地下连续墙施工介绍

地下连续墙施工介绍

一、连续墙的起源、发展及应用及优缺点 1.1 连续墙定义   地下连续墙就是用专用设备沿着深基础或地下构筑周边采用泥浆护壁开挖出一条具有一定宽度与深度的沟槽，在槽内设置钢筋笼，采用导管法在泥浆中浇筑混凝土，筑成一单元墙段，依次顺序施工，以某种接头方法连接成的一道连续的地下钢筋混凝土墙，以便基坑开挖时防渗、挡土，作为邻近建筑物基础的支护以及直接成为承受直接荷载的基础结构的一部分。 1.2 连续墙的起源 地下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 50~60 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。 1.3 连续墙在我国的发展 1958 年，我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙，到目前为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术，估计已建成地下连续墙 120 万 ~140 万平方米。地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法，而被用于基础工程的很多方面。在它的初期阶段，基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用许多新技术、新设备和新材料，现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构，最近十年更被用于大型的深基坑工程中。 一、连续墙的起源、发展及应用及优缺点 1.4 连续墙主要作用于以下几个方面 （ 1 ）水利水电、露天矿山和尾矿坝（池）和环保工程的防渗墙 （ 2 ）建筑物地下室（基坑） （ 3 ）地下构筑物（如地下铁道、地下道路、地下停车场和地下街道、商店以及地下变电站等） （ 4 ）市政管沟和涵洞 （ 5 ）盾构等工程的竖井 （ 6 ）泵站、水池 （ 7 ）码头、护案和干船坞 （ 8 ）地下油库和仓库 （ 9 ）各种深基础和桩基 一、连续墙的起源、发展及应用及优缺点 1.5 连续墙的优点 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，可承受很大的土压力，极少发生地基沉降或塌方事故，已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。 3. 防渗性能好，由于墙体接头形式和施工方法的改进，使地下连续墙几乎不透水。 4. 可以贴近施工。由于具有上述几项优点，使我们可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙。 5. 可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大，易于设置埋设件，很适合于逆做法施工。 6. 适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广，从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层，各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。 7. 可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙，而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础，承受更大荷载。 8. 用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构，是非常安全和经济的。 9. 占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益。 10. 工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。 一、连续墙的起源、发展及应用及优缺点 1.6 连续墙的缺点 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施工地质条件特殊，可能出现相邻墙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，相对于传统施工工艺方法所用的造价费用要高些。 4. 在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。 二、连续墙的种类 （ 1 ）按成墙方式可分为： ①桩排式； ②槽板式； ③组合式。 （ 2 ）按墙的用途可分为： ①防渗墙； ②临时挡土墙； ③永久挡土（承重）墙； ④作为基础用的地下连续墙。 （ 3 ）按强体材料可分为： ①钢筋混凝土墙； ②塑性混凝土墙； ③固化灰浆墙； ④自硬泥浆墙； ⑤预制墙； ⑥泥浆槽墙（回填砾石、粘土和水泥三合土）； ⑦后张预应力地下连续墙； ⑧钢制地下连续墙。 （ 4 ）按开挖情况可分为：（实际施工基本按照这个分类） ①地下连续墙（开挖）； ②地下防渗墙（不开挖）。 二 、连续墙的施工工艺 2.1 连续墙的施工工艺流程图 测 量 放 样 泥浆系统设置 成槽机组装 导 墙 制 作 槽 段 挖 掘 成槽质量检验 清沉渣换浆 清刷接头，二次清孔 新鲜泥浆配制 泥浆贮存供应 泥浆复制再生 土方外运 施 工 准 备 泥 振 动 筛 浆 分 离 净 化 沉 淀 池 旋流器 浇灌墙体砼 接头缝处理 拔出砼导管 回收槽内泥浆 劣化泥浆处理 搅拌站砼供应 设置砼导管 吊装钢筋笼 加工钢筋笼 连续墙施工工艺流程图 2.2 导墙施工   1. 导墙放线、开挖 2. 导墙钢筋绑扎及砼浇筑 2.2 导墙施工 2.2 导墙施工 3 导墙支撑 4. 导墙回填土 2.2 导墙施工 4. 施工后导墙图片 2.3 泥浆系统 1. 泥浆工艺流程图 2.3 泥浆系统 2. 泥浆池及泥浆分离系统 2.3 泥浆系统 3. 膨润土 2.3 泥浆系统 4. 分散剂：纯碱（ Na2CO3 ） 2.4 成槽开挖 1. 槽段划分 槽段划分就是确定单元槽段的长度。槽段划分时采用设计图纸的划分方式。但在各转角处需向外延伸，以满足槽段断面尺寸及钻孔入岩需要 。 ` 2.4 成槽开挖 2. 槽段开挖 地下连续墙应遵循“先转角槽段、后标准槽段”的顺序安排槽段开挖施工。如下图连续墙分期施工底部硬岩冲击成孔示意图 2.4 成槽开挖 3 成槽设备 成槽机及 冲孔桩机 2.4 成槽开挖 4. 接头形式 工字钢接头 锁扣管形式 2.4 成槽开挖 4. 接头形式 接头箱 起拔设备（千斤顶） 2.5 钢筋笼制作及吊装 1. 钢筋笼制作场平台 2. 钢筋笼制作 2.5 钢筋笼制作及吊装 3. 钢筋笼起吊（ 6 步） 2.5 钢筋笼制作及吊装 4. 注浆管 5. 钢筋笼下放 2.6 砼浇筑 1. 浇筑设备 2.7 接头处理 1. 刷壁器 （ 1 ）冲击桩方锤 2.7 接头处理 （ 2 ）混凝土刷壁器及工字钢接头处理 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制要点 1. 控制流程 （ 1 ）导墙施工准确 （ 2 ）连续墙不渗漏，不坍塌 ( 泥浆控制） （ 3 ）连续墙不侵结构线，槽深、槽段位置、沉渣量符合要求 （ 4 ）钢筋笼制作 （ 5 ）混凝土浇筑 (6) 预埋件制作 （ 7 ）工字钢接头施工 （ 8 ）安全、文明施工 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制要点 1 导墙施工准确 （ 1 ）分项控制点 1. 导墙开挖深度、宽度及轴线与设计偏差值 2. 导墙底脚垫层及砼质量 3. 支模质量及轴线控制 4. 导墙中线与轴线偏差； 5. 导墙顶面平整度； 6. 导墙内壁平整度及垂直度。 （ 2 ）检测方法 1 经纬仪、水准仪； 2 测量尺； 3 肉眼观测 (3) 控制参数 1. 内墙面与地墙纵轴线平行度误差为 ±10mm 。 2. 内外导墙间距误差为 ±10mm 。 3. 导墙内墙面垂直度误差为 5‰ 。 4. 导墙内墙面平整度为 3mm 。 5. 导墙顶面平整度为 5mm 。 6. 导墙施工时平面位置外方 100mm 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制要点 2. 连续墙不渗漏，不坍塌控制措施 （ 1 ）控制点：泥浆控制和刷槽 1 泥浆配制材料，外加剂 2 泥浆配合比 3 泥浆性能检测仪器完备状况 4 泥浆性能及储备量控制 5. 端面清刷过程 6. 端面清刷次数 （ 2 ）控制方法 1. 比重：就 2-3 小时测定一次，并须知好记录。比重检测现场采用比重计或比重秤测量。用比重计测量时，只需将比重计 轻轻放入取样泥浆中，用肉眼观察读数即可测出。采用比重秤时，将泥浆样装满泥浆杯，抹去多余泥浆，移游码，使秤杆呈水平状态，然后读取刻度数，即为泥浆的比重。泥浆比重秤应经常用清水校核。 2. 粘度：采用漏斗粘度计测量，将 700ml 泥浆通过 0.25mm 金属滤网，装入漏斗中，之后打开出口，用秒表测定时 500ml 泥浆流出所需时间。即为泥浆指标。 3.PH 值：泥浆 PH 值现场测定常采用石蕊试纸放入泥浆中稍稍浸湿，将其颜色变化与标准比色卡对比即可判断出 PH 值大小。 4. 含砂率：泥浆含砂率测定采用含砂率测定杯，测定方法是将 100ml 泥浆稀释后装入测定杯中，沉淀后读取刻度数即可。 5. 刷壁器清刷后状况 ，应该基本无泥沙夹杂，一般次数在 15-20 次。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制要点 2. 连续墙不渗漏控制措施 泥浆的作用是护壁、携渣、冷却机具和切土滑润，其 中护壁为最重要的功能。泥浆的正确使用，是保证挖槽成败的关键 。 (3) 控制参数 1 新鲜泥浆参数 2. 新鲜泥浆的基本配合 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制要点 2. 连续墙不渗漏控制措施 (3) 控制参数 4. 泥浆配制工艺流程 控制 5. 过程控制 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制要点 6 坍塌控制措施 1. 应有专人能够负责补充泥浆，并随时观察液面高度，泥浆面高度不得低于导墙顶面 0.5m 。液面发生不正常变化时，除及时补充泥浆外，还应及时报告现场技术负责和项目部，采用妥善措施处理。 2. 减轻地表荷载：槽壁附近堆载不超过 20KN/m2 ，起吊设备及载重汽车的轮缘距离槽壁不小于 3.5 米。 3. 控制机械操作：成槽机械操作要平稳，不能猛起猛落，防止槽内形成负压区，产生槽坍。 4. 采用优质膨润土制备泥浆，并配以 CMC 增粘剂形成致密而有韧性的泥浆止水护壁，并以重晶石适当提高泥浆比重。 5. 缩短裸槽时间：抓好工序间的衔接，使成槽至浇灌完砼时间控制在 24 小时以内。 7. 塌槽的处理措施 在施工中，一旦出现塌槽后，要及时填入砂土，用抓斗在回填过程中压实，并在槽内和槽外（离槽壁 1m 处）进行注浆处理，待密实后再进行挖槽。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制要点 3. 连续墙不侵结构线，槽深、槽段位置、沉渣量符合要求的控制措施 （ 1) 控制点 1. 垂直度 2. 槽深 3. 槽段位置 4. 沉渣量 （ 2 ）控制措施 1. 定时进行机载 PED 测试（槽深、垂直度等） 2 槽深检测采用标准测绳、测锤测量 3 抓斗就位用钢尺，防止超挖或欠挖 4. 槽段划分尺寸准确、标记 明晰 5. 垂直度可以采用方锤先自由下放至槽底，然后慢慢上提。在下放和上提过程中，每隔 3 米左右做一次检查。 6. 用超声波测壁仪器在槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面，扫描记录中壁面最大凸出量或凹进量（以导墙面为扫描基准面）与槽段深度之比即为壁面垂直度，三个位置的平均值即为槽段壁面平均垂直度 7. 沉渣量一般在清槽后采用测绳检测， 所测数据与成槽时所测数值之差即为沉渣厚度。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 3. 连续墙不侵结构线，槽深、槽段位置、沉渣量符合要求的控制措施 （ 4 ）控制参数 1. 槽段垂直度允许偏差 <1/300 2. 槽深允许误差： +100mm~-200mm ； 3. 槽宽允许误差： 0~+50mm; 4. 墙面局部突出不应 <100mm 5. 墙面上预埋件位置偏差 <100mm 6. 槽底沉渣厚度小于 100mm 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 4. 钢筋笼制作 （ 1 ）控制点 1. 原材料检测 2. 钢筋焊接检测（主要控制点） 3. 钢筋笼制作偏差检测 4. 起吊点检测 （ 2 ）检测方法 1 原材料检测报告 2 钢筋力学性能检测报告 3 测量尺（卷尺、 50M 钢卷尺） （ 3 ）控制参数 1. 主筋间距误差： ±10mm 。 2. 水平筋间距误差： ±20mm 。 3. 两排受力筋间距误差： -10mm 。 4. 钢筋笼长度误差： ±50mm 。 5. 钢筋笼保护层误差： +5mm 。 6. 钢筋笼水平长度误差： ±20mm 。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 4. 钢筋笼制作 （ 4 ）控制措施 1. 钢筋笼平台是用 120mm 工字钢焊成的平面框架结构 , 其纵横垂直，周正水平，整体稳固 。 2. 焊接钢筋桁架时，应按要求预留出灌注管的位置，两导管间距不应大于 3.5m ，导管距槽段端部距离不应大于 1.5m 3. 对焊钢筋接头轴线位移偏差不能大于 0.1d 。同一截面上接头数应小于 50% ，接头位置错开距离应大于 30d 。 4. 焊缝必须饱满，无漏焊现象。焊缝长度必须符合 单面焊不小于 5d, 双面焊不小于 10d 。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 5. 混凝土浇筑 （ 1 ）分项控制点 1. 砼配合比； 2. 砼性能指标； 3. 导管安放位置； 4. 砼灌注量，灌注速度，砼面高度及高差； 5. 导管密封状况； 6. 导管埋置深度； 7. 砼超灌高度； （ 2 ）检查方法 1 检查设备、机具状况； 2. 检查施工记录的准确性、真实性、及时性； 3. 用测锤测量砼面高度。 （ 3 ）控制参数 1. 砼塌落度控制在 18 ～ 220mm 之间 2. 混凝土供应强度应满足 40-60m 3 /h 3. 现场保证至少 2 台混凝土运输车等待浇注 4. 导管安放好后，其底部与槽底距离不得大于 300mm 5. 浇注混凝土面高差不大于 300mm 6. 槽内混凝土面上升速度不得小于 3-5m/h 7. 导管埋深在 2 ～ 6m 之间 8. 待料时间不得大于 30 分钟 9. 一槽段浇筑时间控制在 3h 内 10. 保证砼 超灌高度控制在 20 ～ 30cm 之间。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 5. 混凝土浇筑 （ 4 ）控制措施 1. 保证有 6 台搅拌车送料，现场须保证有 2 台车在等待。 2. 导管下完后在 2h 内应浇筑砼 , 否则需要重新进行清浆换渣工作。 3. 第一次放料必须迅速及时，一般在 5 至 6 分钟内把 16M 3 料浇筑完毕。 4. 应注意其浇注的同步性，保持各导管处混凝土面呈水平状态上升，保证 高差不大于 300mm 5. 及时做好导管拆除记录工作，包括（混凝土高度，导管长度，埋深），保证导管埋深在 2-6m 之间。 6. 超灌高度控制在 20 ～ 30cm 之间，最好用 PVC 管或竹竿在一定位置表上记号，测绳检测误差比较大。 7. 随时对浇筑放量进行统计，发现超灌量较大时，做好记录。 8. 保持槽口清洁，设置必要的槽口挡板，以防杂物及混凝土掉入槽内。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 6. 预埋件制作 （ 1 ）控制点 1. 测斜管、声测管、土压力计等分布情况 2. 预埋铁件中线、标高 （ 2 ）检查办法 1. 严格按照基坑检测方案预埋测斜管、声测管、土压力计。 2. 预埋铁件中线、标高主要用测量尺检测 （ 3 ）控制参数 1. 焊缝高度不得小于 8mm ； 2. 预埋件中心线位移偏差不大于 ±10mm ； 3. 支撑预埋件水平及高程误差不大于 ±5mm ； 4. 预埋接驳器位置及高程误差不超过 ±10mm 。 （ 3 ）控制措施 1. 连续墙内预埋管声测管、侧斜管应有足够的刚度，防止施工过程中被压扁或变形。 2. 预埋管应从墙底开始设置，直到高出桩面 50cm ，管底用需封闭，以防漏水。上端管口要设帽，以防杂物堵塞，检测时又便于打开。 3.PVC 驳接时应用接头胶管连接，接口处要求密封平整以利换能器上落无阻。 4. 预埋管应固定在钢筋笼内侧，垂直均匀分布，管与管之间互相平行。钢筋箍焊牢固定。 5. 各预埋管管底应平齐。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 7. 工字钢接头施工 1# 、 2# 采用工字钢接头形式，处理好接头施工，意味着连续墙施工成功了一半。 （ 1 ）控制点 1. 端面清刷过程 2. 端面清刷次数 (2 ）检测方法 1. 观察表观 2. 刷壁器清刷后状况 (3 ）控制参数及措施 1. 先施工槽段钢筋笼两端加焊 600×400 工字钢，后施工槽段的钢筋笼两端嵌入工字钢内，钢板厚 12mm 。 2. 保证工字钢与钢筋的焊接牢固可靠，钢板保证平直，不能挠角。 3. 为了防止接头漏水，“工”型钢板接头防漏浆处理采用预埋 200mm 厚泡沫板并固定， 同时再在两端的超挖部分均匀充填沙包 ，以防砼绕流，并预留注浆孔 2 个，在连续墙达到设计强度的 70 ％后，灌注膨胀水泥砂浆。需特别注意做好灌浆孔的保护工作，防止泥沙杂堵堵塞。泡沫板与工字钢的绑扎须牢固紧密，能保证钢筋笼下槽时不浮起，如有泡沫浮起时，应吊起钢筋笼，重新绑扎泡沫板。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 7. 工字钢接头施工 (3 ）控制参数及措施 4. 一期槽段浇注完毕，在二期槽成槽后采用冲桩机带动特制的方锤把“工”字钢内的泡沫、沙包及绕流砼清除干净。 5. 经上述方法处理后再用刷壁器紧靠“工”字钢腹板 上下移动、清刷，保证钢板表面不再附有泥皮、泥块。根据施工经验，刷槽次数一般为 12 至 20 次之间。 6. 刷槽过程中，现场工程师必须在现场。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 8. 安全文明施工 （ 1 ）控制点 1. 钢筋笼吊装 2. 施工用电 （ 2 ）检查方法 1. 钢筋焊接质量 2. 吊点位置设置 3. 上岗证书 （ 3 ）控制措施 1 、吊装作业时，吊装现场设专人指挥，非施工人员禁止入内，现场工程师必须在现场监督。 2 、起重机司机和指挥信号工必须经过培训考核合格，取得相关专业操作证后，方可上岗从事起重作业。 3 、吊装作业人员必须佩带安全帽，吊装作业中，夜间应有足够的照明，室外作业遇到暴雨、大雾及六级以上大风时，应停止作业。 4 、吊装作业前，应对起重吊装设备、钢丝绳、揽风绳、链条、吊钩等各种机具进行检查，必须保证安全可靠，不准带病使用。工作前，应注意在起重机起重臂回转范围内无障碍物。 5 、吊装前，要对钢筋笼进行仔细检查，清理钢筋笼上的工具及杂物，以防起吊时坠落伤人。 6 、吊装时钓钩与钢筋笼的连接要安全可靠。 7 、起吊时，吊钩钢丝绳应保持垂直。两台吊机共同工作，必须随时掌握各起重机起升的同步性。 8 、起吊时不能使钢筋笼在地面上拖引，以防造成下端钢筋弯曲变形。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 9 、 起重机吊起钢筋笼时，应先吊离地面 200~500mm ，检查并确认起重机的稳定性、制动器可靠性和绑扎牢固后，才能继续起吊。 10 、起吊过程不得碰挂电缆和其他杂物、设备。 11 、钢筋笼起吊旋转时，速度要均匀平稳，以免钢筋笼在空中摆动发生危险。 12 、当起重机运行时，禁止人员上下、从事检修工作或用手触摸钢丝绳和滑轮等部位。 13 、禁止在起吊钢筋笼上站人或从钢筋笼底下钻过，禁止钢筋笼长时间停在空。 14 、吊钢筋笼行走时要注意地面平整和坚实情况，防止歪斜倾倒。起重机不能在斜坡上横向运行，更不允许朝坡的下方转动起重臂，如果必须运行或转动时，应将机身垫平。 15 、行走时起重臂应在履带正前方，钢筋笼离地面高度不得超过 0.5m 。 1# 、 2# 工作井连续墙现场施工控制 16 、钢筋笼入槽时，严禁起重臂摆动而使钢筋笼产生横向摆动，造成槽壁坍塌。 17 、如不能顺利入槽，应该重新吊出，查明原因，不能强行插放。 18. 严格执行施工现场临时用电方案，工程师每天上下班最少要进行两次检查。