地下连续墙施工作业指导书2010.8.2.doc

目 录第一章 一般规定1第二章 导墙施工1一、施工方法1二、施工质量控制标准4第三章 地下连续墙施工4一、地下连续墙施工步序4二、泥浆制备与管理61、泥浆配合比及性能指标控制62、泥浆池结构63、泥浆制备和循环工艺64、泥浆管理7三、地下连续墙成槽施工71、成槽施工72、成槽质量控制标准8四、对地下障碍物的处理8五、刷壁8六、清槽9七、地连墙钢筋笼制作91、钢筋笼制作步骤92、钢筋笼制作质量控制标准11八、钢筋笼的吊装131、钢筋笼起吊重量、高度及配备机械分析132、吊装工艺16九、水下灌筑混凝土20十、地连墙接头处理22十一、主要施工机械设备23第一章 一般规定1、地下连续墙施工应具备下列资料(1)地质勘查报告(2)隧道结构平、纵断面图(3)基坑范围内地下管线、构筑物及邻近建筑物的资料2、地下连续墙施工前，应平整场地，清除成槽范围内的地面、地下障碍物，对需要保留的地下管线应挖露出来，封堵地下空洞并测放出导墙位置。3、地下连续墙支护的基坑，在土方开挖和隧道结构施工期间，应对基坑围岩和墙体及其支护系统进行监控量测，并及时反馈信息。4、地下连续墙支护的基坑为软弱土层时，其基底加固措施应符合设计要求，并在加固浆体达到设计强度后方可进行土方开挖。第二章 导墙施工一、施工方法根据现场探槽开挖的土质情况，导墙形式采用“”型，导墙顶标高为0.000，高度为1.5m，厚度为250mm。导墙施工前先开挖导墙沟，在地面1.5米范围内先行采用人工开挖，在确认没有地下管线的情况下配合机械开挖，完成后人工进行修边、清底。由于塘沽地区地下水位较高，在开挖好的沟槽两侧做排水沟，用泵集中抽排积水。导墙开挖每20-30米为一段，开挖完成后即在沟底施作5cm厚C20素混凝土（垫层），当素混凝土有一定强度后用弹线定位方式绑扎钢筋，导墙主筋采用B16200，分布筋采用B12200。钢筋绑扎按规范要求绑扎牢固，同一断面的接头应按50%错开，错开长度不小于50cm，钢筋搭接长度35d。模板采用60cm120cm木模板，局部位置配30cm120cm木模板。木模板使用前要刷脱模剂。立模时要控制好垂直度，纵向在一条直线上。模板支撑安装牢固。经测量检查位置符合规范偏差要求，模板支撑采用5cm10cm木板做横撑和竖撑，中间支撑采用10cm10cm木支撑。支撑完毕后经质检工程师检查合格后，报监理工程师检验并经监理确认后，进行C30混凝土灌注，浇注混凝土时使用插入式振动棒应分层进行振捣，每层厚度约为60cm，且快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，移动间距一般为300400mm，不得遗漏，做到均匀振实，每一位置上的振动时间以混凝土表面不再沉降为准。振捣时，振捣棒不得触及钢筋和模板，不得有漏振现象。导墙顶面标高应严格控制，局部高差控制在5mm以内，全长范围内高差为10mm以内，轴线偏差不超过10mm。混凝土初凝后进行浇水养护。当混凝土强度达到70%时拆模，并立即用1010cm的方木（圆木）分上中下三排顶牢两侧导墙，同时外侧回填粘土并分层夯实，分层厚度不应大于30cm，压实系数不应小于0.94，有效控制导墙变形。导墙施工分段进行，每段30m，当前一段和后一段导墙相连的施工缝，凿毛清洗，要按规范和设计要求，连接好钢筋。导墙施工接缝处凿毛，并预留钢筋与后作导墙连接，使导墙成为整体，达到不渗水为目的，施工缝应与地下连续墙接头错开。钢筋伸出不小于35d。导槽开挖后要及时用锥形桶和安全警示带进行临边防护。导墙完成后及时回填导沟并用锥形桶和安全警示带进行临边防护。导墙施工横断面见图2-1；施工配筋见图2-2。图2-1 导墙施工横断面图 图2-2 导墙施工横断面配筋图二、施工质量控制标准导墙施工允许偏差见表2-1。表2-1 导墙施工允许偏差表序号项目允许偏差检测方法1内墙面与地连墙纵轴线平行度10mm用钢尺量2内外导墙间距10mm3导墙内平面垂直度54导墙内平面平整度3mm5导墙顶面平整度5mm第三章 地下连续墙施工一、地下连续墙施工步序表3-1 地下连续墙施工步序表序号施工步序说明1挖探沟、施作导墙，成槽2吊放锁口管3吊放钢筋笼4水下灌注混凝土5拔出锁口管成墙二、泥浆制备与管理1、泥浆配合比及性能指标控制基坑开挖前，首先制备足够的优质泥浆待用。泥浆配合比根据所选用的原料先行试配，再检测各项指标，按检测的情况适当增加外加剂，改善泥浆性能，使之符合要求。泥浆在循环使用过程中，配备专人检查和管理泥浆，保证泥浆质量，使各项指标达到规范要求。GB50299-1999地下铁道工程施工及验收规范规定的泥浆配制、管理性能指标见下表。表4.3.2 泥浆的性能指标表泥浆 性能新配制循环泥浆废弃泥浆检验 方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重g/cm31041051061081101151.251.35比重计粘度s2024253025355060漏斗计含砂率%3447811洗砂瓶pH值8989881414试纸根据本工程的地质条件，泥浆配和比按膨润土812%，纯碱（Na2CO3）0.5%，羧甲基纤维素钠（CMC）0.5%，水100%进行。泥浆在搅拌池搅拌均匀后泵入储浆池储存，新浆需稳定24h 后才能使用。上述配合比在施工中根据试验槽段及实际情况再适当调整。2、泥浆池结构为了满足泥浆循环使用及废浆的沉淀处理，施工设置固定式泥浆池。泥浆池由三个砖砌单池组成：新浆池(容量200m3)、循环池(容量450m3)、沉淀池(容量350m3)。3、泥浆制备和循环工艺施工采用液压抓斗式成槽机开挖，在开挖过程中，不断地向沟槽中供给浆液，利用置于循环池中的泥浆泵将泥浆泵入开挖槽段中，保持浆液面高度。循环池中的泥浆，一部分来自旧泥浆的再生处理，一部分来自新浆配制。新泥浆配制采用自制的螺旋桨式搅拌机按试验的配合比进行调配，生产能力为10m3/h。旧浆液主要采用物理再生处理方式，即重力沉淀处理。在单位槽段浇筑混凝土过程中，利用砂石泵将旧浆抽回沉淀池，经沉淀，浆液中的土碴粗粒沉淀到池中，较轻的浆液在上，流到循环池中。若其性能指标有所恶化时，则加入外加剂进行再生处理。泥浆沉淀池中的废渣积累到一定程度后用小型挖机挖出至泥浆车，外运排弃至业主指定的地点，泥浆外运车辆采用全封闭式运输车，以免对环境造成污染。4、泥浆管理(1)新拌制泥浆应储存24小时以上或加分散剂使膨润土充分水化后方可使用。(2)挖槽期间，泥浆面必须保持高于地下水位1m以上。(3)膨润土等原材料进场存放必须搭建原材料棚，避免膨润土受潮。(4)泥浆配置必须搭建作业棚、挖槽过程中对泥浆质量进行监控。(5)原材料进场、泥浆配置、废弃泥浆外运等工作由专人负责，监控泥浆质量，防止泥浆泄漏污染施工场地及周围环境，确保文明施工。三、地下连续墙成槽施工1、成槽施工单幅墙开槽分3次进行开挖，首先开挖两侧土方最后开挖中间土方。成槽机成槽过程中，导杆应垂直槽段，抓斗张开，照准标志徐徐入槽抓土，严禁迅速下斗，快速提升，以防破坏槽壁和坍塌。垂直度应控制在设计要求之内，抓斗挖出土直接卸到自卸车上，转运到堆土场。随着开挖深度增加，连续不断地向槽内供给新鲜泥浆，保证泥浆高度，各项泥浆指标要符合技术要求，使泥浆起到良好的护壁作用，防止槽壁坍塌。成槽时应根据实际地质情况及挖槽情况随时调整泥浆性能，同时泥浆液面应控制在规定的液面高度上，如在遇到含砂量较大的土层，槽壁易塌时，注意加大泥浆比重，适当加入加重剂，当接近槽底时，放慢开挖速度，仔细测量槽深，防止超挖和欠挖。2、成槽质量控制标准表3-2 地连墙成槽施工允许偏差表序号项目允许偏差检测方法1沉渣厚度100mm用重锤测或沉积物测定仪器2墙体垂直度3/1000测声波测槽仪3槽深+100mm用重锤测4槽段长度(沿轴线方向)50mm用钢尺量5槽段厚度允许偏差10mm用钢尺量四、对地下障碍物的处理1、导墙开挖过程中遇到障碍物应及时进行处理，如对管线应截断、封堵、对基础破碎、挖除，并拦截施工过程中发现的流至槽内的地下流水。2、对于成槽施工过程中在较深位置时发现的地下障碍物，首先及时向监理单位及业主单位汇报，待明确是报废障碍物时，采用自制的钢套箱套入槽段中，在确保安全的前提下，进行处理，确保挖槽正常施工。五、刷壁对前段地连墙工字钢接头上的残余物和泥皮可采用特制刷壁器进行清刷，用80t吊车吊住刷壁器对槽段接头工字钢表面进行上下刷动，认真细微地清刷干净，确保工字钢表面清洁，无杂物。刷壁器结构形式见图3-1。图3-1 刷壁器结构示意图六、清槽为了给下道工序（吊放钢筋笼、浇筑混凝土）提供良好条件，确保墙体质量，应对残留在槽底的土渣、杂物进行清除。清槽时，先采用撩抓法清底，然后可采用吸力泵自底部吸抽并及时补浆，循环清底，确保清槽质量。清底后槽底泥浆比重不应大于1.15，沉渣厚度不应大于100mm。七、地连墙钢筋笼制作1、钢筋笼制作步骤(1)铺设钢筋笼底部水平钢筋，在搭设好的工字钢平台上用油漆标记用以控制水平筋的间距。(2)底层水平筋铺设完毕后铺设底层纵向主筋，主筋与水平筋采用点焊连接。(3)单独加工纵向桁架筋，由人工抬至底层主筋上按设计图纸进行焊接。 纵向桁架筋示意图(4)焊接底层钢筋的保护层垫块。保护层垫块尺寸为200mm*100mm*5mm，水平方向上每排设置3块，纵向间距3m。(5)单独焊接横向桁架筋，人工抬至底层主筋上，按照设计图纸要求进行焊接。 横向桁架筋示意图(6)在横向桁架上铺设上层纵向主筋，在纵向主筋上铺设水平分布筋并进行点焊。(7)焊接N8、N9两种钢筋，焊接鱼头形钢筋与上层、下层水平筋搭接。(8)焊接工字钢板和预埋钢板。地连墙开槽施工前确保有12幅钢筋笼已经成形，使用钢筋进场报验合格后在现场分类码放，钢筋码放必须下垫上盖，下垫10cm10cm方木，上面遮盖油毡，防止钢筋锈蚀。钢筋笼制作和吊放按如下要求进行：按设计图纸要求配筋，焊接钢筋笼使用的钢材需经检测合格才能使用。钢筋笼中桁架和骨架必须按设计要求制作配制，钢筋笼尺寸符合设计图要求。钢筋笼吊点位置设置32加强环筋以保证钢筋笼起吊的稳定性并阻止其发生变形。焊工必须持证上岗，而且是熟练焊工。其焊接的试件经试验合格才能上岗。钢筋笼焊接好后，检查总体尺寸，焊接质量，预埋件数量、位置及钢筋规格、数量，都要满足设计要求和规范要求，并经监理检查验收合格。2、钢筋笼制作质量控制标准(1)总体质量控制GB502991999地下铁道工程施工及验收规范规定钢筋笼制作精度应符合下表的规定。钢筋笼制作允许偏差值(mm)项目偏差检查方法钢筋笼长度50钢尺量，每片钢筋网查上、中、下三处钢筋笼宽度20钢筋笼厚度0-10主筋间距10任取一断面，连续量取间距，取平均值作为一点每片钢筋网上测四点分布筋间距20预埋件中心位置10抽查(2)钢筋焊接连接的质量控制纵向受力钢筋焊接接头外观检查时，每一检验批中应随机抽取10%的焊接接头。当外观质量各小项不合格数均小于或等于抽检数的10%，则该批焊接接头外观质量评为合格。当某一小项不合格数超过抽检数的10%时，应对该批焊接接头该小项逐个进行复检，并剔出不合格接头；对外观检查不合格接头采取修整或焊补措施后，可提交二次验收。钢筋点焊.外观检查点焊的压入深度应为较小钢筋直径的18%25%。钢筋闪光对焊A、接头处不得有横向裂纹。B、与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤。C、接头处的弯折角不得大于3。D、接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。钢筋搭接焊A、宜采用双面搭接焊，当不能进行双面焊时，方可采用单面焊。搭接长度要求见表3-3。焊缝长度偏差不得大于-0.3d。(d为钢筋直径)表3-3 钢筋搭接焊搭接长度表钢筋牌号焊接形式搭接长度HPB235单面焊8d双面焊4dHRB335HRB400RRB400单面焊10d双面焊5d注：d为钢筋直径(mm)B、焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤。C、焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹。D、接头处弯折角不得大于3。E、接头处钢筋轴线的偏移不得大于0.1d。(d为钢筋直径)F、搭接焊接头的焊缝厚度不应小于0.3d；焊缝宽度不应小于0.8d。焊缝厚度偏差不得大于+0.05d。焊缝宽度偏差不得大于+0.1d。(d为钢筋直径)G、在长2d(d为钢筋直径)焊缝表面上的气孔及夹渣数量不得超过2个，面积不得大于6mm2。钢筋与钢板搭接焊A、HPB235钢筋的搭接长度不得小于4d，HRB335、HRB400钢筋搭接长度不得小于5d。焊缝长度偏差不得大于-0.3d。(d为钢筋直径)B、焊缝宽度不得小于0.6d，焊缝厚度不得小于0.35d。焊缝宽度偏差不得大于+0.1d，焊缝厚度偏差不得大于+0.05d。(d为钢筋直径)C、焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤。D、焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹。E、接头处弯折角不得大于3。F、接头处钢筋轴线的偏移不得大于0.1d。(d为钢筋直径)G、在长2d(d为钢筋直径)焊缝表面上的气孔及夹渣数量不得超过2个，面积不得大于6mm2。钢筋直螺纹套管要求:加工要求见 表三丝头加工尺寸（mm）标准型套筒几何尺寸（mm）钢筋直径螺纹尺寸丝头长度完整丝扣圈数套筒外径套筒长度25M263359397028M2934010448032M33345114990加工丝头用钢筋切断应保证截面平整，可使用砂轮切割工具等切割。现场连接时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损；采用预埋接头时，套筒规格、位置、数量应符合设计要求，带套筒的钢筋必须固定牢靠，外露端必须有保护盖；用扭力扳手拧紧，使两个丝头在套筒中间位置相互顶紧，单边外露丝扣长度不超过2倍螺距。八、钢筋笼的吊装1、钢筋笼起吊重量、高度及配备机械分析钢筋笼的起吊安装是地下连续墙施工中的重、难点工序。本工程地下连续墙最重钢筋笼为DBZ-1、DBZ-2型，其重为65t，根据图纸审核记录将其做成2个L型钢筋网片；第二重钢筋笼为盾构始发井DB-1型双工字钢地下连续墙钢筋笼，其重量50t（双工字钢）。明挖范围内钢筋笼的重量多为3038t之间。查得250t吊车的技术参数值，臂长在51.8m，幅度在12m，可起吊78.7t重物。副吊车100t配合起吊，可满足吊装要求。施工工程中以最长钢筋笼45.0m（以工字钢板长度计）及最大重量为50t考虑。经计算，分配主吊机250t起吊重量为24.9t，则副吊机的起吊重量为：25.1t。起吊点部位全在钢筋笼底部穿杠（I40a工字钢）。钢丝绳伸向底部穿杠整体起吊。钢筋笼横向加固详见图3-2。图3-2 钢筋笼吊点处横断面加强筋示意图钢筋笼纵向加固详图见图3-3。图3-3 钢筋笼纵向加固详图盾构始发井Z型钢筋笼连接方式见图3-4。图3-4 Z型钢筋笼连接方式示意图经过与设计协商，吊放钢筋笼时先吊放1号钢筋笼，再吊放2号钢筋笼。2号钢筋笼插入到1号钢筋笼接头工字钢中，两个L型钢筋笼之间不采取焊接或其他连接方式。吊装高度验算：钢筋笼离地高度300mm，最长钢筋笼为44900mm，吊装绳具高度（钢筋笼顶至主吊钩处）为4509mm。主吊钩以下的起重高度为49709mm。吊装高度见图3-5。图3-5 钢筋笼吊装高度示意图2、吊装工艺(1)施工平面布置钢筋笼的制作场地设在所需制作的地连墙附近，使用先平移再吊装或直接吊装的方式下放钢筋笼。(2)吊具设置吊绳采用56、31和20三种钢丝绳，钢丝绳直接挂在吊机的吊钩上。卡环型号采用GD40，其安全荷重为350KN，即每个吊点可承受35t的拉力。滑轮采用35t。(3)吊装程序吊点制作为减少钢筋笼的变形，吊点设置原则是最大限度的减少钢筋笼的最大弯矩。水平吊点共设置五道，第一道设于钢筋笼顶端第一道水平筋处, 第二道设在第一道向下11m处，上、下各设置2个起吊点，由主吊机负责起吊。第三道、第四道、第五道分别设置于距钢筋笼底3m 11m和19m处，每道设2个吊点共6个吊点，由副吊机负责起吊。在每个吊点的位置水平方向增加2个32加劲环筋，增加吊点位置的局部稳定性。吊点平面布置见图3-6。图3-6 钢筋笼吊点平面布置示意图吊装过程A、用一根31钢丝绳经主吊机扁担下的滑轮连接1#和3#吊点，用另一根31钢丝绳经主吊机扁担下的滑轮连接2#和4#吊点，然后将扁担通过56钢丝绳挂在主吊机的吊钩上。起吊后钢丝绳与水平面的夹角不得小于45。B、用一根31钢丝绳经副吊机扁担下的滑轮连接5#、7#和9#吊点，用另一根31钢丝绳副吊机扁担下的滑轮连接6#、8#和10#吊点，然后使用扁担上的56钢丝绳挂在副吊机的吊钩上。起吊后钢丝绳的与水平面的夹角不得小于45。见图3-7图3-12。图3-7 起吊机具构造示意图图3-8 钢筋笼起吊平面示意图图3-9 钢筋笼起吊立面示意图图3-10 标准幅钢筋笼起吊示意图图3-11 L型钢筋笼起吊示意图图3-12 T型钢筋笼起吊示意图C、起吊时，主吊机吊绳挂到距钢筋笼顶部的第一排水平筋下的吊点及距第一个吊点11m处，副吊机挂到钢筋笼下端三排吊点上，主、副吊机吊钩同时起吊，在钢筋笼以水平状态提升约50cm后，主吊钩继续提升，副吊钩则水平方向沿主吊机方向移动，缓慢使钢筋笼由水平转成垂直悬吊状态。起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖拉。如果钢筋笼吊起后在空中摇摆，可在钢筋笼的下端系拽引绳用人力配合操作。D、移动主吊机至适合沉放钢筋笼的位置，将钢筋笼再对位后垂直沉放入槽中。沉入槽内时，吊点中心应对准槽中心，钢筋笼侧面与相邻槽段混凝土接头面之间适当留空隙，徐徐下降，控制不产生横向大摆动碰坏槽壁。在水平方向上，用红油漆在钢筋网中心作标志，同时在导墙的相应位置也用红油漆作标志，在钢筋笼下沉过程中，始终保持两标志点重合，如出现偏差，需经调整后才能继续沉放。E、当钢筋笼沉放至底部吊点位置时，拆除套在钢筋笼上的卡环及绳索、相应的吊具。继续沉放至临时支撑点加强钢筋位置，用2根40a的工字钢，横穿过钢筋笼并搁置在导墙上，将钢筋笼挂住。拆除套在第一排吊点上的卡环、绳索及相应的吊具，再将卡环套在钢筋笼顶端的吊环上，用主吊车吊住钢筋笼。F、稍稍提升钢筋笼，抽出横在导墙上的钢管，继续下沉钢筋笼至设计标高，用2根40a的工字钢穿过吊环并搁置在导墙上，稳定住钢筋笼。九、水下灌筑混凝土水下灌注混凝土见图3-13。图3-13 混凝土灌注示意图按设计要求，地下连续墙的混凝土设计强度等级为C40，抗渗等级为P12。本工程采用商品砼，由砼拌合车直接运入工地用导管进行水下砼浇注。进入现场的商品砼使用前手续必须完备，砼配合比通知单、水泥的出厂证明及砂石的检测报告等资料必须准备齐全，并符合规范要求。砼灌注前须先检查其塌落度(20020mm)、和易性指标，不合格坚决不能用。灌注导管采用250mm、壁厚3mm的螺旋接头钢管，上端接漏斗，利用混凝土灌注台车完成浇筑。导管要求内壁表面光滑，导管连接应严密、牢固，施工前应试拼并进行隔水栓通过试验。导管水平布置距离不应大于3m，距槽段端部不应大于1.5m。导管下端距槽底应为300500mm，灌注混凝土前应在导管内临近泥浆面位置吊挂隔水栓。钢筋笼沉放就位后应及时灌注混凝土，并不应超过4小时。导管储料斗内混凝土储量应保证开始灌注混凝土时埋管深度不小于500mm。导管剪断隔水栓吊挂线后应同时均匀连续灌注混凝土，因故中断灌注时间不得超过30分钟。导管随混凝土灌注应逐步提升，其埋入混凝土深度应为1.53.0m，相邻两导管内混凝土高差不应大于0.5m。混凝土灌注速度不应低于2m/h，浇筑过程中混凝土不得溢出导管落入槽内，置换出的泥浆应及时处理，不得溢出地面。混凝土灌注宜高出墙顶设计高程300500mm。每一单元槽段混凝土应制作抗压强度试件一组，每5个槽段应制作抗渗压力试件一组。十、地连墙接头处理地连墙接头处采用填袋的方法处理。先用袋装沙回填至工字钢底部往上1m的距离，剩余部分用袋装土回填。袋装土回填2030m后，用吊车把接头箱轻放在上面压实一下，再接着用袋装土回填至工字钢顶。回填方式如下图所示。十一、主要施工机械设备表3-4 主要施工机械设备表序号机械设备名称数量1履带式液压单斗成槽机2台2履带吊(250t)1台3履带吊(100t)1台4混凝土灌注台车2台5泥浆生产设备1套6挖掘机（0.8m3）1台7泥渣运输车3辆8电焊机20台9对焊机(200KVA)2台10钢筋弯曲机2台11钢筋切割机4台12振捣棒2套