圆筒形地下连续墙施工方案

圆筒形地下连续墙施工方案目录TOC\o"1-2"\h\u276621编制依据 1316842工程概况 197492.1项目基本信息 172842.2地质条件 252002.3工程特点及难点 2110073地下连续墙设计 2324124施工总体流程 3177825主要施工方法 3209346质量保证措施 8226387安全保证措施 959218工程监测 1088849施工总结与改进 111072710结语 121编制依据《地下连续墙施工技术标准》（GB/T50209-2017）《建筑地基基础工程施工质量验收标准》（GB50202-2018）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）《基坑工程技术规程》（DG/TJ08-61-2018，上海市地方标准）本项目施工图纸、设计交底文件及岩土工程勘察报告类似超深圆筒形地下连续墙施工工程技术经验及成果2工程概况2.1项目基本信息本项目为世博500kV地下变电站工程，位于上海市静安区。地下结构外边界为直径130m的圆形，基坑面积13273m²，周长408m，开挖深度34.0m，基底位于⑦1砂质粉土层。围护结构采用1200mm厚地下连续墙，插入深度23.5m，墙体总深度57.5m，槽段间采用工字形型钢接头。工程采用逆作法施工，开挖阶段利用四层地下室结构梁板和三道临时环形水平内支撑。2.2地质条件根据岩土工程勘察报告，基坑开挖及地下连续墙施工涉及的主要土层如下：表层填土：厚度2-3m，土质松散，含杂物。黏性土及粉质黏土层：厚度5-8m，承载力中等，可塑-硬塑状态。⑦1砂质粉土层：厚度6-10m，标贯击数较高，渗透性较强。⑦2粉砂层：厚度约8.3m，标贯击数达50.1击，比贯入阻力23.23MPa，土质密实，成槽难度大。⑧1粉质黏土层：地下连续墙底部持力层，土质均匀，承载力较高，稳定性好。2.3工程特点及难点超深大厚度：地下连续墙厚度1200mm，深度57.5m，需穿越⑦1砂质粉土层、⑦2粉砂层，成槽难度极大。高垂直度要求：成槽垂直度允许偏差小于1/600，超深工况下垂直度控制难度高。槽壁稳定性差：⑦1、⑦2层为砂性土层，渗透性强，成槽过程中槽壁易坍塌，稳定性控制难度大。沉渣控制严格：设计要求槽底沉渣厚度≤10cm，砂性土层中成槽后沉渣清理难度大。防绕流要求高：采用H型钢接头，混凝土浇筑时易出现绕流现象，影响后续槽段施工。3地下连续墙设计3.1墙体厚度设计3.1.1施工能力分析上海地区常规地下连续墙厚度为600-1200mm，以800mm、1000mm为主，1200mm厚地下连续墙在超深基坑中已有施工案例。目前国内无超过1200mm厚地下连续墙的施工设备及成熟经验，若进口设备则成本高、技术不成熟，且墙体越厚，成槽时间越长，槽壁稳定性越差，施工质量越难保证。综合施工可行性，确定墙体厚度为1200mm。3.1.2受力分析平面分析模式：地下连续墙作为抗弯构件，承受外侧水土压力，由内支撑体系和坑内土体抗力平衡。计算得水平变形54.4mm（满足变形控制要求），最大正弯矩4196.6kN·m，1200mm厚墙体截面可承受，仅竖向配筋率较大。三维分析模式：圆筒形地下连续墙空间效应显著，环向拱作用承担大部分侧向水土压力，减轻竖向梁受力，结构应力分布均匀，设计经济合理，形成“环向拱受力为主、竖向梁受力为辅”的体系。附加因素：考虑墙体曲率半径大、开挖卸荷不对称性，及逆作施工中地下连续墙与内衬结构墙协同工作，进一步提高受力安全储备，1200mm厚墙体可满足受力要求。3.1.3止水要求地下连续墙采用防水混凝土浇筑，槽段接头采用止水性能良好的H型钢接头，坑外接头位置设置高压旋喷桩止水。开挖后施工800mm厚内衬结构墙，与地下连续墙协同工作，形成双墙止水体系，确保地下结构外墙止水效果。3.2墙体深度设计地下连续墙插入深度直接影响基坑整体稳定、坑底抗隆起及抗倾覆性能。插入深度越大，稳定性越好，但施工难度、造价也相应增加。本工程基坑基底位于⑦1砂质粉土层，为保证稳定性，将连续墙底置入⑧1粉质黏土层，墙体总深度57.5m，插入深度23.5m，满足各项稳定性指标要求。3.3接头设计采用工字形型钢接头，具有止水效果好、施工便捷、受力性能稳定等特点。为防止混凝土绕流，对H型钢接头进行专项处理，包括底端接长、边缘包铁皮、一期槽段空腔回填石子等措施。4施工总体流程施工准备→导墙施工→槽段划分→泥浆制备→成槽施工→槽壁垂直度检测→清孔换浆→沉渣厚度检测→钢筋笼加工及吊放→H型钢接头安装→混凝土浇筑→槽段接头处理→地下连续墙检测→内衬结构墙施工5主要施工方法5.1施工准备5.1.1技术准备组织技术人员熟悉施工图纸、设计交底文件及地质勘察报告，领会设计意图，明确地下连续墙结构参数、施工工艺及质量标准，做好图纸会审工作，及时解决设计疑问。编制详细的施工组织设计及专项施工方案（含泥浆配比方案、成槽方案、钢筋笼吊放方案、混凝土浇筑方案等），报监理工程师审批。进行施工测量放样，复核平面控制点及高程控制点，建立施工控制网，放出地下连续墙中心线、导墙施工范围及槽段划分线。对施工人员进行技术交底及安全培训，明确各工序操作要点、质量控制标准及安全注意事项，特种作业人员（起重工、焊工、操作工等）必须持证上岗。5.1.2现场准备清理施工区域内杂物、植被及表层浮土，平整场地，确保施工场地无积水；对地下连续墙外侧浅部及暗浜区采用水泥搅拌桩加固，起到隔水和土体加固作用，保证槽壁稳定性。修筑施工便道，保证施工机械设备及材料运输顺畅；搭建泥浆制备区、钢筋笼加工场、临时办公区及生活区，配备必要的临时设施。接通施工用水、用电，确保施工期间水电供应稳定；配备泥浆制备设备、成槽设备、起重设备、混凝土浇筑设备等。5.1.3物资与设备准备物资准备：钢筋、水泥、砂石料、外加剂、H型钢、防水混凝土、泥浆原材料（膨润土、纯碱、CMC等）等原材料及构配件进场，提供质量证明书及检验报告，按规定抽样检验，合格后方可使用。设备准备：成槽设备：MBC30液压铣槽机、CCH500-3D真砂抓斗成槽机。泥浆设备：泥浆搅拌机、泥浆净化器、泥浆泵、储浆池、循环池等。起重设备：大型履带吊（满足钢筋笼及H型钢吊放要求）。检测设备：KODEN超声波测井仪、沉渣厚度检测仪、泥浆性能测试仪等。其他设备：钢筋加工设备（切断机、弯曲机、电焊机）、混凝土搅拌车、混凝土导管等。5.2导墙施工导墙设计：采用C30钢筋混凝土导墙，截面形式为倒“L”形，导墙高度1.5m，厚度200mm，导墙中心线与地下连续墙中心线重合，导墙间距1200mm（墙体厚度），导墙顶标高高于地面200mm，防止雨水流入槽内。施工流程：测量放线→挖槽→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→拆模养护→导墙内侧清理。施工要点：导墙开挖采用人工配合挖掘机，开挖过程中控制槽壁坡度，防止坍塌；若遇软土或流沙层，采用钢板桩临时支护。钢筋绑扎牢固，模板安装平整、牢固，接缝严密，防止混凝土浇筑时漏浆。混凝土浇筑采用插入式振捣器振捣密实，浇筑完成后覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于7天。导墙施工允许偏差：中心线偏差±10mm，顶面高程偏差±5mm，墙面垂直度偏差≤1/500，导墙间距偏差±5mm。5.3槽段划分根据地下连续墙周长（408m）、成槽设备能力及H型钢接头形式，将地下连续墙划分为若干槽段，每段长度6-8m，采用“一期槽段+二期槽段”交替施工方式，一期槽段设置H型钢接头，二期槽段与一期槽段通过H型钢接头连接。5.4泥浆制备与管理5.4.1泥浆配比设计根据地质条件及施工要求，泥浆采用膨润土、纯碱、CMC等原材料配制，配合比经试验确定，泥浆比重控制在1.18左右（不得大于1.2），黏度18-22s，含砂率≤3%，胶体率≥98%。5.4.1泥浆制备流程原材料检验→膨润土粉碎→按配比加水搅拌→加入纯碱及CMC→继续搅拌→静置熟化（不少于24小时）→泥浆性能检测→合格后使用。5.4.3泥浆循环与管理泥浆循环系统由储浆池、循环池、泥浆泵、泥浆净化器组成，成槽过程中泥浆不断循环，及时清除钻渣，保证泥浆性能。泥浆液面高度控制在导墙面下100-200mm，随着成槽深度增加及时补浆，防止槽壁失稳；施工过程中大型机械不得在槽段边缘频繁走动，避免扰动槽壁。每一批新制泥浆及循环泥浆均需检测性能指标，不符合要求的泥浆经调整或废弃，不得使用；泥浆回收利用时，经泥浆净化器处理达标后再投入循环。5.5成槽施工5.5.1成槽设备选择结合工程超深大厚度、高垂直度及土层特点，采用“抓铣结合”的成槽工艺，即CCH500-3D真砂抓斗成槽机负责上部土层开挖，MBC30液压铣槽机负责下部砂性土层开挖及槽壁修正，确保成槽质量及效率。5.5.2成槽施工流程一期槽段施工→H型钢接头安装→二期槽段施工→槽壁垂直度检测→清孔换浆。5.5.3成槽施工要点成槽前，将抓斗及铣槽机中心线对正槽孔中心线，缓慢下放设备，避免碰撞导墙。抓斗成槽：每抓2-3斗旋转斗体180度，每抓2m检测中心钢丝绳偏移距离，实时监控槽孔偏斜；抓取砂层时，控制掘进速度，避免槽壁坍塌。铣槽机成槽：在⑦1、⑦2砂性土层中，采用铣槽机自上而下铣削开挖，控制铣槽进尺速度，尤其是在软硬层交接处，防止设备偏移、被卡；铣槽机具有自动纠偏装置，实时监测并调整偏斜情况。槽壁垂直度检测：每一抓到底后（砂层部位），用KODEN超声波测井仪检测成槽垂直度，若偏斜偏大，用液压铣吊放自上而下慢铣修正孔形；成槽垂直度需控制在1/600以内。5.6清孔换浆与沉渣控制5.6.1清孔换浆工艺采用液压铣及泥浆净化系统联合清孔换浆，将液压铣铣削架下沉至槽底，保持铣轮旋转，铣削架底部的泥浆泵将槽底泥浆输送至泥浆净化系统，经除砂器、旋流器去除钻碴后，新浆从鲜浆池补充至槽内，直至槽内泥浆性能达标、沉渣厚度满足要求。5.6.2沉渣控制要点清孔换浆时间不少于2小时，确保槽底沉渣充分清除。沉渣厚度检测采用沉渣厚度检测仪，检测点位于槽段中心及两端，沉渣厚度≤10cm为合格；本工程实际沉渣厚度控制在20-80mm，平均40mm，满足设计要求。清孔换浆完成后，及时进行钢筋笼吊放及混凝土浇筑，间隔时间不得超过4小时，防止槽底产生新的沉渣。5.7钢筋笼加工及吊放5.7.1钢筋笼加工钢筋笼在专用加工场制作，按设计图纸下料、绑扎，钢筋连接采用焊接，焊缝饱满、无夹渣、气孔等缺陷，焊接长度满足规范要求（单面焊≥10d，双面焊≥5d）。钢筋笼加工允许偏差：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，钢筋笼长度±50mm，钢筋笼宽度±10mm，保护层厚度±5mm。钢筋笼内设置劲性骨架及吊点，确保吊放过程中不变形；保护层垫块采用混凝土垫块，间距1.5m，呈梅花形布置。5.7.2钢筋笼吊放采用大型履带吊双机抬吊，主吊机承担主要重量，副吊机协助翻身、起吊，吊点设置合理，确保钢筋笼平稳起吊、垂直下放。吊放过程中避免钢筋笼碰撞槽壁，若遇阻力不得强行下放，应查明原因并处理后再继续；钢筋笼下放至设计标高后，固定牢固，防止混凝土浇筑时上浮。5.8H型钢接头安装H型钢接头规格按设计要求选用，进场时检验外观、尺寸及材质，合格后方可使用；H型钢底端接长300-500mm，以阻挡混凝土从槽底流向相邻槽幅。H型钢边缘包0.5mm厚铁皮，防止混凝土侧向绕流；一期槽段施工完成后，在H型钢外侧空腔部分采用石子回填，进一步加强防绕流效果。H型钢安装垂直度偏差≤1/600，顶面高程偏差±5mm，平面位置偏差±10mm；安装完成后固定牢固，防止混凝土浇筑时移位、变形。5.9混凝土浇筑5.9.1混凝土设计要求采用C35P8防水混凝土，坍落度控制在180-220mm，初凝时间不少于6小时，终凝时间不大于12小时。5.9.2浇筑准备混凝土导管采用φ250mm钢管，导管壁厚≥3mm，接口密封严密，浇筑前进行水密性试验；导管底部距槽底距离控制在300-500mm。检查钢筋笼及H型钢安装位置、沉渣厚度、泥浆性能，均符合要求后方可浇筑混凝土。5.9.3浇筑施工采用混凝土罐车运输，泵车配合导管浇筑，浇筑采用“连续浇筑、导管埋深控制”原则，浇筑速度控制在2-3m/h。导管埋深控制在2-6m，浇筑过程中随时测量混凝土面高度，及时提升导管，不得出现导管拔空或埋深过浅现象；导管提升时平稳缓慢，避免碰撞钢筋笼及H型钢。混凝土浇筑至设计标高以上300-500mm（翻浆高度），确保墙顶混凝土强度；由于H型钢比钢筋笼顶低1200mm，采取以下措施防止翻浆溢出：一期槽幅两侧H型钢以变截面形式接长至导墙面下1.0m处。导墙面至-1.0m处设置可拆式挡板。同一槽段混凝土浇筑连续进行，间歇时间不得超过45分钟；若出现间歇，需采取措施处理，确保混凝土结合良好。5.10槽段接头处理二期槽段成槽时，采用液压铣对一期槽段H型钢接头表面进行清理，去除附着的泥皮及浮浆，确保接头连接牢固、止水效果良好。二期槽段混凝土浇筑时，导管距H型钢接头距离控制在1.5-2.0m，保证接头处混凝土密实。5.11内衬结构墙施工地下连续墙施工完成并经检测合格后，进行基坑开挖，开挖至设计标高后，紧跟施工800mm厚内衬结构墙，内衬结构墙与地下连续墙协同工作，形成双墙体系。内衬结构墙施工流程：基层清理→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护。6质量保证措施6.1质量目标工程质量达到国家及行业现行验收标准，一次验收合格率100%。地下连续墙成槽垂直度≤1/600，沉渣厚度≤10cm，混凝土强度及防水性能符合设计要求。杜绝重大质量事故，减少质量通病，确保地下连续墙结构安全、止水可靠。6.2质量保证体系建立以项目经理为第一责任人，技术负责人、质量负责人为核心，各施工班组为执行层的质量保证体系，明确各级人员质量职责，实行“三检制”（自检、互检、专检），加强施工全过程质量控制。6.3关键质量控制措施原材料质量控制：钢筋、水泥、砂石料、H型钢等原材料进场检验合格，提供质量证明书及检验报告，按规定抽样检验，不合格材料严禁使用。泥浆质量控制：严格按配比制备泥浆，每批泥浆及循环泥浆均检测性能指标，确保泥浆比重、黏度、含砂率等符合要求，保证槽壁稳定及沉渣控制效果。成槽质量控制：采用“抓铣结合”工艺，实时监测成槽垂直度，及时修正偏斜；控制成槽速度，尤其是砂性土层，避免槽壁坍塌；成槽后及时检测垂直度及沉渣厚度，合格后方可进行下道工序。钢筋笼及H型钢安装质量控制：钢筋笼加工尺寸准确，焊接质量达标；吊放过程平稳，避免碰撞槽壁；H型钢安装垂直度、平面位置偏差控制在允许范围，防绕流措施到位。混凝土浇筑质量控制：混凝土配合比准确，坍落度符合要求；导管水密性良好，埋深控制在2-6m；连续浇筑，避免间歇时间过长；墙顶翻浆高度充足，确保混凝土强度。接头质量控制：一期槽段H型钢接头安装牢固、防绕流措施到位；二期槽段成槽时清理接头表面，保证接头连接密实、止水可靠。7安全保证措施7.1安全目标杜绝重大安全事故，减少一般安全事故，确保施工人员及设备安全。7.2安全保证措施施工现场安全防护：施工现场设置明显的安全警示标志，槽段周边设置防护栏杆（高度1.2m）及密目安全网，夜间悬挂警示灯。导墙施工完成后，未施工槽段及时覆盖防护板，防止人员坠落。机械设备安全：成槽机、铣槽机、起重机等设备定期检查维护，性能良好后方可使用；操作人员持证上岗，严格遵守操作规程。起重机吊放钢筋笼及H型钢时，专人指挥，统一信号，确保吊装平稳；吊具、钢丝绳定期检查，无破损、锈蚀等缺陷。用电安全：施工现场用电实行三级配电两级保护，配备漏电保护器；电线架设规范，不得私拉乱接；电气设备做好接地接零保护，定期检查电气线路及设备。消防安全：施工现场配备足够消防器材，设置消防水源；易燃易爆物品单独存放，严禁明火靠近；焊接作业时配备灭火器材及监护人。应急预案：制定槽壁坍塌、人员坠落、触电等安全事故应急预案，配备应急物资及救援人员，定期组织应急演练。成槽过程中若发现槽壁坍塌迹象，立即停止施工，组织人员撤离，采取回填砂袋等措施处理。8工程监测8.1监测内容地下连续墙变形监测：设置测斜孔，监测墙体水平位移，监测频率为成槽阶段1次/天，混凝土浇筑后1次/2天，基坑开挖阶段1次/天。槽壁垂直度监测：采用KODEN超声波测井仪，每槽段成槽后检测，确保垂直度≤1/600。沉渣厚度监测：采用沉渣厚度检测仪，清孔换浆后检测，沉渣厚度≤10cm。泥浆性能监测：新制泥浆及循环泥浆每批检测，确保比重、黏度、含砂率等符合要求。周边环境监测：监测周边地面沉降、邻近建筑物及地下管线变形，若变形超过预警值，及时采取加固措施。8.2监测结果评价成槽垂直度：已完成地下连续墙垂直度均小于1/600，达到设计要求，成槽效果良好。沉渣厚度：沉渣厚度控制在20-80mm，平均40mm，满足设计要求（≤10cm）。泥浆性