆卷入导管内，导管在混凝土内必须保持适宜的埋置深度，一般应控制在24m为宜。在任何情况下，不得小于1.5m或大于6

47、m。，3.7.4导管下口与槽底的间距，以能放出隔水栓和混凝土为度，一般比栓长100200mm。隔水栓应放在泥浆液面上。为防止粗骨料卡住隔水栓，在浇注混凝土前宜先灌入适量的水泥砂浆。隔水栓用铁丝吊住，待导管上口贮斗内混凝土的存量满足首次浇筑，导管底端能埋入混凝土中0.81.2m时，才能剪断铁丝，继续浇筑。3.7.5混凝土浇灌应连续进行，槽内混凝土面上升速度一般不宜小于2mh，中途不得间歇。当混凝土不能畅通时，应将导管上下提动，慢提快放，但不宜超过300mm。导管不能作横向移动。提升导管应避免碰挂钢筋笼。3.7.6随着混凝土的上升，要适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般保持24m。不宜

48、大于6m，并不小于1m，严禁把导管底端提出混凝土上面。3.7.7在一个槽段内同时使用两根导管灌注混凝土时，其间距不应大于3.0m，导管距槽段端头不宜大于1.5m，混凝土应均匀上升，各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.3m，混凝土浇筑完毕，终浇混凝土面高程应高于设计要求0.30.5m，此部分浮浆层以后凿去。3.7.8在浇灌过程中应随时掌握混凝土浇灌量，应有专人每30min测量一次导管埋深和管外混凝土标高。测定应取三个以上测点，用平均值确定混凝土上升状况，以决定导管的提拔长度。3.8接头施工3.8.1连续墙各单元槽段间的接头型式，一般常用的为半圆形接头型式。方法是在未开挖一侧的槽段端部先放置接头

49、管，后放入钢筋笼，浇灌混凝土，根据混凝土的凝结硬化速度，徐徐将接头管拔出，最后在浇灌段的端面形成半圆形的接合面，在浇筑下段混凝土前，应用特制的钢丝刷子沿接头处上下往复移动数次，刷去接头处的残留泥浆，以利新旧混凝土的结合。3.8.2接头管一般用10mm厚钢板卷成。槽孔较深时，做成分节拼装式组合管，各单节长度为6m、4m、2m不等，便于根据槽深接成合适的长度。外径比槽孔宽度小1020mm，直径误差在3mm以内。接头管表面要求平整光滑，连接紧密可靠，一般采用承插式销接。各单节组装好后，要求上下垂直。3.8.3接头管一般用起重机组装、吊放。吊放时要紧贴单元槽段的端部和对准槽段中心，保持接头管垂直并缓慢

50、地插入槽内。下端放至槽底，上端固定在导墙或顶升架上。3.8.4提拔接头管宜使用顶升架(或较大吨位吊车)，顶升架上安装有大行程(12m)、起重量较大(50100t)的液压千斤顶两台，配有专用高压油泵。3.8.5提拔接头管必须掌握好混凝土的浇灌时间、浇灌高度、混凝土的凝固硬化速度，不失时机地提动和拔出，不能过早、过快和过迟、过缓。如过早、过快，则会造成混凝土壁塌落；过迟、过缓，则由于混凝土强度增长，摩阻力增大，造成提拔不动和埋管事故。一般宜在混凝土开始浇灌后23h即开始提动接头管，然后使管子回落。以后每隔1520min提动一次，每次提起100200mm，使管子在自重下回落，说明混凝土尚处于塑性状态

51、。如管子不回落，管内又没有涌浆等异常现象，宜每隔2030mm拔出0.51.0m，如此重复。在混凝土浇灌结束后58h内将接头管全部拔出。4、质量标准4.1地下连续墙均应设置导墙，导墙形式有预制及现浇两种，现浇导墙形状有“L”型或倒“L”型，可根据不同土质选用。4.2地下墙施工前宜先试成槽，以检验泥浆的配比、成槽机的选型并可复核地质资料。4.3作为永久结构的地下连续墙，其抗渗质量标准可按现行国家标准地下防水工程施工质量验收规范GB50208执行。4.4地下墙槽段间的连接接头形式，应根据地下墙的使用要求选用，且应考虑施工单位的经验，无论选用何种接头，在浇注混凝土前，接头处必须刷洗干净，不留任何泥砂或

52、污物。4.5地下墙与地下室结构顶板、楼板、底板及梁之间连接可预埋钢筋或接驳器(锥螺纹或直螺纹)，对接驳器也应按原材料检验要求，抽样复验。数量每500套为一个检验批，每批应抽查3件，复验内容为外观、尺寸、抗拉试验等。4.6施工前应检验进场的钢材、电焊条。己完工的导墙应检查其净空尺寸，墙面平整度与垂直度。检查泥浆用的仪器、泥浆循环系统应完好。地下连续墙应用商品混凝土。4.7施工中应检查成槽的垂直度、槽底的淤积物厚度、泥浆比重、钢筋笼尺寸、浇注导管位置、混凝土上升速度、浇注面标高、地下墙连接面的清洗程度、商品混凝土的坍落度、锁口管或接头箱的拔出时间及速度等。4.8成槽结束后应对成槽的宽度、深度及倾斜度进行检验，重要结构每段槽段都应检查，一般结构可抽查总槽段数的20%，每