施工工艺(十六)地下连续墙施工工艺

豆豆923 2024/8/15 17:15:28 浏览量:2261

  连续墙是在地面上用抓斗式或回转式等的成槽机械,沿着开挖工程的周边,在泥浆护壁的情况下开挖一条狭长的深槽,形成一个单元槽段后,在槽内放置预先在地面上制作好的钢筋笼,然后用导管法浇灌混凝土,完成一个单元的墙段,各单元墙段之间以特定的接头方式相互连接,形成一条地下连续墙壁。随着地下连续墙技术的发展也可在挖好深槽后直接放置预制的钢筋混凝土或预应力混凝土墙板。

 

  一、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。

  

  二、施工准备

 

  1.施工材料

 

  (1)钢筋、预埋钢板、钢筋接驳器。

 

  (2)膨润土、纯碱、CMC化学浆糊、添加剂(加重剂,采用重晶石,比重:4.1~4.2;防漏剂,采用锯末或纸张纤维)。

 

  (3)所有原材料必须具有出厂合格证,并经实验人员报验送检合格后方可投入使用。

 

  2.施工机具

 

  (1)槽壁机、200t履带起重机、150t履带起重机、100t履带起重机、70T履带起重机、反铲挖掘机、超声波测壁仪、液压顶升架、渣土车、废浆运输车,所有设备必须具有年检证书并经报检通过后方可投入使用。

 

  (2)钢筋弯曲机、钢筋切割机、钢筋对焊机、电焊机、潜式泥浆泵、空气压缩机、刷壁器、打灰架。3.作业条件

 

  (1)施工现场“三通一平”。

 

  (2)施工材料及施工机具等就位。 

 

  三、工艺流程

 

  1.工艺流程

  

 

  2.操作工艺

 

  (1)场地整理及施工准备

 

  ①测设场地平面和标高控制网。

 

  ②确定施工范围,设置施工围墙。

 

  ③认真熟悉现场的地理位置、工地条件、供水供电状况,以及出入口位置,认真布置贮存物料和施工用的工作面,修建临时设施,平整场地并压实地面,使之满足现场施工的要求。

 

  ④架设动力和照明线路,接通施工用水管路,确定材料、设备和土方运输线路。

 

  ⑤组织工程机械设备和材料进场,安排成槽机等成槽设备进场。

 

  (2)放线定位

 

  ①根据给定的现场坐标红线定位点和基础平面图,先引测出建筑物四周定位角点。

 

  ②根据设计图纸提供的坐标计算出地下连续墙中心线各点坐标,根据计算成果,采用导线控制点,用全站仪实地放样出地下连续墙各点。

 

  ③测量控制桩点要牢固可靠,且通视条件较好、不易受到破坏的位置。

 

  ④测量控制桩点必须加强保护,定时与原始坐标点进行复核校对,调整无误差。

 

  (3)导墙制作

 

  ①测量放样:根据地下连续墙轴线定出导墙挖土位置;测量放样完成后,请总包单位复核。

 

  ②挖土:测量放样后,洒白灰线,采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙。挖土标高由人工修整控制。

 

  ③立模及浇砼:绑扎钢筋之前,再次采用全站仪放样出导墙中线桩位,而后再绑扎钢筋、立模,立模完成后,请总包单位和监理单位进行复核。

 

  ④拆模及加撑:砼达到一定强度后可以拆模,同时在内墙上面分层支撑,防止导墙向内挤压,方木水平间距2m,上下间距为1.0m。

 

  ⑤回填土:导墙拆完模并加撑后,应立即在导墙背后分层回填粘性土并压实。

 

  ⑥施工缝:导墙施工缝处应凿毛,增加钢筋插筋,使导墙成为整体,达到不渗水的目的,施工缝应与地下连续墙接头错开。

 

  ⑦导墙养护:导墙制作好后自然养护到70%设计强度以上时,方可进行成槽作业,在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。

 

  ⑧导墙分幅:导墙施工结束后,立即在导墙顶面上画出分幅线,用红漆标明单元槽段的编号(距离分幅线1.5m的位置);同时测出每幅墙顶标高,标注在施工图上,以备有据可查。

 

  (4)泥浆池施工

 

  ①泥浆系统施工工艺(详见下图)

  

 

  ②泥浆性能

 

  根据本工程的地质情况,拟采用优质钠基膨润土和自来水为原材料搅拌而成。泥浆性能指标要求详见下表:

 

  

  护壁泥浆在使用前,应进行室内性能试验,施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。不符合灌注水下混凝土泥浆指标要求的应作为废弃泥浆处理。

 

  ③泥浆配制

 

  泥浆配制工艺流程详见下图:

  

  ④泥浆储存

 

  泥浆储存采用半埋式砖砌泥浆池。根据现场实际情况,计划设置1个泥浆池,1个中转池。(5)成槽施工

 

  ①桩机就位

 

  地连墙成槽施工前需编制成槽顺序。成槽前测量并复核槽段位置,开槽时先清理干净导墙内的杂物。成槽机就位后技术人员先检查抓斗是否平行于导墙,抓斗的中心线是否与导墙的中心轴线重合,确保无误后方可进行开挖。

 

  ②槽段开挖

 

  开挖顺序采用先两边后中的抓法。边开挖边注入泥浆,确保泥浆液面高出地下水位0.5m以上,同时也不能低于导墙顶面0.3m,杜绝泥浆供应不足的情况发生。在抓斗提升时送浆。在挖槽中通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况,及时调整抓斗的垂直度,做到随挖随纠,垂直精度在2/1000以上。

 

  ③刷壁

 

  槽段挖至设计标高后,用特制的刷壁器清刷先行幅接头面上的沉渣或泥皮,上下刷壁的次数应不少于10次,直到刷壁器的毛刷面上无泥为止,确保接头面的新老砼接合紧密。

 

  ④验槽

 

  刷壁完成后立即进行验槽,采用超声波检测仪对槽壁垂直度、宽度进行检测。

 

  检测合格后进行清底换浆,清底时挖斗严禁满载,确保槽深和成渣厚度符合设计施工要求,槽底沉淀物淤积厚度不大于100mm,槽底500mm处泥浆密度不大于1.15。

 

  (6)钢筋笼制作及吊装

 

  ①钢筋笼制作

 

  钢筋笼应严格根据地下连续墙墙体设计配筋和单元槽段的划分来制作。桁架筋采用双面焊,焊缝长度不少于5倍d,水平筋按设计图纸布置并严格控制钢筋间距,水平筋靠一边对齐,封口筋与水平筋采用搭接焊。纵向钢筋采用螺纹套筒连接,螺纹套筒必须连接牢固。边缘主筋、支撑和吊点上下2米范围内100%点焊。桁架与水平筋连接单面100%点焊,其余部位50%点焊。钢筋笼吊点位置的吊钩、吊环、吊耳均采用搭接焊。接头H型钢插入深度与墙底平齐,每幅地连墙设置两根注浆管,下钢筋笼时注浆管应与钢筋笼有效固定,注浆管底应临时封闭,保护层垫块为70mm,直线槽段每幅地下墙设置竖向钢筋桁架,钢筋桁架的位置在墙幅中应对称布置,导管距离墙幅端部不得大于2米。

 

  ②钢筋笼吊装

 

  钢筋笼采用两台履带吊整体吊装。钢筋笼起吊前必须对索具及钢筋笼吊点检查,达到要求后方可起吊。每次起吊前必须检查吊车停机位置,确保中心位置正确。钢筋笼入槽前必须控制好钢筋笼边缘至槽段分幅线的距离,允许偏差±20mm。钢筋笼下方时检查钢筋笼迎土面、开挖面位置是否正确。钢筋笼入槽后必须检查第一道水平筋标高,允许偏差-5~10mm。

 

  ③接头箱安防

 

  每幅钢筋笼吊装完成后,需在槽段外侧安放接头箱,接头箱中心线与分幅线中心线重合。接头箱安放必须插入基地50cm以上,基底以下采用碎石袋、沙袋回填。接头箱安放结束后,接头箱上部两边用槽钢进行限位。防止混凝土浇筑过程中接头箱的偏位。接头箱安放结束后,在外侧用混凝土回填密实。

 

  (7)混凝土浇筑

 

  ①混凝土浇筑

 

  槽段混凝土的级配除了满足结构强度要求外,还要满足水下砼的施工要求,具有良好的和易性和流动性。混凝土运至现场后进行塌落度测试,坍落度应为180mm~220mm。混凝土浇筑时严禁漏放隔水球。导管底距槽底控制在30-50cm。混凝土浇筑过程中应实测混凝土上升高度,确保导管埋深控制在混凝土面以下2-4米。

 

  ②接头箱顶拔

 

  根据水下混凝土凝固速度及施工中试验数据,混凝土灌注开始后2~3h左右开始拔动。以后每隔30分钟提升一次,其幅度为50~100mm,混凝土浇筑结束8小时以内,将锁口管完全拔出。

  

  安全环保技术措施

 

  1.安全措施(1)严格执行安全操作规程,坚持持证上岗制度。(2)注意安全用电,施工用电按照JGJ46《施工现场临时用电安全技术规范》设置,防止触电事故的发生。施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作,电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器,在配电器处设立标志牌。(3)现场各种电器设备要加盖防水篷布防潮、防水,下班前必须切断电源,电缆线接头处要架空离地并竖立标志牌。(4)机械设备操作人员对机械的传动装置、制动装置必须进行检查。(5)桩机的螺丝、销扣要每周普检一次,如有松动、损坏、不灵要及时修复或更换。(6)夜间施工应有足够的照明。2.环保措施(1)现场粉尘的控制① 对场地每日洒水压尘,及时清除建筑垃圾,保持现场的清洁。② 对建筑物实行全封闭围护,减少施工中粉尘扩散。③ 对废弃物集中收回,运至指定地点。(2)现场污水的控制① 在现场设置冲洗车辆设施,以保持出场车辆的清洁杜绝车辆对市政道路的污染。② 泥浆按招标单位要求外排至招标方指定地点。人人做到文明施工,为维护企业形象而努力工作。(3)减少扰民,降低环境污染和噪声的措施① 对相邻的建筑物要提前做好加固和防范工作,对现场道路要随时清理清洗,避免泥土赃物带出现场污染道路。② 在现场必须设置洗车设备,对出场车辆必须清洗干净。③ 夜间禁止超出规定噪音的施工,尽量避免夜间施工。④ 施工废水不能随便泼洒,随意排放到市政管道内;必须经过储水沉淀。严格禁止清洗设备的油污排入市政管道。⑤ 对于尘土较多较大的施工现场,必须派专人洒水防尘。

  

  质量通病

 

  1.导墙破坏或变形

 

  (1)现象描述:

 

  施工中导墙变形、开裂、下沉、鼓包,严重时返工重做。

 

  (2)原因分析:

 

  导墙具有挡土、支承重物(重力)、作为测量的基准、维持稳定液面、存蓄泥浆的作用。它的质量是否稳定是地下连续墙顺利施工的必要前提,导墙的施工质量在施工中往往被忽略。

 

  ① 导墙埋入不深,底部未插入原装土层中。

 

  ② 墙背回填土不密实。

 

  ③ 拆模后未加木支撑且暴露时间过长,向内倾斜,与地墙中心线不平行。

 

  ④ 养护措施不当、不及时、混凝土养护龄期不足受力导致开裂。

 

  ⑤ 便道与导墙净距不够,其承载力不足,被压坏下陷而损坏。

 

  (3)预防措施:

 

  ① 根据项目地理环境、土层性质、水文、所受施工机械荷载、机械能力、对周边环境的影响程度及施工进度综合设计,选择较好的导墙形式和足够的埋深,应根据《混凝土结构设计规范》和《建筑地基基础设计规范》,按条形基础进行设计,段落划分应与槽段错开,确保表面平整,高度一致,其高度应比原地面稍高出2~3cm,避免雨水及洒漏泥浆流到槽内。

 

  ② 在软弱地层中,可将导墙底部地基用振冲、高压悬喷、深层搅拌等方法予以加固,在端头井阴阳角拐弯处,导墙应往外延伸一定距离,以免造成槽断面不足,影响钢筋笼施工。

 

  ③ 钢筋绑扎时用脚手架固定,确保其位置准确,不变形、散架,保证钢筋与混凝土整体受力均衡。

 

  ④ 基槽开挖时采用小型挖掘机,严禁超挖,欠挖。边挖边控制标高,回填土用跳夯分层夯实。

 

  ⑤ 严格控制成槽机停机位置、吊机及罐车的开行路线,在导墙边上铺设钢板,减小接触应力,避免导墙内倾变形、下沉、开裂。在灌注砼时,把灌注高程提高到导墙及以上0.3~0.5米,保持导墙稳定。

 

 

  2.槽壁坍塌

 

  (1)现象描述:

 

  在槽壁成槽、下钢筋笼和浇筑混凝土时,槽段内局部孔坍塌,出现水位突然下降,孔口冒出细密的水泡,出土量增加,而不见进尺,钻机负荷显著增加等现象。

 

  (2)原因分析:

 

  ① 遇竖向的柔弱土层或流砂土层。

 

  ② 护壁泥浆选择不当,泥浆密度不够不能形成坚实可靠的护壁。

 

  ③ 地下水位过高,泥浆液面标高不够,或孔内出现水压力,降低了静水压力。

 

  ④ 泥浆水质不符合要求,含盐和泥砂多,易于沉淀,使泥浆性质发生变化,起不到护壁作用。

 

  ⑤ 泥浆配制不符合要求,质量不符合要求。

 

  ⑥ 在松软砂层中挖槽,进尺过快,或钻机回旋速度过快,空转时间过长,将槽壁扰动。

 

  ⑦ 成槽后搁置时间过长,未及时吊放钢筋笼浇筑混凝土,泥浆沉淀失去保护作用。

 

  ⑧ 由于漏浆或施工操作不慎,造成槽内泥浆液面降低,超过了安全范围,或下雨使地下水位急剧上升。

 

  ⑨ 单元槽段过长,或地面附加荷载过大。

 

  ⑩ 下钢筋笼、浇筑混凝土间隔时间过长,地下水位过高,槽壁易冲刷

 

  (3)预防措施:

 

  ① 在竖向软弱土层或流沙层成槽,应采取慢速成槽,适当加大泥浆密度,控制槽段内液面高于地

 

  下水位0.5m以上。

 

  ② 成槽应根据土质情况选用合格泥浆,并通过试验确定泥浆密度,一般应不小于1.05;泥浆必须配制,并使其充分溶胀,储存3h以上,严禁将膨润土、火碱等直接倒入槽中;

 

  ③ 所用水质应符合要求。

 

  ④ 在松软砂层中成槽,应控制进尺,不要过快。

 

  ⑤ 槽段成槽后,紧接着放钢筋笼并浇筑混凝土,尽量不使其搁置时间过长。6.根据成槽情况,随时调整泥浆密度和液面标高。

 

  ⑦ 单元槽段一般不超过6m,注意地面荷载不要过大。

 

  ⑧ 加快施工进度,缩短挖槽时间和浇筑混凝土间隔时间,降低地下水位,减少冲击和高压水流冲刷。

 

  (4)处理办法:

 

  严重坍塌,要在槽内填入较好的粘土重新下钻。局部坍塌可加大泥浆密度。如发现大面积坍塌,用优质粘土(掺入20%水泥)回填至坍塌处以上1-2m,待沉积密实后再进行成槽。

 

 

  3.墙体及支护结构变形

 

  (1)现象描述:

 

  地墙变形过大,有渗漏现象。

 

  (2)原因分析:

 

  ① 后期墙体压浆不及时及质量不达标时会增大墙体的沉降。

 

  ② 开挖后,地墙的墙背受土压力、水压力及施工动载的作用,接缝处易形成活铰,随着基坑的暴露及坑底附加压力的释放,会产生一定的侧向变形,支护结构的位移与坑内土体的状况有很大关系,受自然温度变化,支撑混凝土徐变、坑内加固、降水和时空效应的影响,大多数情况下坑内土体不能保持原状性质,与设计取用的参数存在一定的差异,同时现场通常的做法是先挖土后支撑施工,而设计工况为先撑后开挖,加上支撑不及时和预应力损失,致使设计工况与施工工况严重不符,导致地墙变形过大,增大了渗漏的可能。

 

  (3)预防措施:

 

  ① 严格按照设计方案来施工,合理组织安排,尽可能缩短基坑暴露的时间。开挖后若遇到渗漏,根据渗漏程度的大小、部位选择适合的堵漏方式,对于可见的墙身夹泥,露筋部位,先将其清除干净,用高一级的砼(微膨胀)进行修补。

 

  ② 当裂隙、蜂窝、孔眼处、接缝处有微量漏水而渗水面积不大时,采用填堵法,先将漏水部位凿出,凿出深度5~10cm,冲洗干净后将细麻丝用扁錾子塞入缝内,然后用掺入防渗剂的水泥浆或速凝型(堵漏剂)水不漏腻子对凿出部位进行封堵。

 

  ③ 漏水较严重、面积较大时采用先排后堵法,先将漏水部位凿出,及时安装排水管,用软管引流,将水汇集于排水管内排除,这时再将其他部位用掺入防渗透剂的水泥浆进行封堵,使渗漏面积逐渐缩小,最后再堵塞排水管。

 

  ④ 在漏水严重的部位,由于水压高、水量大,漏水洞眼有可能产生大量土砂漏入出水口无法封堵时,先清理漏水孔,及时用木楔堵住,并用快速水泥封堵,然后采用打孔注浆法堵漏,用电锤在漏水处周围钻孔,安装针头,压注化学胶水封堵。

 

  ⑤ 当漏水严重时用棉被、土袋等封堵漏水点,阻水后尽快用钢板将漏水点焊死,然后在地墙迎土面用水泥或化学浆液灌浆封堵,当漏水点漏砂严重,封堵无效,有可能导致基坑周围环境破坏时,用土方、砂或混凝土等材料回填基坑。

  

  地下连续墙施工工艺是一种在地面上先建造一系列相互连接的混凝土墙段,然后通过挖掘内部土壤逐步形成地下结构的工程技术,它具有良好的挡土止水效果,广泛应用于地下工程和深基坑支护,地下连续墙施工工艺对于确保工程质量、安全和经济效益至关重要。

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