地下连续墙施工工法.doc

地下连续墙施工工法23资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。地下连续墙施工工法广西建工集团第四建筑工程有限责任公司主要完成人: 1 前 言 高层建筑多层地下室施工一般要根据平面形状、 基础深度与环境要求来设计基坑的支护体系, 且基坑支护的措施费用与所占工期往往达到基础工程费的一半以上。为此, 对高层建筑深基坑的支护要进行多方面的研究与技术优化。当前国内深基坑结构支护多种多样, 如钢板桩、 列式灌注桩、 挖孔桩、 水泥土搅拌桩、 旋喷桩、 地下连续墙等。选择深基坑支护方案考虑的主要是安全、 经济、 效果。近 来, 随着生产的发展与城市建设和改造规模的扩大, 高层建筑与深基础工程越来越多, 施工条件也越来越受到限制, 有时难以用传统的施工方法施工, 因施工会给周围临近的建筑物、 道路、 管线、 地铁等带来危害、 因而不得不寻求更有效的施工方法, 地下连续墙施工工艺是有效解决上述困难的方法之一。2 工法特点地下连续墙具有结构刚度大、 整体性、 抗渗性和耐久性好的特点, 可作为永久性的挡土挡水和承重结构; 能适应各种复杂的施工环境和水文地质条件, 可紧靠已有建筑物施工, 施工时基本无噪音、 无震动, 对邻近建筑物和地下管线影响较小; 能建造各种深度( 1050) 、 宽度( 45120) 和形状的地下墙。地下连续墙不但作为围护挡土临时结构使用而且可作为地下室永久性承重外墙结构, 可解决临时性基坑支护结构与永久性基础结构的”两墙合一”, 节约投资。3 适用范围 本工艺标准适用于工业与民用建筑一般地下室连续墙基坑工程, 地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械, 沿着深开挖工程的周边轴线, 在泥浆护壁条件下, 开挖出一条狭长的深槽, 清槽后, 在槽内吊放钢筋笼, 然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段, 如此逐段进行, 在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁, 作为截水、 防渗、 承重、 挡水结构。本法特点是: 施工振动小, 墙体刚度大, 整体性好, 施工速度快, 可省土石方, 可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工, 可用于各种地质条件下, 包括砂性土层、 粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、 地下商场、 停车场、 地下油库、 挡土墙、 高层建筑的深基础、 逆作法施工围护结构, 工业建筑的深池、 坑; 竖井等。4 工法原理 即在工程开挖土方之前, 由专用的挖槽机械在泥浆护壁的情况下每次开挖一定长度( 一个单元槽段) 的沟槽, 待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后, 将加工好的钢筋笼用起重机吊放入充满泥浆的沟槽内, 用导管向沟槽内浇筑砼, 随着砼的浇筑将泥浆置换出来, 待砼浇至设计标高后, 一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间经过特别的接头形式连接, 形成连续的地下钢筋混凝土墙。5 施工工艺流程和操作要点5.1 施工流程详见图5.1 地下连续墙施工工艺流程图。 图5.1 地下连续墙施工工艺流程5.2 修筑导墙5.2.1 导墙是地下墙挖槽之前修筑的临时构筑物, 它对挖槽起着重要的作用。由于地表土极不稳定的, 容易塌陷, 而且泥浆对地表土层起不到护壁作用。设计导墙顶面标高高出原地面100mm。导墙的混凝土设计强度等级为C20。5.2.2 导墙高度1.5m,施工时首先按设计地下墙轴线位置放线, 导墙两侧净距中心线与地下墙中心线误差应符合要求, 复测无误后开挖土方, 按自然坡度放坡。开挖后人工进行平整, 然后浇筑C15混凝土垫层( 厚100) 、 立模、 绑扎导墙壁板钢筋、 捣制导墙体混凝土。导墙面应保持水平, 施工时对称浇筑导墙砼, 防止爆模或位移。每个槽段内的导墙应设一个以上的溢浆孔。5.2.3 导墙两外侧回填粘性土, 回填时须分层夯实; 为加强导墙的稳定性, 在回填土前, 当导墙的混凝土强度达设计强度的75后才能拆模, 然后在导墙中间隔1.5米架设上下两道木横撑。回填土方后, 即可进行成槽施工。5.2.4 导墙施工分段进行, 每段大约30米左右, 施工缝要与地下墙的接头错开, 应设在槽段中部; 施工缝的钢筋要按规范预留, 以保证导墙的整体性及防止导墙位移、 陷落。5.2.5 导墙顶面铺设安全网片, 保障施工安全。对位于交通出入口的导墙, 必须考虑车辆荷载而引起导墙的变形, 故需用土方填实, 上方铺设路基钢板。5.2.6 质量要求: 导墙的垂直度、 轴线偏差和顶面水平平整度等均要控制在规范允许范围以内。5.2.7 拆模后应有专人进行平面几何尺寸和垂直度的复核、 记录。5.3 砌筑泥浆池泥浆池用8mm厚的钢板焊接或用砖砌筑而成, 规格为1562米。泥浆池详细布置如图5.3。图5.3 泥浆池布置示意图5.4 泥浆的制备和使用5.4.1 泥浆制作材料拟采用优质膨润土, 将合格的膨润土放入泥浆搅拌机中进行充分搅拌, 并入池存放24h以上使之充分水化后才能使用。5.4.2 膨润土造浆的主要成分是膨润土、 掺合物和水。掺合物主要有羧甲基纤维素(OMMC)和烧碱( Na2CO3), 分别起增大泥浆粘度和增多膨润土颗粒表面吸附负电荷的作用。膨润土造浆配比(占水的百分比)如下: 泥浆的经验配合比为( kg/m3) : 水膨润土纯碱CMC=981503.00.4( 或985502.960.42) , 施工中应根据试配比的泥浆指标进行调整, 直到符合表5.4.2的指标。5.4.3 新制备的泥浆、 回收重复利用的泥浆、 浇筑混凝土之前槽内的泥浆, 在成槽时、 清孔后均需要进行物理性能指标测定, 主要测定泥浆粘度、 比重和含砂率。泥浆性能指标要有专门技术人员用泥浆测量仪测量, 专人管理。5.4.4 浇注砼前清除槽内沉渣, 用新鲜泥浆置换受污染的循环泥浆, 清除槽内沉渣, 浇砼时排出的槽内泥浆, 上部合格的泥浆, 放入沉淀池, 下部不合格的泥浆需经处理合格后方可重复使用。5.4.5 对于再生利用的泥浆, 因其已受污染性能较差, 要适当掺入一定量的CMC和烧碱, 约为0.100.15左右处理, 经检查合格后才能使用。经过分离处理的泥浆, 在储备池内和新鲜泥浆混合加外加剂调配合适后, 方可送入槽内使用。表5.4.2 泥 浆 指 标 控 制 表测定项目新制备的泥浆水下砼灌注前泥浆使用仪器比重( kg/m3) 1.051.081.3比重计粘度( s) 192228粘度计含砂率( %) 58含砂量计胶体率( %) 95/量杯法失水量(ml/30min)30/失水量仪泥皮厚度(mm/30min)13/失水量仪稳定性(g/mm3)30/稳定性筒PH值79/PH试纸泥浆检查频率: 12次/班5.4.6 在施工期间槽内泥浆面需高于地下水位1.0米, 亦不宜低于导墙面0.3米。液位下降时应及时补充泥浆, 以防坍方。5.4.7 当地层中松散的砂层较厚, 必须加大泥浆比重到1.151.20, 防止槽壁坍塌。5.4.8 泥浆用泥浆泵输送, 泵送期间必须密切注意管路的情况, 一旦发现爆管, 马上停泵接管, 以防泥浆污染现场。5.4.9 废浆或多余的泥浆用专车运出场外, 废泥浆和渣土按当地环保有关条例处理。5.5 成槽、 清槽及质量要求5.5.1 根据该工程的地质结构情况、 槽段深度情况, 地下墙底多需进入中风化岩, 因此拟采用以液压抓斗成槽为主, 冲桩机入岩为辅, 达到充分发挥两种设备的长处, 以缩短工期。5.5.2 槽段施工时, 第一个槽段进行成槽试验。地下墙钢筋笼带”工”字钢的为一期槽段, 不带”工”字钢的为二期槽段, 先施工一期槽段然后施工二期槽段。5.5.3 地下墙各工序的施工必须连续进行, 成槽后马上吊放钢筋笼, 浇筑混凝土, 不能让槽段空置超过4小时, 以免造成塌孔。 5.5.4 清槽: 成槽后安放钢筋笼之前, 首先用抓斗进行初步清渣, 然后采用气举反循环法清孔, 将泥砂吸上, 同时补充新鲜泥浆, 保持所要求的泥浆液面高度。钢筋笼吊放入槽后, 应进行第二次清槽, 槽底以上0.21.0米处的泥浆指标应符合表5.4.2的要求。5.5.5 清孔后保证沉渣厚度2m/h, 高低差0.3m, 中途停顿时间30min。5.8.6 保证有足够的埋管深度。控制在24m的范围。5.8.7 混凝土导管分布位置必须合理, 混凝土导管距离槽端小于1.5m, 两管距离小于3m, 保证接头处的混凝土面均匀上升, 不夹泥。5.8.8 按规定要求控制泥浆指标, 保证泥浆质量。6材料与设备6.1 水泥 用32.5强度等级或42.5强度等级的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥, 要求新鲜无结块。6.2 砂 宜用粒度良好的中、 粗砂, 含泥量小于5%。 6.3 石子 宜采用卵石, 如使用碎石, 应适当增加水泥用量及砂率, 以保证坍落度及和易性的要求。其最大粒径不应大于导管内径的16和钢筋最小间距的14, 且不大于40mm。含泥量小于2%。 6.4 外加剂 可根据需要掺加减水剂、 缓凝剂等外加剂, 掺入量应经过试验确定。 6.5 钢筋 按设计要求选用, 应有出厂质量证明书或试验报告单, 并应取试样作机械性能试验, 合格后方可使用。 6.6 泥浆材料 泥浆系由土料、 水和掺合物组成。拌制泥浆使用膨润土, 细度应为200250目, 膨胀率510倍, 使用前应取样进行泥浆配合比试验。如采取粘土制浆时, 应进行物理、 化学分析和矿物鉴定, 其粘粒含量应大于50%, 塑性指数大于20, 含砂量小于5%, 二氧化硅与三氧化铝含量的比值宜为34。掺合物有分散剂、 增粘剂(CMC)等。外加剂的选择和配方需经试验确定, 制备泥浆用水应不含杂质, pH值为79。 6.7 成槽设备 有多头钻成槽机、 抓斗式成槽机、 冲击钻、 砂泵或空气吸泥机(包括空压机)、 轨道转盘等。6.8 混凝土浇灌机具 有混凝土搅拌机、 浇灌架(包括储料斗、 吊车或卷扬机)、 金属导管和运输设备等。6.9 制浆机具 有泥浆搅拌机、 泥浆泵、 空压机、 水泵、 软轴搅拌器、 旋流器、 振动筛、 泥浆比重秤、 漏斗粘度计、 秒表、 量筒或量杯、 失水量仪、 静切力计、 含砂量测定器、 pH试纸等。 6.10 槽段接头设备 有金属接头管、 履带或轮胎式起重机、 顶升架(包括支承架、 大行程千斤顶和油泵等)或振动拔管机等。 6.11 其它机具设备 有钢筋对焊机, 弯曲机, 切断机, 交、 直流电焊机, 大、 小平锹, 各种扳手等。7 质量控制7.1 地下连续墙均应设置导墙, 导墙形式有预制及现浇两种, 现浇导墙形状有”L”型或倒”L”型, 可根据不同土质选用。 7.2 地下墙施工前宜先试成槽, 以检验泥浆的配比、 成槽机的选型并可复核地质资料。 7.3 作为永久结构的地下连续墙, 其抗渗质量标准可按现行国家标准地下防水工程施工质量验收规范GB50208执行。 7.4 地下墙槽段间的连接接头形式, 应根据地下墙的使用要求选用, 且应考虑施工单位的经验, 无论选用何种接头, 在浇注混凝土前, 接头处必须刷洗干净, 不留任何泥砂或污物。 7.5 地下墙与地下室结构顶板、 楼板、 底板及梁之间连接可预埋钢筋或接驳器(锥螺纹或直螺纹), 对接驳器也应按原材料检验要求, 抽样复验。数量每500套为一个检验批, 每批应抽查3件, 复验内容为外观、 尺寸、 抗拉试验等。 7.6 施工前应检验进场的钢材、 电焊条。己完工的导墙应检查其净空尺寸, 墙面平整度与垂直度。检查泥浆用的仪器、 泥浆循环系统应完好。地下连续墙应用商品混凝土。 7.7 施工中应检查成槽的垂直度、 槽底的淤积物厚度、 泥浆比重、 钢筋笼尺寸、 浇注导管位置、 混凝土上升速度、 浇注面标高、 地下墙连接面的清洗程度、 商品混凝土的坍落度、 锁口管或接头箱的拔出时间及速度等。 7.8 成槽结束后应对成槽的宽度、 深度及倾斜度进行检验, 重要结构每段槽段都应检查, 一般结构可抽查总槽段数的20%, 每槽段应抽查1个段面。 7.9 永久性结构的地下墙, 在钢筋笼沉放后, 应做二次清孔, 沉渣厚度应符合要求。 7.10 每50m3地下墙应做1组试件, 每幅槽段不得少于1组, 在强度满足设计要求后方可开挖土方。 7.11 作为永久性结构的地下连续墙, 土方开挖后应进行逐段检查, 钢筋混凝土底板也应符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204的规定。 7.12 地下连续墙的钢筋笼检验标准应符合建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202- 第7.6节”地下连续墙质量验收标准”的规定。 表7.12-1 地下墙质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1墙体强度设计要求查试件记录或取芯试压2垂直度: 永久结构 临时结构1/3001/150抓斗钢丝绳的偏移量计算一般项目1导墙尺寸宽度mmW+40用钢尺量墙面平整度mm5用钢尺量导墙平面位置mm10用钢尺量2沉渣厚度: 永久结构 临时结构mmmm100200重锤测3槽 深mm+100重锤测4混凝土坍落度mm180220坍落度测定器5钢筋笼尺寸见下附表。6地下墙表面平整度永久结构临时结构插入式结构mmmmmm10015020此为均匀粘土层, 松散及易坍土层由设计定7永久结构时的预埋件位置水平向垂直向mmmm1020用钢尺量水准仪检查频率: 导墙1次/段; 墙体混凝土试块1组/槽、 坍落度1次/槽、 抗渗1组/5槽; 槽尺寸、 沉渣1次/槽。表7.12-2 钢筋笼质量检验标准( mm) 项序检查项目允许偏差及允许值检查方法主控项目1主筋间距10用钢尺量2长度100用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距20用钢尺量3直径10用钢尺量检查频率: 1次/笼8 安全措施8.1 施工前, 做好地质勘察和调查研究, 掌握地质和地下埋设物情况, 清除3.0m以内的地下障碍物、 电缆、 管线等, 以保证安全操作。 8.2 操作人员应熟悉成槽机械设备性能和工艺要求, 严格执行各专用设备使用规定和操作规程。 8.3 潜水钻机等水下用电设备, 应有安全保险装置, 严防漏电; 电缆收放要与钻进同步进行, 防止拉断电缆, 造成事故; 应控制钻进速度和电流大小, 严禁超负荷钻进。 8.4 成槽施工中要严格控制泥浆密度, 防止漏浆、 泥浆液面下降、 地下水位上升过快、 地面水流入槽内、 泥浆变质等情况的发生, 使槽壁面坍塌, 而造成槽多头钻机埋在槽内, 或造成地面下陷, 导致机架倾覆, 或对邻近建筑物或地下埋设物造成损坏。 8.5 钻机成孔时, 如被塌方或孤石卡住, 应边缓慢旋转, 边提钻, 不可强行拔出, 以免损坏钻机和机架, 造成安全事故。 8.6 钢筋笼吊放, 要加固, 并使用铁扁担均匀起吊, 缓慢下放, 使其在空中不晃动, 以避免钢筋笼变形、 脱落。 8.7 槽孔完成后, 应立即下钢筋笼灌筑混凝土, 如有间歇, 槽孔应用跳板覆盖。 8.8 所有成孔机械设备必须有专人操作, 实行专人专机, 严格执行交接班制度和机具保养制度, 发现故障和异常现象时, 应及时排除, 并通知有关专业人员维修和处理。9 环保措施9.1 执行公司质量、 环境、 职业健康安全管理体系标准, 建立环保领导小组, 以项目经理为核心, 设立专职环保员, 全面负责环保工作。9.2 为保护施工范围内的环境卫生, 施工垃圾用汽车运到指定的地点倒弃, 施工现场保护干净整洁, 每天用完用剩的材料及时处理或堆放整齐。9.3 采取有效措施, 有组织地把施工废水, 生活污水经沉淀、 过滤后排入污水井, 不能直接排入江河, 污染水源。9.4 施工机具废弃的油料要专门收集, 排弃、 撒落地上的污油要清洗、 覆盖。9.5 为减少施工作业产生的灰尘, 切割石材应随时进行洒水或其它抑尘措施, 使现场不出现明显的扬尘。10 效益分析10.1 经济效益此工法的使用, 工期提前一个月完成, 与其它地下室围护结构相比, 节约了成本, 产生了良好的经济效益: 避免使用了井点降水, 节约成本: 12套井点降水23000元/套=276000元; 避免了土方开挖放坡, 减少了土方的开挖和回填, 节约成本: 16300m328元m3=456400元; 减少地下连续墙与地下室外墙之间的土方开挖、 外运和回填, 节约成本: 7272m361元m3=433592元; 合计节约成本: 1165992元。10.2 社会效益此工法的使用, 使得工期缩短了30天, 解决了地下室外墙渗水难题, 高质量完成地下室施工, 并提高了该工程的结构稳定性和周围建筑的安全质量, 得到业主、 监理等高度评价。该工程获得 广州市文明工地称号。10.3 技术效益此工法的使用, 解决了土方开挖不需放坡, 提高了建筑物稳定性, 解决了周围建筑群的不安全问题, 并节省了成本, 将在高密度建筑群的地下室工程中大力推广应用。11 应用实例11.1 广州市海珠区滨江东路493号信达阳光海岸工程, 框架剪力墙结构, 建筑面积49858平方米, 地下二层, 地上三十层, 于 6月开工, 6月竣工, 该工程地下室采用地下连续墙施工工法施工取得了良好效果, 保证了工期、 质量、 安全和社会经济效益11.2上海亚龙总部大楼位于上海市黄浦区西藏南路金陵路交叉处, 为框架剪力墙结构, 地上10层, 地下3层, 总建筑面积24893, 其中地下室建筑面积10206, 地下室深度19米, 1月 12月由广西建工集团第四建筑工程有限责任公司承建, 该工程地下室采用地下连续墙施工技术, 成功解决了基坑周边建筑及道路下沉问题, 保证了施工质量和安全, 取得了较好的社会信誉。 广西建工集团第四建筑工程有限责任公司二OO九年七月十日