地下连续墙施工.ppt
地下连续墙施工工艺简述,地下连续墙起源：地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，20世纪5060年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。,什么是地下连续墙？定义：一般地下连续墙可以定义为：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。,分类：（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）按墙体材料可分为：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。（4）按开挖情况可分为：地下连续墙（开挖）；地下防渗墙（不开挖）。,适用范围：地下连续墙施工震动小、噪声低，墙体刚度大，防渗性能好，对周围地基无扰动，可以组成具有很大承载力的任意多边形连续墙代替桩基础、沉井基础或沉箱基础。对土壤的适应范围很广，在软弱的冲积层、中硬地层、密实的砂砾层以及岩石的地基中都可施工。初期用于坝体防渗，水库地下截流，后发展为挡土墙、地下结构的一部分或全部。房屋的深层地下室、地下停车场、地下街、地下铁道、地下仓库、矿井等均可应用。,一、施工方法及技术措施1 地下连续墙施工工艺原理1.1 地下连续墙施工工艺 施工工艺流程为：施工准备（软弱地层加固、泥浆池修建、钢筋加工场地及运输道路平整硬化）测量放线导墙施工泥浆制备连续墙成槽；泥浆循环、分离钢筋笼制作刷壁、清孔、验孔吊装钢筋笼（锁口管）、导管灌筑砼锁口管。地下连续墙施工工艺流程图所示。,2 地下连续墙施工方法2.1 施工准备1、技术准备：在连续墙施工前首先要对施工图进行透彻熟悉和审查，结合施工工艺及设备性能做好图纸自审工作，对有疑义的问题及时与设计单位商讨，寻求解决办法。根据施工进度安排，组织施工人员进场，熟悉施工图纸、工序，进行施工前的技术、现场准备；制定吊车、成槽机等主要设备的运输进场计划，确保主要设备提前进场安装，并调试至最佳运转状态，备件准备充足，确保一般故障能及时处理；按照施工材料预算，编制材料用量计划，组织钢筋、钢板、膨润土等主要材料进场，落实混凝土供应计划，保证日后施工中混凝土连续供应。2、施工现场准备：施工前先清理地下障碍物和改移影响施工的地下管线，根据施工场地规划，对施工场地及临时道路进行平整硬化，修建好泥浆池。在场地硬化完成后，根据钢筋加工场地和钢筋笼大小，须提前加工好钢筋加工操作钢平台，以备施工使用。,3、测量放线：根据设计图纸提供的地下连续墙位置及尺寸关系，计算出地下连续墙中线各角点的坐标或与结构的位置关系，经复核无误后依据场内控制点实地放出地下连续墙的中轴线。考虑施工的水平误差和垂直误差的影响，并结合围护结构的最大水平位移进行外放。现场放样完毕经监理验收签字后方可进行开挖。,2.2导墙施工导墙的作用：作为地下连续墙在地表面的基准物;确定地下墙单元槽段在实地的位置;作为地表土体的挡土墙;防止泥浆流失;作为容纳和储蓄泥浆的沟槽;作为挖槽机挖槽起始阶段的导向物;作为检测槽段形位偏差的基准物;作为钢筋笼入槽吊装时的支承物;作为顶拔接头管时的支座。在地下连续墙成槽前，先进行导墙施工。导墙对成槽设备进行导向，是存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高，为防止地连墙成槽时槽壁失稳，发生槽壁坍塌，在导墙开挖前沿地连墙走向两侧土体进行改良加固，加固采用双排直径700500水泥搅拌桩，深度为地面以下15m。,1、导墙结构设计 导墙设计采用双“”型现浇钢筋混凝土，导墙内侧净宽度比连续墙宽40mm。导墙厚200mm，导墙深度1.5m，导墙顶部高出原地面100mm，采用14200钢筋，砼标号为C25，保护层厚度为30mm。导墙结构设计如下图所示。导墙要对称浇筑，强度达到70后方可拆模。拆除后设置上下二道木方支撑，木方规格为80cm80cm纵向间距1m，横向间距1m。在导墙混凝土未达到设计强度之前，禁止重型机械和运输设备在旁边行驶，以防导墙变形。,2、施工方法（1）测量放样：根据图纸提供的地下连续墙位置及尺寸关系，计算出地下连续墙中线各角点的坐标或与结构的位置关系，经复核无误后依据场内控制点实地放出地下连续墙的中轴线。考虑施工误差的影响，两侧导墙间距比地连墙宽度增加40mm，加宽40mm全部放在地连墙迎土侧外侧。每个转角处沿地下连续墙的中轴线外放，外放距离根据成槽机挖槽尺寸确定，以确保成槽时方便土方挖掘。1200mm与1000mm厚地连墙外放150mm，800厚地连墙外放100mm，确保成槽时槽壁土方能挖。,（2）挖土：测量放样后，采用机械挖土和人工修整相结合的方法分段施工开挖导墙，每段长度约3050m。导墙施工缝与连续墙的分段接头错开至少0.5m以上。挖土标高由人工修正控制。（3）立模及砼浇筑：绑扎钢筋后，导墙外边以土代模，内边使用木模板，并使用木支撑支护模板。（4）拆模及加撑：砼达到一定强度后可以拆模，同时在导墙间用80cm80cm的撑木，横向间距1.5m，纵向间距1m布置，防止导墙向内挤压。（5）施工缝：导墙施工缝是“凹凸”型，砼表面应凿毛，使导墙成为整体，达到不渗水的目的，导墙的接头施工缝应与地下连续墙接头位置错开。,2.3 泥浆工艺 泥浆主要是在地连墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地下连续墙的质量与安全。地下连续墙成槽过程中，不间断地向槽中供给优质泥浆是保持开挖沟槽壁的稳定、碴土悬浮置换的必要准备。2.3.1 泥浆拌制配合比及各阶段性能指标 一般采用优质的膨润土、高浓度CMC和自来水作原材料，按试验确定的配合比配制，其配合比如下表。施工过程中如果上述泥浆指标不能满足槽壁土体稳定，通过试验室现场采样测试后，重新对泥浆指标进行调整。泥浆配制、管理性能指标详见表。,2.3.1 泥浆的制作 跟据现场场地条件，设置40m6m2m泥浆池，泥浆池使用中隔墙隔设成搅拌池、储浆池、沉淀池、废浆池。距离泥浆池5米处设置渣土池，方便了地连墙开挖渣土与泥浆沉淀的渣土排放。搅拌前先做好药剂配制，CMC液对高粘度泥浆的配制浓度为1.5%。搅拌时先将水加至1/3，再把CMC粉缓慢撒入，用软轴搅拌器将大块CMC搅拌成小颗粒，继续加水搅拌。拌制好的CMC液静置6h后方可使用。泥浆搅拌前先将水加至搅拌桶1/3后开动搅拌机，在定量水箱不断加水同时，加入膨润土、纯碱液，搅拌3min后，加入CMC液继续搅拌。搅拌好的泥浆应静置24h后使用。以便膨润土颗粒充分水化、膨胀，确保泥浆质量。,2.3.3 泥浆循环 泥浆循环系统布置如图所示。图 泥浆循环系统布置图,泥浆在槽内所处的位置不同，受污染的程度也不一样，槽段开挖施工中要注意观察泥浆质量的变化情况，取出沟槽内不同深度（一般3m5m一点）的泥浆测试比重、粘度、含砂率、PH值等，当PH值达到11时，回收至循环沉淀池，PH值小于11时，可经再生处理后重复使用。泥浆再生处理工艺流程如图所示。,泥浆再生处理工艺流程图,2.4 泥浆的使用及管理 泥浆的使用流程图,1、新泥浆的配制需严格按配合比进行配制，配制好的泥浆各项性能指标经自检合格后，静置24小时以上，经监理同意后方可投入使用。2、泥浆配制池顶需搭设遮雨棚，防止下雨破坏配置好的泥浆。3、在成槽过程中，由于泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，为确保护壁效果及墙体混凝土质量，必须对被置换后的泥浆进行测试，及时处理不合格的泥浆，直至各项技术指标都符合质量要求后方可使用。质检员随时进行泥浆指标的抽查，对不能再利用的泥浆坚决废弃。4、对严重遭污染及严重超比重的泥浆坚决作废浆处理，并采用全封闭式泥浆运输车晚上外运至规定的泥浆排放点弃浆。,2.5 槽段开挖 连续墙施工使用液压抓斗挖槽机及跳槽法施工工艺，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅和闭合幅，保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性，以确保槽壁垂直，成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。普通地层成槽施工：如图所示。,2.5.1 冲抓法成槽施工 根据地下连续墙的垂直度要求，成槽前，利用水平仪调整成槽机的水平度，利用经纬仪控制成槽机抓斗的垂直度。成槽过程中，利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度。并在成槽前拆除单元槽段导墙支撑，并在槽段两侧进行封堵、清除导墙内垃圾杂物，注入合格泥浆至规定标高（导墙面下30cm）。为了保证施工进度和维持槽壁的稳定，连续墙施工拟采用液压抓斗挖槽机，工作井采用跳槽法施工，明挖暗埋段采用顺槽法施工。成槽直线槽段采用先两侧后中间抓法，转角槽段先短边后长边抓法，成槽过程中抓斗垂直导墙中心线向下掘进。每孔挖至距设计深度50cm处停挖，待都挖至同深度后再由一端向另一端细抓，将槽底修理平整，保证槽段横向具有良好的直线性。,1、土层成槽 液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层，在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段。在成槽过程中，每10m用超声波检测仪测壁一次，每次检测三个点。仔细观察监测系统，X、Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。抓斗沿地连墙中心轴线入槽，机械操作要平衡。并及时补入泥浆，维持导墙中泥浆液面稳定。2、岩层成槽 抓斗挖到岩层上5m左右即停，并使槽底基本持平。在导墙上标出两个引孔位置，在地连墙转角部位向外多冲半个孔位，保证地下连续墙完整性。入岩过程分成如下几步：（1）成槽机抓土施工，抓斗挖到岩层上5m左右即停，开槽时必须严格按照确定的施工顺序施工，同一槽内的钻孔间隔按照划分的位置先后施工。,（2）引孔施工，桩机按照划分的孔位先进行引孔施工，采用冲击钻冲击引孔，正循环出碴。在钻进过程中，严格控制桩机的垂直度，保证槽壁的垂直度，如发现孔位偏斜，及时纠偏。（3）成槽机后续施工，当两个引孔达到深度要求后，开始组织成槽机施工，引孔的目的是给液压抓斗工作面。“两冲一抓”法施工流程为：,2.6 刷壁 接头墙壁土渣和泥皮采用吊机悬挂刷壁器慢速沉入槽底部，再中速提升刷壁器，使刷壁器贴紧墙体接头面刷壁，往复多次，直至完全清除土渣和泥皮为止。根据经验，刷壁是地下墙接缝防水质量的关键工序，施工中必须对工序的完成质量严格控制。完全清除土渣和泥皮的标准是：经清水冲洗的刷壁器最后一次刷壁后，其刷壁钢丝上没有任何土渣和泥皮。,2.7 槽壁接头,锁口管接头800mm厚地下连续墙采用锁口管型式。背后采用泡沫板衬垫保护，并对空隙回填砂土。锁口管直径为所在地连墙厚度，期槽段下放钢筋笼前，用吊车将专用接头管置于槽段的端头，砼浇筑完并达到初凝后，采用液压拔管机起拔接头管。为防止埋管和砼坍塌的事故，接头管吊放时应垂直放至槽底，在通孔接头管底部绑上粗筛网或焊上钢板，防止砼进入管内。接头管应事前清洗并检查，拼接后应能垂直。砼浇筑过程中，每间隔20min左右，用拔管机拔动接头管少许(510cm)，使接头管活动一次。砼浇完后68h，接头管全部拔除。根据经验，采用接头管法浇筑砼时，砼易产生绕流现象，不但浪费，而且给后期槽段的开挖造成很大困难。根据现场施工中的实际情况，若地连墙在浇注混凝土时，发生砼绕流现象，可采用填袋装土的方法防止绕流现象，见图,2.8 钢筋笼制作 钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可施焊。除结构焊缝需满焊及四周钢筋交点需全部点焊外，其余交点可采用50%交错点焊，钢筋笼不得发生散笼变形。钢筋的接头应错开，在同一连接区段内接头的面积百分率不大于50%。采用焊接接头时，连接区段的长度为35d（d为纵向受力连接钢筋的较大直径）且不小于500mm。钢筋焊接接头长度为：单面焊10d，双面焊5d。钢筋连接时直径不同者，取较大钢筋直径。预埋件和钢筋连接器位置标高务求准确，预埋连接器位置标高偏差不大于10mm，为确保使用时连接器数量足够，质量完好，应根据不同情况酌情多放5%左右连接器，且每一个连接器都应质量可靠，丝扣涂油后加盖密封。,2.8.1 钢筋笼吊装 钢筋笼采用分节吊装，入槽拼装的方式。钢筋笼制作时，采用在同一钢筋笼平台上进行整体制作，在吊装前将其分为两个独立的钢筋笼，两个钢筋笼的钢筋间采用接驳器连接；先将下半节钢筋笼进行起吊入槽，并用槽钢支架于导墙上。,2.9 水下混凝土浇注1、浇筑前先观察水位、检查槽深，判断有无坍孔，如有坍孔进行处理后再浇筑砼。2、根据施工情况预估所需砼方量，砼到场后先测试坍落度，并做好试块。坍落度的每幅墙一般测试3次，第一车进行一次，浇注量的1/3、2/3时分别进行一次，如目测有明显变化时再进行加测。3、导管的连接和密封必须可靠，接头处和管壁严禁漏浆，导管使用前做密封试验，导管的组合由长短管组成，在导管上部组装2节短管，以便在开浇后不久就可拆除。浇筑前导管下口距离槽底应保持3050cm，浇筑过程中导管埋深控制在1.56m,以防泥浆混掺或埋管。严禁将导管下口提出砼面，或横向移动导管。,5、浇筑中保持混凝土连续不间断，间歇时间一般不超过40min，2.10 起拔锁口管1、锁口管起拔采用液压顶拔机，待开始浇注混凝土23h后，用起拔千斤顶进行第一次起拔，但顶升高度不可使管脚脱离插入的槽底土体，以后每2030min提升一次，每次50100mm，直到终凝后全部拔出，起拔锁口管，见图液压顶拔机作业示意图,2、锁口管采用吊车配合作业，分段拆卸。其时间以开始浇灌混凝土时制作的混凝土试块达到终凝状态所经历的时间为依据，严禁早拔、多拔。锁口管起拔后应及时清洗干净。,2.11 地下连续墙墙趾注浆 地下连续墙施工结束后，墙体强度达到一定强度后，可对墙底进行注浆，注浆作业宜于地连墙浇注后2d开始，不宜迟于30d。注浆范围为地下连续墙下1.5m，注浆压力控制在1.01.2MPa。通过墙底注浆控制地下连续墙的竖向沉降,3 地下连续墙施工技术要点3.1 槽壁塌方预防及处理措施1、通过试验确定泥浆密度，泥浆比重宜保持在1.1左右，任何情况下泥浆比重不得小于1.05；PH值7.510。2、施工中出现漏浆应及时补充泥浆，始终维持稳定槽段所必须的液位高度，保证泥浆液面比地下水位高。3、锁口制作精度控制在1/1000以内，安装时必须垂直插入，偏差不大于50mm。锁口管事先应清洗并检查好，拼接后应垂直，防止由于挠曲而变形。锁口管应比槽底深3050cm，防止砼由管下绕至管后，或由管下涌进管内。4、地下连续墙采用超声波检测仪按规定进行检测。根据设计要求，在相应的地下墙槽段中，预埋超声波测试管。超声波测试管采用2寸钢管，其埋设深度：底与地下墙钢筋笼相同，顶与导墙面相平。,
