地下连续墙施工

地下连续墙施工二〇一五年元月目录前言施工准备施工工艺过程地下连续墙施工前言地下连续墙工艺是近十几年来在地下工程和基础工程中正在发展和应用比较广泛的一项技术。地下连续墙施工，即在工程开挖土方之前，用特制的挖槽机械在泥浆护壁的情况下每次开挖一定长度的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀后，将加工好的钢筋骨架用起重机械吊入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内灌注混凝土，一个单元槽即施工完毕。各个单元槽间由特制的接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。前言地下连续墙的分类如下:(1)按成墙方式可分为:桩排式、槽板式、组合式;(2)按墙的用途可分为:防渗墙、临时挡土墙、永久挡土(承重)墙、作为基础用的地下连续墙;(3)按强体材料可分为:钢筋混凝土墙、塑性混凝土墙、固化灰浆墙、自硬泥浆墙、预制墙、泥浆槽墙(回填砾石、粘土和水泥三合土)、后张预应力地下连续墙、钢制地下连续墙。前言地下连续墙的优点有很多,主要有:(1)施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工;(2)墙体刚度大,用于基坑开挖时,极少发生地基沉降或塌方事故;(3)防渗性能好;(4)可以贴近施工,由于上述几项优点,可以紧贴原有建筑物施工地下连续墙;(5)适用于多种地基条件;(6)可用作刚性基础;(7)工效高,工期短,质量可靠,经济效益高。前言地下连续墙的缺点主要有:(1)在一些特殊的地质条件下(如很软的淤泥质土,含漂石的冲积层和超硬岩石等)施工难度很大;(2)如果施工方法不当或地质条件特殊,可能出现相邻槽段不能对齐和漏水的问题;(3)地下连续墙如果用作临时的挡土结构,比其它方法的费用要高些;(4)在城市施工时,废泥浆地处理比较麻烦。施工前的准备工作一、施工现场情况调查1、机械进场条件调查除地形条件外，还需调查道路情况，尤其是道路宽度、坡度、弯道半径、路面状况和承载力等。以便解决挖槽机械和重型机械进场可能性。2、给排水、供电条件调查地连墙施工需要大量的水，挖槽机械、钢筋加工机具等需消耗大量电力，因而需要调查现有的供水、供电条件。3、现有建（构）筑物调查当附近有现有建（构）筑物时，要调查其结构高度和类型及基础刚度和类型，以便确定地连墙的位置、槽段长度、挖槽方法等。施工前的准备工作一、施工现场情况调查4、地下障碍物调查埋在地下的桩、废弃的钢筋混凝土结构、混凝土块状物、大块石、各种废弃的管道、管线、电缆等。二、工程地质及水文地质调查为使地下连续墙的设计、施工合理，必须事先对工程地质和水文地质做详细的调查。确定地连墙单元槽段长度、估计挖土效率、泥浆护壁的配合比、循环出土工艺等，都与地质情况密切相关。比如在深槽内挖土时，抓斗在槽内是靠自重切入土内，以钢索或液压设备闭合抓土，因此在土质坚硬时挖土效率会降低；在地下水位高的砂性土中，往往因槽内泥浆液面低或泥浆性能指标差，或因抓斗上下速度快引起泥浆溢流，或因槽壁受到地面施工设备振动等因素发生槽壁坍方。施工前的准备工作三、编制地下连续墙施工方案应在详细研究了工程规模、质量要求、工程地质及水文地质、现场周围环境、地下障碍物和施工作业条件后，编制地下连续墙的施工方案，一般应包括以下内容：1、工程规模、特点，工程地质及水文地质，周围情况及施工条件的说明；2、挖掘机械等施工设备的选择；3、导墙设计；4、单元槽段划分及施工顺序；5、护壁泥浆的配合比、泥浆循环管路布置、泥浆处理和管理；6、废浆处理和渣土的处理；施工前的准备工作三、编制地下连续墙施工方案7、钢筋笼加工、运输和吊装所用设备和方法；8、混凝土供应和灌注方法；9、供电和供水、排水设施；10、施工平面图布置：包括机械运行路线；出土运输路线和堆土处；泥浆制备和处理设备；钢筋笼加工及堆放场地；其他必要的临时设施等；11、工程施工进度计划、材料及劳动力供应计划；12、安全措施、质量管理措施和技术保证措施；13、必要的施工监测：槽壁垂直度及槽侧地面和建（构）筑物沉降，环境安全及环境卫生保护措施等。地下连续墙施施工工艺运走挖导沟筑导墙挖槽吸泥清底吊放钢筋笼插入砼导管灌筑混凝土组装挖槽机械械机械就位输入泥浆开挖过程补浆浆排除泥渣钢筋笼制作灌注机架就位位置换出泥浆排除沉渣补进泥浆制备泥浆泥浆池振动筛旋流器器分离出的砂石石、土接头处理泥浆排放或处理地下连续墙施施工工艺流程程图地下连续墙施施工——导墙施工1、导墙的作用用⑴挡土墙：：在地连墙成槽槽施工时，接接近地表的土土极不稳定，，容易坍塌，，而泥浆也不不能起到护壁壁作用，因此此导墙就起挡挡土墙的作用用。一般在导墙内内侧每隔1m加设上下两道道木撑，防止止导墙变形。。⑵作为测量的基基准：它规定了沟槽槽的位置，单单元槽的划分分，同时亦作作为测量挖槽槽的标高、垂垂直度和精度度的基准。地下连续墙施施工——导墙施工1、导墙的作用用⑶作为承重重的支承：既是挖槽机械械的支承，又又是钢筋笼、、接头管等搁搁置的支点。。⑷存蓄泥浆：还可存蓄泥浆浆，稳定槽内内泥浆液面。。泥浆液面应应始终保持在在导墙面以下下20cm，并高于地下下水位1m，以稳定槽壁壁。此外，还可以以防止泥浆漏失；阻阻止地表雨水流入槽内。。地下连续墙施施工——导墙施工2、导墙的形式式常见导墙形式式如下图所示示。倒L形[形地下连续墙施施工——导墙施工3、导墙施工施工顺序为：：平整场地→→测量定位→→挖槽→帮扎扎钢筋→支模模板→浇筑混混凝土→拆模模并设置横撑撑导墙配筋多为为Φ12@200，水平钢筋必必须连接起来来，使导墙成成为整体。。导墙面至少高高于地面约10cm，以防止地面面水流入槽内内污染泥浆。。内外导墙面净净距，应为连连续墙厚＋4cm，允许误差±5mm；内墙面应平平行与地连墙墙轴线，最大大允许偏差±10mm；导墙顶面应应水平，全长长范围内高差差应小于±10mm，局部高差应应小于±5mm。导墙拆模后，，应沿纵向每每隔1m加设上下两道道木撑，在导导墙砼没到达达设计强度之之前，禁止任任何重型机械械和运输设备备在旁边行走走，以防导墙墙受压变形。。地下连续墙施施工——泥浆护壁1、泥浆的作用用⑴护壁作用用泥浆具有一定定的比重，泥泥浆在槽内对对槽壁产生一一定的静水压压力，可抵抗抗作用在槽壁壁上的侧向水水、土压力，，相当于一种种液体支撑，，防止槽壁倒倒坍或剥落。。⑵携渣作用泥浆具有一定定的粘度，能能将钻挖时的的土渣悬浮起起来，便于土土渣随同泥浆浆一同派出槽槽外。⑶冷却和润润滑作用冲击式钻机在在泥浆中挖槽槽时，以泥浆浆作冲洗液，，可降低钻头头因连续冲击击而引起的温温度升高，又又可润滑减轻轻钻具磨损。。地下连续墙施施工——泥浆护壁2、泥浆的成份份⑴膨润土土：钠膨润土土或钙膨润土土。⑵水：饮用水。。⑶外加剂剂①分散剂剂：水泥中的的Ca离子、土壤及及地下水中的的Na、Mg离子混入泥浆浆，会使泥浆浆比重增大，，粘度和胶化化倾向增大，，泥皮形成能能力降低，使使膨润土凝聚聚而泥水分离离，不仅影响响施工进度，，而且可能造造成槽壁坍塌塌。提高膨润土颗颗粒的电位，，中和阳离子子，使膨润土土颗粒又重新新在泥浆中呈呈分散状态。。常用的分散剂剂为：碳酸钠钠（Na2CO3）和碳酸氢钠钠（NaHCO3）。当掺加浓浓度较小时，，效果较好；；浓度过大反反而会降低效效果。地下连续墙施施工——泥浆护壁2、泥浆的成份②增粘剂常用羧甲基纤维素素（CMC），可起到提高泥泥浆粘度和屈服值值；提高泥皮形成成能力，有利于维维护槽壁稳定；包包围膨润土颗粒，，具有胶体保护作作用，防止水泥或或盐类污染泥浆。。③加重剂常用重晶石，对地地下水位高或土压压力很大，当泥浆浆和地下水之间的的水位差不能保证证槽壁稳定时，需需加大泥浆的比重重以维护槽壁的稳稳定。光靠增大膨膨润土浓度是不行行的，就需添加加加重剂。④防漏剂常用锯末、稻草末末等。地下连续墙施工——泥浆护壁3、泥浆的质量控制制指标项目名称新制备的泥浆使用过的循环泥浆粘度19s～21s19s～25s比重1.05~1.15＜1.25失水量＜10ml/30min＜20ml/30min泥皮厚度＜1mm＜2.5mm稳定性100%Ph值8~9＜11地下连续墙施工——泥浆护壁4、泥浆的制备与处处理①配合比②泥浆制备包括泥浆搅拌和泥泥浆贮存。泥浆搅搅拌常用回转搅拌拌机，投料顺序如如下：水→膨润土→CMC→分散剂→其他外外加剂，由于CMC较难溶解，最好先先用水将CMC溶解成1%~3%的溶液，再掺入泥泥浆进行拌和。为为了充分发挥泥浆浆的作用，泥浆最最好在充分溶胀之之后再使用，搅拌后宜贮存3小时以上。浆液用途泥浆材料水膨润土纯碱CMC新制备泥浆配合比%100120.4~0.50.05~0.081m3用量kg/m310001204~50.5~0.8地下连续墙施工——泥浆护壁4、泥浆的制备与处处理①泥浆处理泥浆处理的对象因因挖槽方法而异：：对泥浆循环挖槽槽方法，要处理挖挖槽过程中含有大大量土渣的泥浆和和灌注混凝土所置置换出的泥浆；对对于直接出渣挖槽槽的方法，只需处处理灌注混凝土时时置换出来的泥浆浆。所以泥浆处理理分为土渣分离处理和污染泥浆的化学处处理。A、土渣的分离处理理（物理再生处理理）：可用重力沉降和机机械处理两种方式式，共同使用效果果最好。考虑到土渣沉淀会会减小沉淀池的有有效容积，沉淀池池的容积应超过一一个单元槽段挖土土量的1.5~2倍。沉淀池要考虑泥浆浆制备、循环、再再生、舍弃等工艺艺要求，一般分隔隔成几个，其间由由埋管或开槽口处处理。地下连续墙施工——泥浆护壁4、泥浆的制备与处处理修建中的泥泥浆池地下连续墙施工——泥浆护壁4、泥浆的制备与处处理①泥浆处理A、土渣的分离处理理（机械处理）：：利用振动筛与旋流流器，使土渣与泥泥浆分离。地下连续墙施工——泥浆护壁4、泥浆的制备与处处理①泥浆处理B、污染泥浆的化学学处理（化学再生生处理）：灌注混凝土置换出出来的泥浆，因混混入土渣和与混凝凝土接触而恶化。。对上述泥浆一般般采用加分散剂，，再进行土渣分离离处理。经化学处理的泥浆浆，用泥浆质量控控制指标进行检验验，可再补充掺入入材料进行再生调调制。5、泥浆的质量控制制重点进行①泥浆比比重；②泥浆粘度度；③泥浆的泥皮皮形成能力（失水水量、泥皮厚度））；④泥浆的含砂砂率；⑤泥浆的ph值。以上①~③是必须试验内容容，④、⑤视需要要而定。6、废浆处理地下连续墙施工——挖槽挖槽是地下连续墙墙施工中的关键工工序，约占施工工工期的一半。同时时，槽壁形状基本本上决定了墙体外外形，是控制地下下连续墙施工质量量的关键之一。挖槽的主要工作，，包括：单元槽段段划分；挖槽机械械的选择与使用；；制订防止槽壁坍坍塌的措施与工程程事故和特殊情况况的处理等。1、单元槽段划分地连墙采用跳槽施施工的顺序（相隔隔一个单元槽段））进行成槽施工组组织。2、挖槽机械常用的挖槽机械，，按照工作机理分分为以下几种：12121地下连续墙施工——挖槽2、挖槽机械本项目使用液压抓抓斗槽壁机及冲击击式钻机进行挖槽槽作业。挖槽机械冲击式挖斗式铲斗蚌式抓斗吊索式导杆式钻头冲击式凿刨式回转式单头钻多头钻地下连续墙施工——挖槽2、挖槽机械液压抓斗槽壁机地下连续墙施工——挖槽3、挖槽方法①直接抓槽对于深度较浅，或或较松软的地层中中。12123√×33地下连续墙施工——挖槽3、挖槽方法②钻抓法成槽槽当槽深较大，或地地层较密实，难以以直接抓槽时，可可采用钻抓法成槽槽。其原理如下图图所示。12A3B4C地下连续墙施工——挖槽3、挖槽方法③冲击成槽对于坚硬岩石等槽槽壁机无法施工的的地层时，需用冲冲击钻机进行冲孔孔挖槽，冲击成槽槽不但适用于坚硬硬地层，对一般地地层、卵石、砾石石等亦适用。其排排渣方式有泥浆正正循环与反循环两两种方式。成槽如如下图示意：abcd1234512345abcd地下连续墙施工——挖槽地连墙成槽施工方方法如下图所示：：地下连续墙施工——挖槽4、防止槽壁坍方的的措施与槽壁稳定有关的的因素是多方面的的，但可归纳为泥泥浆、地质、施工工3个方面。⑴开挖后槽壁壁的变形是上部大大下部小，一般在在地面下7~15m范围内有不同程度度的外鼓现象，绝绝大部分坍方发生生在地面下12m的范围内。此外槽槽壁变形与机械振振动有关。⑵地下水位越越高，平衡它所需需的泥浆比重也越越大，即槽壁失稳稳的可能性也越大大。地下水位的相相对高度，对槽壁壁稳定影响很大，，同时影响着泥浆浆比重的大小。泥泥浆质量和泥浆液液面的高低对槽壁壁稳定有很大影响响。因此在施工期期间如发现有漏漏浆或跑浆现象，，应及时堵漏和补补浆，以保证泥浆浆液面高度，防止止出现坍塌。⑶单元槽段长长深比大小影响土土拱作用的发挥，，而土拱作用影响响土压力的大小。。一般长深比越大大，土拱作用越小小，槽壁越不稳定定；反之，槽壁趋趋于稳定。地下连续墙施工——挖槽4、防止槽壁坍方的的措施根据上述分析，在在槽段施工时能够够采取的措施有：：⑴对松散易坍坍塌土层预先加固固；⑵缩小单元槽槽段长度；⑶改善泥浆质质量，根据土质选选择泥浆配合比，，保证泥浆在安全全液位以上并无地地下水流动；⑷注意地下水位的变变化及地下水流动动情况；⑸减少地面荷载，防防止附近的车辆和和机械对地层产生生振动等。当挖槽出现坍塌迹迹象时，如泥浆大大量漏失液位明显显下降，泥浆内有有大量泡沫上冒或或出现异常的扰动动，导墙及附近地地面出现沉降，排排土量超过设计土土方量等。应首先将钻头或抓抓斗提出槽段，然然后迅速采取措施施避免坍塌进一步步扩大，常用措施施是迅速补浆以提高泥泥浆液面和回填土土，待所填的回填填土稳定后再重新新开挖。地下连续墙施工——挖槽5、清底在挖槽结束后清除除以沉渣为主的槽槽底沉淀物的工作作称为清底。（有有的在吊放钢筋笼笼后、灌注混凝土土前再进行一次清清底。）清底的方法一般有有沉淀法和置换法两种。沉淀法是在在土渣基本都沉淀淀到槽底后再进行行清底；置换法是是在挖槽结束后，，对槽底进行认真真清理，然后在土渣还没有沉淀之之前就用新泥浆把槽内的的泥浆置换出来，使槽内内的泥浆比重在1.15以下。具体方法一般分为为：①砂石吸力泵泵排泥法；压缩空气升液排泥泥法；抓斗直接排泥法。。地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装1、钢筋笼加工钢筋笼加工一般在在预先做好的平台台上进行加工。钢钢筋笼截面如下图图所示。钢筋笼纵向主筋采采用闪光对焊连接接、横向筋及桁架架筋等采用单面搭搭接焊。钢筋采用用HRB400钢筋，焊条采用J502焊条。钢筋笼加工顺序一一般如下图所示：：工字钢水平筋纵向筋预埋筋预埋筋地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装1、钢筋笼加工钢筋笼加工中钢筋笼加工中地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装1、钢筋笼加工L型槽段钢筋笼加工工中地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装1、钢筋笼加工玻璃纤维钢筋笼加加工中玻璃纤维钢筋笼加加工示意图地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装2、钢筋笼吊装本工程钢筋笼吊装装采用整体吊装，，用150t履带吊和70t履带吊进行16点同时起吊，其中中150t主吊起吊8点，70t副吊起吊8点。主吊副吊地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装第一步：钢筋笼平吊。地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装第二步：钢筋笼空中回直。地下连续墙施工——钢筋笼加工与吊装装第三至第五步：钢筋笼回直、（入槽）换绳、入槽。地下连续墙施工——灌筑水下混凝土在泥浆中灌筑地下下连续墙的混凝土土，深度大、无法法直接观察，并要要在短时间内快速速而均匀地灌筑完完毕，因此如何顺顺利灌筑砼入槽并并保证质量是地连连墙施工中又一个个重点工序。1、灌筑前准备在混凝土灌筑前，，需做好混凝土运运输、灌筑道路安安排，劳动力配备备，导管安装等准准备工作。2、水下砼灌筑地下连续墙混凝土土用双导管法进行灌筑。机具采采用砼灌筑机架。灌筑机架如右右图所示。两根导管间距不大大于3m，导管隔塞采用闷盖。地下连续墙施工——灌筑水下混凝土2