江苏省新沭河治理三洋港枢纽工程钢筋混凝土地下连续墙施工技术.pdf

江苏建筑 2 0 1 2年第 2期 ( 总第 1 4 7期 ) 江 苏 省 新 沭 河 治 理 三 洋 港 枢 纽 工 程 钢 筋 混 凝 土 地 下 连 续 墙 施 工 技 术 颜建 ， 陆明志 z ， 封 荣东 ， 陆俊华 ( 一 连云港市水利局， 江苏连云港2 2 2 0 0 2 ； 江苏省水利科学研究院材料结构研究所 ， 江苏扬州 2 2 5 0 0 2 ； 3 江苏省水利建设工程有限公司， 江苏扬州 2 2 5 0 0 2 ； 4 射阳县水利局， 江苏盐城2 2 4 3 0 0 ) 【 摘 要 介绍新沭河治理工程三洋港枢纽工程沿海复杂地质条件下钢筋混凝土地下连续墙施工技术， 并详细阐述其关 键工序质量控制措施。实践证明本 工程采 用钢筋混凝土地 连墙施 工工艺适用于沿海地 下水 变化 范围大、 土质复杂条件 ， 同时 可有效地保持挖掘 面的稳定 。 可以为类似 工程施工提供借鉴。 【 关键 词】 三洋港枢纽工程； 地下连续墙； 施工工艺； 质量控制 【 中图分类- T U 4 7 6 3 【 文献标识码】 B【 文章编 - 1 1 o o 5 6 2 7 0 2 0 1 2 ) 0 2 - 0 0 6 9 - 0 3 Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y o f Re i n f o r c e d Co n c r e t e Di a p h r a g m W a l l i n S a n Ya n g P o r t Hl l b P r o j e c t 。 Ne w S h u h e T r e a t me n t P r o j e c t Y A N J i a n L U M i n g - z h i F E N G R o n g - d o n L U J u n - h u a 4 ( 1 L i a n y u n g a n g Wa t e r Bu r e a u ， L i a n g y u n g a n g J i a n g s u 2 2 2 0 0 2 Ch i n a ； 2 Me t e r i a l s S t r u c t u r e I n s t i t u t e o f Wa t e r Re s o u r c e Re s e a r c h I n s t i t u t e o f J i a n g s u P r o v i n c e ， Ya n g z h o u J i a n g s u 2 2 5 0 0 2 Ch i n a ； 3 J i a n g s u Hy d r a u l i c En g i n e e ri n g C o n s t r u c t i o n C o ， L t d ， Ya n g z h o u J i a n g s u 2 2 5 0 0 2 C h i n a ； 4 S h e y a n g Wa t e r B u r e a u ， Y a n g e h e n g J i a n g s u 2 2 4 3 0 0 C h i n a ) Ab s t r a c t ： I n t r o d u c i n g r e i n f o r c e d c o n c r e t e d i a p h r a g m w a l l c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y o f S a n y a n g P o r t Hu b P r o j e c t ， N e w S h u h e T r e a t m e n t P r o j e c t u n d e r c o a s t a l c o m p l i c a t e d g e o l o g i c al c o n d i t i o n s ， a n d e l a b o r a t i n g t h e k e y p r o c e s s q u a l i t y c o n t r o l me a s u r e me n t T h e p r a c t i c e h a s p r o v e d t h a t r e i n f o r c e d c o n c r e t e d i a p h r a g m wa l l c o n - s t ruc t i o n t e c h n o l o gy w h i c h u s e d b y t h e p r o j e c t i s s u i t e d f o r l a r g e r a n g e o f c o a s t al g r o u n d w a t e r a n d c o mp l i c a t e d c o n d i t i o n s o f s o i l Me a n wh i l e ，t h i s k i n d o f t e c h o n o l o g y c a n b e u s e d t o ma i n t a i n t h e s t ab i l i t y o f s u r f a c e mi n i n g e f f e c t i v e l y ， p r o v i d e a r e f e r e n c e for t h o s e s i m i l a r c o n s t r u c t i o n p r o j e c t s Ke y w o r d s ： s a n y a n g p o rt h u b p r o j e c t ； d i a p h r a g m w al l ； c o n s t ruc t i o n t e c h n o l o gy； q u a l i t y c o n t r o l 1工 程概 况 新沭河治理三洋港枢纽位于江苏省连云港 市郊 临洪闸 口 ， 主要建筑物包括 ： 挡海外侧潮闸工程 、 排水 闸工程及上 、 下游泓道开挖工程等 。 本工程按新 沭河 5 0年一遇行洪标准 进行设计 ， 其设计流量 6 4 0 0 m 3 s ； 该工程为 I等大 ( 1 ) 型工 程 ， 主要建 筑物为 1 级建筑物 。 挡 潮 闸闸室 每孔 净 宽为 1 5 I n 共计 3 3孔 ，总净 宽 4 9 5 i n 。 闸室采用钢筋混凝土开 敞式结构 沉井基础 二孑 L 一 联 整体式底 板 ；闸室 顺水流方 向长 1 9 U l ；闸墩 顶高 程 V 7 0 i n ， 中墩厚 2 2 in， 缝墩及边墩厚 1 4 5 m。岸 墙采用钢筋 混凝 土箱涵基础结构 ， 下游 侧设桥头堡 ， 上 、 下游各 段翼墙 根据其所处位置及挡土高度不同 。分别采用钢筋混凝土空 箱式 、 扶壁式及 悬臂式结构 。 本枢纽工程 中岸墙下及各段翼 墙与铺盖 、护底或消力池之间采用 4 5 c r f l 厚地 下连续墙进 行 防渗 。 2 水 文和 工程地质条件 2 1 水文地质条件 工程 区地下水 、 河水 的 P H值 为 7 。 2 4 8 5 1 ， 呈弱碱性 ， 水化学类 型属 C I N a + 型 ，场 区河水 对普通水 泥有 结晶类 弱腐蚀性 ， 地下水对普通水泥有结 晶类强腐蚀性 ： 河水及 地 下水对抗硫酸盐水泥不具有腐蚀性( S o 4 2 _ ( 3 0 0 0 m s L ) ； 场 区河水及地下水对钢结构具有中等腐 蚀性 。 2 2工程地质条件 根据地质勘察 资料 ： 工程场区位于新沭河l临海 口， 地貌 分 区属沂沭丘陵前缘带状平原区 。地貌形 态属第 四纪滨海 相沉积而形成的海滨滩涂 地下水位变化大 。 闸址区新沭 河 两堤间距约 1 _5 k m。 河道主槽呈 “ S ” 型弯曲， 上 口宽约 1 5 0 In 2 0 0 In： 滩 地面高程 2 5 In 3 5 in。 河底 高程 V- 4 0 in一 5 5 in， 两岸堤顶高程 V4 5 8 0 in。 河槽 两岸 滩地地势平坦 ， 人工开挖 的水产 养殖 坑塘星罗棋布 ， 一般塘底高程 2 0 in V2 5 in， 塘埂顶高程V3 2 n l V4 0 In。 3 施工总体流程 本 工程地 下连续 墙施工 采用 钢筋 混凝 土现浇 结构 导 墙 ， 通过泥浆 护壁 ， 用液压抓斗 成槽 机进行挖 土成槽 ， 用双 导管法进行水下混凝土浇筑。 【 收稿日 1 2 0 1 1 1 1 0 2 【 作者简介】 颜 建 ， 男 ( 1 昕 9 _ ) ， 连 云 港 市 水 利 局 ， 工 程 师 ， 长 期 从 事 水 利 工 程 建 设 管 理 及 运 行 管 理 工 作 。 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 0 江苏建筑 2 0 1 2年第 2期 ( 总第 1 4 7期 ) 采用液压抓斗设备沿事 先修 筑的导墙 ，按设计 图纸 尺 寸分割槽段 ， 在 钢筋混凝土导墙 中抓取土体 ， 同时注入优 质 泥浆进行槽孔护壁 ， 待槽段挖至设计深度后 ， 下设钢 管隔离 桩 ， 吊放钢 筋笼入槽 ， 布设混凝 土浇筑导管 ， 进行水下混 凝 土浇筑成墙 。成槽采用间隔法施工。施工工艺流程见图 1 。 图 1 液压 抓斗成槽地连墙工艺流程图 4施 工 工 艺 4 1 导 墙 施 工 导墙 主要为液压抓斗成槽 。起到导向及维护泥浆护壁 的作用 ， 另外还承担 固定钢管隔离桩、 钢筋笼及浇筑机械等 作用。其施 工顺序如下 ： 图 2 导墙施工流程图 ( 1 ) 平 面定位 根据设计 图纸测放地连墙轴线控制点 再根据地连墙 轴线控制点测放导墙施工控制线 ，导墙施工时严格按照控 制点施工 ，最后在施 工好 的导墙上用红漆标识 出地下连续 墙 的槽段编号 以确保地下连续墙平 面定位精度达到设计 要求。 ( 2 ) 导墙 结构与施 工 作业面场地整平及地下水降至作业面 以下 1 0 i n 一 2 0 I n 后 。 进 行导墙施工 。 导墙墙顶比设计 地连墙顶 高程高 0 5 m， 以便控制浮浆。导墙断面做成“ 1 广 ” 型。 该形状 的优点是 ： 施工方便 ， 开挖 量小 ， 可利用土模 ， 使用时较为稳定 ， 不 易产 生沉降变形 。 导墙采 用 C 2 5混凝 土浇 筑 导墙顶 面高 出地面 ， 以防 雨水流人槽 内稀释及污染泥浆 。导墙净间距为设 计墙厚加 5 c m。 1 5 m 2 0 m设 一道 分缝 两侧导墙所分 的施 工缝错开 布置 。 导墙沟槽先用挖掘机开挖 再 由人 工进 行修 整后进行 钢筋绑扎 、 立模 板。 绑扎钢筋与立好 的模板要确保导墙 的净 距准确 以及垂直度满足施工要求 ，待工序质量验收合格 后 ， 再 进 行 混 凝 土 浇 筑 。 导墙混凝土达到一定强度后 ， 开始模板拆 除 ， 同时每隔 2 m 3 m在 导墙 内侧墙面用 1 0 c mx l O c m( 墙厚 加 5 c m) 的 木方上下对 撑 ， 以防止导墙 内侧变形影响成槽机的施工。 在 浇好的混凝 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 ， 以免引起导墙变形。 4 2 分段标 志 根据设计施工 图纸 的要求进行槽段划分 ，同时编上槽 段号 并用红漆在导墙顶面做上标记。用 D S Z 3 水 准仪测得 墙顶高程 以控制 挖槽时 的槽深 ， 作 为钢管隔离桩 、 安置钢 筋笼 、 浇筑混凝 土的高程控制 。 1 oo o _l fl lf1 _ 。 图 3导墙 结构 图 4 3泥浆配制 泥浆 主要是在挖槽过程 中起护壁作用 ，其质量好坏直 接影 响到地连墙 的质量 与安全 。 ( 1 ) 泥浆选料 主要采用原土制浆 。 适 当配制膨润土泥浆 。 制备 的泥浆 满足如下要求 ： 循环使用的泥浆每隔 3 0 m i n检测一次性能指标 ， 当 泥浆超过规定的指标时 ， 作废浆处理。 储浆池内的泥浆定时搅动， 保证不结块和沉淀。 ( 2 ) 泥浆制备 按要求在 泥浆搅拌机加水 再加入粉 碎的粘 土料 ， 不 断 搅拌至稠浆 ， 并检测其各项性指标是否达到规范要求。 ( 3 ) 泥浆循 环 在挖槽过程中， 泥浆由循环池注入开挖槽段， 边开挖 边注入 保持 泥浆液面距离 导墙顶面不小 于 0 2 m， 并 高于 地下水位 1 n l 以上 。 成槽过程中， 采用泵吸反循环， 泥浆由循环池泵入槽 内 。 槽 内泥浆抽 到沉 淀池 ， 物理处理后 ， 返 回循环池 。 混凝土灌注过程中， 上部泥浆返回沉淀池 ， 而混凝土 顶 面以上 4 m内的泥浆排 到废浆池 ， 原则上废弃不用。 ( 4 ) 泥浆质量管理 一 般地层及工艺条件下 ，泥浆质量管理按如下要求进 行 ： 泥浆制作所用原料符合技术性能要求，制备时符合 制 备的配合 比。 泥浆制作中每班进行二次质量指标检测，新拌泥浆 在存放 2 4 h后方可 使用 ，补充 泥浆 时须不断 用泥浆泵搅 拌 。 混凝土置换出的泥浆 ，及时进行净化调整到需要的 指标 ， 与新鲜泥浆混合循环使用 ； 不可调净 的泥浆排放 到废 浆池 ， 用泥浆泵运输 出场 。 4 4成槽 当导槽 内充满泥浆时 。 进行挖土成槽 ， 采用先 两侧 后中 间抓土法成槽 。 在成槽过程中 ， 严格控制抓斗 的垂直度及平 面位置 。 垂直度的控制可以通过显示器控制 ， 同时仔细观察 机械设备监测系统 ， 偏差超过允许值 时， 立即进行纠偏 。抓 斗贴近基坑侧导墙入槽 ，机械操作力求平稳 ，及时补人泥 浆 。 维持导墙中泥浆液面稳定在低 于导墙顶 面 2 0 c m 以下。 挖 出来 的土料卸至弃土区 ，挖槽过程中根据现场情况随时 ! 豳! 豳豳 ! 豳 豳二= = = I 一第 一 施 工 段 J 第 二 施 工 段 ， l 图 4间隔法施工顺序示意图 囝 圣 喜一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 2年第 2期 ( 总第 1 4 7期 ) 71 进行泥浆 比重的检测 ， 并密切注意成槽过程中的异常情况 ， 发现 问题及时处理。 4 5 清孔换浆 成槽 以后 先用抓斗抓起槽底余土及沉渣 ， 再用泵举反 循环 吸取孔底沉渣 。并用刷壁器清除已浇墙段混凝 土接头 处 的凝胶物 。 4 6 槽段接头清刷 用 吊车吊住刷壁器对槽段接头混凝土壁进行上下刷动 以清除混凝土壁上的杂物 ， 以保证混凝土搭接处连接牢靠。 4 7隔离桩设置 采用间隔法施工程序 ，在先序施工 的每个槽段 两端设 置 钢管隔离桩 ， 桩长 比墙 长高出 5 0 0 e m。槽 段接头采 用钢 管 隔离桩 ，在完成槽段挖土后将钢管隔离桩 吊放槽段 的一 端 ， 浇筑混凝 土后初凝前转动隔离桩 ， 施 工相邻槽段 时拔出 隔离桩 。 4 8 钢筋笼安置 钢筋笼采取整体 吊放 ， 用钢尺量距精确定位 ， 对 准槽段 中心垂直 、 匀速 、 缓 缓下放至设计 深度 不人为加压或 采用 自由坠落状促其下沉 。 钢筋笼在放置过程中受到阻力 时 ， 不强行人槽 ， 分 析原 因， 采取相应 措施 ， 必要时提出钢筋笼进 行清槽 。 重新放置 。 之后做好 固位工作 ； 固定好 的钢筋笼为 自由垂体 ， 且 与前后 的土体 间距基本相 等 ， 使钢 筋笼固定牢靠 ， 不发 生移位 ， 尤 其 防止在浇筑混凝土时发生上浮、 偏位移动。 4 9 二次清孑 L 钢筋笼安放完成后 ， 采用空压机气举法进行二次清孔 ， 清孔到位标准为 ：刷洗槽 段接头混凝土孑 L 壁 的泥皮 的刷子 钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层 厚不再增加 。 4 1 0 墙体混凝土浇筑 墙体混凝土采用为高性 能混凝 土浇筑 ，其配合 比指标 如下 ： 坍 落度 1 8 e m 2 2 e m， 混凝土扩展度 3 6 e m 4 4 e m 含 砂 率 4 0 一 4 5 ，单位 胶 凝 材料 用 量 4 5 0 k gm 3 ，水 胶 比 0 4 3 5 ， 高性能外加剂 4 5 k g 。 混凝土浇筑采用 双导管法进行 ， 导管下设时 ， 导管底端 距槽底不大 于 5 0 e m；导管距孔端控制 间距不 大于 1 5 m 两套导管间距不大于 3 m。 首盘混凝土灌注前 。 其漏斗 口门 用相应直径的塑料球封堵 ，确保首盘混凝土灌注与孔 内泥 浆有效隔离 ， 保证混凝土的浇筑质量。 混凝土直接泵送 至浇筑漏斗架 中，再 由浇筑漏斗架 同 步分两路， 分流至各浇筑料斗中。 浇筑过程中控制导管下口 插入混凝土深度 为 1 _ 5 m一 5 m。双导管法浇筑时 ， 严格控制 两根导管浇筑量及浇筑速度一致 。并经常测量槽孔两端混 凝土上升面的位 置 ， 以确保混凝土浇筑上升面的均匀性 。 各 处高差 控制在 0 3 m 以内。 灌注混凝土要连续 ， 不能长时间 中断 ， 控制混凝土面上升速度不小 于 2 m h 。 5关键工序质量控 制措 施 5 1 导墙及施工路基 地下连续墙 中心线要求定位准确 ，导墙 垂直度及净距 离满足设计要求 ； 施工路基满足成槽机 、 吊车及混凝土罐车 行走 的宽度及承载力 的要求 。 5 2 成槽 槽段开挖是地下连续墙施工的中心环节 。也 是保 证工 程质量 的关键工作 。 为 了使槽段施工 中不坍塌 ， 保持槽壁稳 定 。 控制措施如下 ： ( 1 ) 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 。 ( 2 ) 强化泥浆工艺 ： 保 持好槽 内泥浆 高度 。 并高于地下水 位 1 m以上。 ( 3 ) 尽量减小槽 口边静、 动荷载 的作用 减轻地表荷载 ， 具 体 要求 ： 槽壁 附近堆载不超过 2 0 k N m 2 ； 起吊设备及载重汽 车的轮缘距离槽壁不小于 3 5 m。尽可能保持挖槽连续施工 ， 保持泥浆的正常流动 ， 以防静置时间过长失去护壁作用。 ( 4 ) 成槽过程 中注意对垂直度 、 泥浆 比重 等指标 的测控 。 注意观察成槽施工 时的泥浆损耗量 ， 及时补充泥浆 ， 控制浆 液面在槽 口以下 3 0 e m。 以保 障槽壁的稳定 。 如 出现耗浆量 超 过正 常值 或地层严重漏浆 ， 要及时分析原 因 ， 采取相应堵 漏措施 。 调整泥浆的配合比 ， 必要时 向槽孑 L 内回填粘土或加 入粘土球 、 水泥等 ， 再用抓斗 下去挤抓 ， 使得粘土 等堵漏物 质被挤 入渗 流孔 隙或通道 ， 起到堵漏作 用。 ( 5 ) 缩短裸槽 时间 ： 抓好工序间的衔 接 使成槽至浇灌完 混凝土时间控制 在 2 4 h以内。 ( 6 ) 吊放钢筋笼时， 垂直吊入槽内， 以防捣插槽壁引起坍塌。 5 3 接 缝 在槽段成槽施工 中。 槽端 部应保持垂直 ， 并对 已完成 的 槽 段混凝 土凹槽接头处 。用 吊车 吊着带有钢丝接头刷进行 上下刷洗 。将先前施工好 的墙体接头 凹槽 中附着的泥土刷 洗 干净 ， 以保证接头处混凝土连接紧密。 5 4防止混凝土冷缝 出现 浇筑混凝土 的导管 内径采用 2 5 0 m m 合理布置导管位 置 ， 导管 离槽端两端接 头处一般不超 过 1 5 m。 两导管 间距 不 大于 3 5 m， 选 择合适 的混凝 土配合 比。 保证混凝 土连续 浇灌 ， 以防堵管 ， 并控制导管插入深度 ， 浇筑 时严 防断 浇 ， 确 保墙体 的浇筑质量 。 6成墙效果 墙体施工结束后 ，请独立第三方水 利工程质量检测单 位使用地质雷达对岸墙下及各段翼墙与铺盖 、护底和消力 池下地下连续墙连续性和均匀性进行了抽检 。在防渗墙顶 部 中间轴线位置布置地质雷达测线 3条。 探测结果显示 ，雷达波 同相 轴连续 ，未见 明显 缺陷特 征 ， 表 明检测 部位 防渗墙墙 体总体连续 、 完 整 ， 未发现存 在 空洞现象 。 7结语 实践证明本工程所采用的钢筋混凝土地下连续墙施工工 艺适用的沿海复杂地质条件下防渗施工 ，同时可有效地保持 挖掘面的稳定 ， 可以为类似海工建筑物防渗施工积累经验。 参 考文献 1 】 徐 东强， 封 国强 地 下连 续墙施 工技 术 应用研 究 D 1 河 北： 河北工业 大学 2 0 o 7 2 】 张加俭， 马丹 地 下连 续墙 的设计与施 工 J 】 长春 工程学 院学报( 自然科 学版1 ， 2 0 0 6 ( 0 4 ) 3 】 万明超， 张桂 芳 地 下连续墙施 工中常见 问题 的分 析与 处理【 J 】 科技传播， 2 0 1 1 ( 0 8 ) ： 6 0 6 1 + 6 5 4 吴祥祖， 朱小龙。 王 慧康 地下连续墙施 工中常见问题及 控制措施 J 施 工技术， 2 0 0 5 ( 0 6 ) ： 5 1 - 5 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m