围护结构地下连续墙技术总结(图文丰富).docx

地下连续墙技术总结
时建学
一、工程简介
南何庄站～大毕庄站区间修复工程起点里程为DK3+344.000，终点里程为 DK3+419.000，基坑东西向全长75米，南北向宽10.8米，基坑深度25～28米，围护结构采用地下连续墙+内支撑的围护形式，其中南北侧及中间横隔墙均采用1.0m厚地下连续墙，东西端头处采用1.2m厚地下连续墙，共计36幅，内支撑采用混凝土支撑。地下连续墙深度分别为13m、35m、49m、52m不等，接头形式均采用工字钢接头，共分为“一”型、“T”型、“L”型三种样式。

图1地下连续墙平面布置图
二、工程地质及水文条件
2.1工程地质
本场地地处华北平原，属海积～冲积滨海平原地貌单元。地层主要为人工填土层（Qml），全新统上组陆相冲积层（Q43al），全新统中组海相沉积层（Q42m），）全新统下组沼泽相沉积层（Q41h），全新统下组陆相冲积层（Q41al），上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal），上更新统第一组陆相冲积层（Q3aal），上更新统第三组陆相冲积层（Q3cal），上更新统第二组海相沉积层（Q3bm），上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）。
场地地基土竖向成层分布，仅部分层位水平方向岩性有所差异，砂粘性有所变化，力学性质有所差异，顶(底)板标高起伏变化较大，地层总体上是均匀、稳定的。

图2.1地质断面图
基坑地层由上而下依次为①1杂填土、①2素填土、④1粉质粘土、④2粘质粉土、⑥1a粘质粉土、⑥1 粉质粘土、⑥4 粉质粘土、⑦粉质粘土、⑧1 粉质粘土、⑧2 砂质粉土、⑨1 粉质粘土、⑨1a 砂质粉土、⑨2-2 粉砂、⑩1 粉质粘土、⑪1 粉质粘土、⑪2 粉砂、⑪3 粉质粘土、⑪4 粉砂、⑫1 粉质粘土、⑫2粉砂、⑫3 粉质粘土、⑬1 粉质粘土、⑬2 粉砂。
2.2水文地质
根据地基土的岩性分层、室内渗透试验结果，场地埋深 50.00m 以上可划分为 5 个含水层：
（1）潜水含水层
主要指人工填土(Qml)、上组陆相冲积层(Q43al)及海相沉积层(Q42m)，视为潜水含水层。含水介质颗粒较细水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和向下部承压水、地表水体渗透。
勘察期间测得场地地下潜水水位如下：
初见水位埋深 3.30～3.50m，相当于标高 1.21～1.11m。
静止水位埋深 2.50～2.70m，相当于标高 2.01～1.91m。
表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在 0.50～1.00m 左右。
（2）第一承压含水层
全新统下组陆相冲积层砂质粉土（⑧2）及粉质粘土（⑧1）中砂质粉土透镜体虽分布不连续，但其含水量较大，透水性较好，具微承压性，可视为第一承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为 4.38m，承压水水头标高 0.03m。
（3）第二承压含水层
上更新统第五组陆相冲积层砂质粉土（⑨1a）、粉砂（⑨2-2）层透水性好，含水量大，可视为第二承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为6.80m，承压水水头标高-2.20m。
（4）第三承压含水层
上更新统第三组陆相冲积层粉砂（⑪2）层透水性好，含水量大，可视为第三承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为 6.13m，承压水水头标高-1.31m。
（5）第四承压含水层
上更新统第三组陆相冲积层粉砂（⑪4）层透水性好，含水量大，可视为第四承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为 10.20，承压水水头标高-5.50m
各含水层之间的粘性土层为其相对隔水层，但各含水层之间均存在一定水力联系，在一定的水力条件下，有发生越流补给的可能。
地下水的温度，埋深在 5.00m 范围内随气温变化，5.00m 以下随深度略有递增，一般为 14～16℃。
三、施工条件
南何庄站～大毕庄站区间修复工程位于既有津大线南侧车道上，施工场地狭窄，大型设备行走路线距导墙边线较近，易造成槽段塌槽。南侧地连墙结构距离左线规划隧道管片距离较近，最近距离仅为5.51m，成槽过程中易造成左线土体被扰动。基坑两侧管线较多，且埋设较浅，施工过程中加强对周边管线的保护尤为重要。
四、地连墙施工工艺及方法
4.1地下连续墙施工工艺流程图
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、清槽
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

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

图4.1地连墙施工流程图
4.2测量放样
根据设计图纸测放地连墙轴线控制点，经复核确认后形成记录，然后再根据地连墙轴线控制点测放导墙施工控制线，并做好稳固标志。
4.3导墙施工
放线完成后，首先采用小型挖掘机沿连续墙轴线开始开挖沟槽，不足的地方采用人工进行修整，沟槽修好后，沟底需进行夯实，并浇筑混凝土垫层，然后再进行钢筋绑扎，立模时要控制好导墙净间距，混凝土浇筑完成48小时后可进行拆模，并每隔1m用方木对撑防止导墙变形。

图4.3导墙施工
导墙施工控制要点：
（1）采用机械开挖导墙沟槽，严禁超挖。
（2）现浇导墙分段施工时，水平钢筋应预留连接钢筋与相邻段导墙的水平钢筋相连接。
（3）导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土30cm以上。
（4）导墙浇筑时要两侧对称均匀浇筑，并确保墙面净空尺寸及平整度。
导墙允许偏差及检查方式见下表：
检查项目
允许偏差或允许值（mm）
检查方法
顶面高程
±10
水准仪
内墙面平整度
<5
用钢尺量
内墙面垂直度
1/300
铅锤、钢尺
导墙内墙面静距
W+40~60
用钢尺量
导墙轴线
±10
用钢尺量
表4.3.2导墙检查标准
4.4槽段开挖
4.4.1槽段划分
本工程地连墙施工共分为三个阶段：为了确保大型设备行走路线与地连墙成槽保持安全距离，第一阶段先施工南侧及西侧地下连续墙；第二阶段施工北侧及中间横隔墙；东侧连续墙受原有隧道影响，待管片切割及旋喷加固完成后最后进行施工。
4.4.2成槽
本工程槽段分为：“一”、“T”、“L”型三种槽段，为了保证槽段的稳定，单元槽段成槽之间采取跳槽施工；“T”型槽段采用一槽三抓挖槽法，施工顺序为先中间后两端，“L”型槽段采用一槽两抓挖槽法，“一”型槽段采用一槽三抓挖槽法，施工顺序为先两边后中间。

4.4.3刷壁、清底
刷壁前应在成槽机吊斗上安装刮刀，对接头进行清理，然后再用钢刷进行刷壁，直至钢刷无泥为止，最后用液压抓斗清底，使槽底沉渣厚度小于10cm

图4.4.3 刷壁
4.4.4成槽检测
槽段开挖完成后，需对槽壁的垂直度、槽宽、槽深和槽位进行检查，检查采用全自动超声成槽检测仪，普通槽段超声波检测每幅不得少于3处；

图4.4.3成槽检测
成槽允许偏差及检测方法：
项目
允许偏差
检查频率
检查方法
范围
点数
成槽垂直度
1/300
每抓一点
每幅3点
超声波
表面平整度
50mm
每幅一次

靠尺
轴线位置
0－30mm，并不能影响内部限界
每幅一次
两点
钢尺
挖槽深度
清孔后不小于设计深度
每幅三线

测绳
沉渣厚度
小于100mm
每幅3线

重锤
成槽施工控制要点：
（1）成槽机定位时，应控制成槽机抓斗的半径，使履带吊平行于导墙并尽量远离导墙边，减少对槽壁影响。
（2）成槽施工过程中，抓斗掘进应遵循一定原则，即：慢提慢放，掘进速度控制在15m/h左右。
（3）成槽机成槽施工，特别是异形槽施工时，履带下面应铺设钢板，减少对地面的压强，减少对槽壁的影响。
（4）对每幅槽段送浆时，应做到保持浆液面高度，成槽机抓斗提出槽内时，及时进行补浆，减少泥浆液面的落差。
4.5泥浆配制
4.5.1泥浆配合比：
泥浆材料
膨润土（%）
纯碱（%）
CMC（%）
自来水（%）
配合比（质量）
6～11
0.35
0.05
90-92
4.5.2泥浆配制
泥浆配制时要严格控制好各材料用量，先配制CMC和纯碱溶液静置3小时，按配合比在搅拌筒内加水，加膨润土，搅拌3分钟后，再加入CMC和纯碱溶液，搅拌5分钟。搅拌均匀后放入净浆池内，待24小时后，膨润土颗粒充分水化膨胀，即可泵入新浆池内备使用。
4.4.3泥浆性能检测
表4.4.3.1泥浆调整、再生及废弃标准
泥浆的试验项目
需要调整
调整后可使用
废弃泥浆
密度（g/cm3）
＞1.3
1.10～1.15
＞1.3
含砂率（%）
＞10%
＜5%
＞10%
粘度（S）
＞60
19～25
＞60
失水量（ml/30min）
＞30
＜15
＞30
泥皮厚度（mm）
＞3.0
＜2.0
＞3.0
pH值
＞14
7～9
＞14
表4.4.3.2泥浆检验时间、位置及试验项目
序号
泥浆种类
取样时间和次数
取样位置
试验项目
1
新鲜泥浆
搅拌泥浆达100m3时取样一次，分为搅拌时后和放24h后各取一次
搅拌机内及新鲜泥浆池内
密度、粘度、含砂率、pH值
2
供给到槽内的泥浆
在向槽段内供浆前
优质泥浆池内泥浆送入泵吸入口
密度、粘度、含砂率、pH值、（含盐量）
3
槽段内泥浆
每挖一个槽段，挖至中间深度和接近挖槽完了时，各取样一次
在槽内泥浆的上部受供给泥浆影响之处
同上
在成槽后，钢筋笼放入后，混凝土浇灌前取样
槽内泥浆的上、中、下三个位置
同上
4
混凝土置换出泥浆
判断置换泥浆能否使用
开始浇混凝土时和混凝土浇灌数米内
向槽内送浆泵吸入口
pH值、粘度、密度、含砂率
再生处理
处理前、处理后
沉淀池、净浆池
同上
再生调制的泥浆
调制前、调制后
新浆池
同上

泥浆性能检测
4.6钢筋笼制作及吊装
4.6.1钢筋笼制作
本工程地连墙钢筋笼共分为“一”型、“T”型、“L”型三种样式，接头形式均采用工字钢接头。为了防止混凝土绕流进入后续槽段，在工字钢接头迎土面和基坑面全高度范围内焊接0.5mm薄铁皮，混凝土灌注时，在混凝土压力作用下，将薄铁皮和槽壁土紧密接触，防止绕流。

图4.6.1钢筋笼加工制作
“T”型幅钢筋笼由于加工难度大，笼体重量大，为了确保吊装安全，经设计认可后拟采用分体加工、分体吊装的形式，钢筋笼衔接位置采用子母口形式进行加工，具体做法见下图。

表4.6.1钢筋笼制作允许偏差
项目
偏差
检查方法
钢筋笼长度
±50
钢尺量，每片钢筋网检查上中下三处
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
接驳器标高
±10
水准仪全数检查
4.6.2钢筋笼吊装
本工程钢筋笼吊装设备采用350t履带吊和180t履带吊配合起吊，350t履带吊作为主吊下放钢筋笼，180t作为副吊，起吊吊梁采用I40工字钢。
吊装时，主、副吊同时起吊，将钢筋笼水平起吊离开加工平台后，主吊逐步上升，副吊在上升的同时，向主吊运动，使钢筋笼由水平状态逐渐转成垂直状态。待主吊承受全部重量后，卸去副吊，最后下放入槽。

图4.6.2钢筋笼吊装
钢筋笼制作、吊装控制要点：
（1）钢筋笼桁架及钢筋笼吊点上下1m处需100%点焊。钢筋笼纵向应预留导管位置，并上下贯通，钢筋笼底端应做收口处理。钢筋笼桁架筋及拉筋位置要避免与导管冲突。
（2）钢筋笼验收严格按照“六步验收法”进行验收。第一步：钢筋成品加工验收；第二步：底排钢筋验收；第三步：桁架钢筋验收；第四步：上排钢筋验收；第五步：吊筋、拉筋、预埋钢筋验收；第六步：钢筋笼整体验收。
（3）根据钢筋笼安装标高和导墙顶面的实际标高，确定吊筋长度，并将吊筋焊接在桁架的纵筋上，确保焊接质量满足要求。
（4）预埋件安装：在钢筋笼预埋腰梁钢筋时，预埋件要与主筋连接牢固。在地连墙内预埋声测管与测斜管时，安装前需检查是否完好，并且安装连接处保证密封良好，无漏洞、无损坏。

预埋管安装
（5）钢筋笼入槽时，一定要使槽段中心和吊点中心对准，不要使钢筋笼因起重臂的摆动或其他因素而发生横向摆动，致使横壁发生坍塌。
（6）吊放钢筋笼时，吊放速度要慢，不得强行压入槽内，发现受阻及时吊起经处理后重新吊放。
4.7水下混凝土浇灌
4.7.1灌注准备
（1）灌注平台就位、调平，对正钢筋笼导管通道，下导管时要保证导管的密封性能，记录好下管深度，保证导管下口与槽底距离不大于500mm。
（2）灌注前需对工字钢接头下一槽段内的空隙进行填充，填充物采用砂袋+碎石进行填充，要保证填充密实。在首开幅工字钢两侧填充时，填充要同时进行且效率一致，防止钢筋笼发生横向位移。

图4.7.1接头处填充
（3）灌注前要测定混凝土塌落度、槽内泥浆比重、含砂量及槽底沉渣厚度是否满足要求，检查合格后方可浇筑。
混凝土灌注控制要点：
（1）根据槽段长度“一”型、“L”型采用两根导管同时灌注，“T”型墙采用三根导管，两导管之间间距不大于3m，导管距槽端部不大于1.5m。
2）连续墙灌注混凝土要保证混凝土面上口平，一个槽段内各导管必须同时灌注，混凝土车（每车不少于15 方混凝土）对准导管漏斗同时放灰，保证混凝土同时下落，槽内混凝土面同时上升。
（3）混凝土浇筑时，安排专人随时测定混凝土面高度，并记录混凝土灌注量，从而确定拔管长度，埋管深度需控制在2～6m之间。
（4）为保证混凝土在导管内的流动性，防止出现混凝土夹泥现象，水下混凝土必须连续灌注，不得中断，混凝土面上升速度不小于2m/h。双导管同时灌注，两侧砼面均匀上升，高差不得大于300mm。灌注全槽时间不得超过混凝土初凝时间。

图4.7混凝土灌注
五、地连墙常见问题及处理方法
（1）槽壁在成孔、下钢筋笼和浇筑混凝土过程中出现局部塌方现象。产生原因主要有：泥浆质量不合格或已变质；槽壁漏浆或施工不慎造成槽内泥浆面降低；存在软弱的易塌方土层。其处理方法主要有：过程中加强泥浆管理，加大泥浆比重、粘度，补浆及时；踏孔严重的需进行回填，重新挖槽；浇筑时局部坍孔，可采用吸泥机将混凝土上的泥土吸出，继续浇筑。
（2）钢筋笼吊放入槽时被卡住，达不到设计要求标高。产生的主要原因有：槽壁面倾斜或凹凸不平；槽底有沉渣；钢筋笼刚度不够，吊放时产生变形。其处理方法主要有：下放钢筋笼前，加强槽壁垂直度检测，壁面倾斜不平应及时修正；严格控制沉渣厚度；加强钢筋笼加工质量，避免钢筋笼发生变形。
（3）开挖后相邻段地连墙出现错台。产生的主要原因有：导墙的垂直度不符合要求；成槽过程中速度过快，调整不及时；成槽机抓斗吊绳中心线偏离地连墙槽段中心线；地连墙一旦产生了错位，就没有办法纠正，只能适当调整护面混凝土的厚度来适应地连墙的变化。这个问题重点在于预防，要将问题在浇筑混凝土之前解决掉。
（4）开挖后发现部分地连墙接头处出现渗漏现象，这种现象产生的原因主要有：相邻段地连墙错位较大，地连墙垂直度存在较大误差；地连墙墙缝接头未处理干净，施工时接头刷壁处理不到位，局部有夹泥现象；在浇筑一期槽段时形成了绕流，在二期槽段成槽时绕流位置存在泥沙夹层。渗漏的产生会影响到下一步工程的施工，因此必须及时修补，轻微洇渗可采用注聚氨酯发泡胶进行止水，渗漏严重点需在地连墙墙缝位置引孔注双液浆止水。
（5）地连墙局部出现了漏筋现象。产生这种问题主要原因有：成槽垂直度偏差过大；钢筋笼下放时产生偏心，钢筋笼偏向一侧，引起保护层过小，出现漏筋现象；槽体土体不稳定造成局部坍塌，坍塌土方占据混凝土填充空间，致使地连墙漏筋。地连墙出现漏筋情况，必须认真进行处理。需将漏筋部分土体以及低强度混凝土凿除，凿除深度至坚实混凝土为止。然后进行冲洗，漏筋较严重部位需支模重新浇筑混凝土，轻微漏筋部位可采用水泥砂浆进行修补。
六、工程实施及效果检验
6.1工程实施情况
本工程地下连续墙自2015年6月16日开始施工，8月15日全部施工完成（期间含东侧管片切割、旋喷桩加固及导墙施工时间），共计36幅。工程施工进展顺利，未出现严重的坍槽、钢筋笼吊装变形等现象，整个施工过程严格按照标准规定执行，每道工序严格把控并形成过程记录，确保地连墙施工质量。

钢筋笼分步验收记录

泥浆检测记录

混凝土浇筑记录
6.2效果检验
6.2.1地连墙墙身完整性检测
通过采用超声波透射法对施工完成后的地连墙进行墙体完整性检测，其主要判断地下连续墙墙身缺陷程度并确定其缺陷位置，其检测结果如下：
墙号
实际有效墙长（m）
检测剖面
检测深度（m）
墙身质量等级
备注
DQ5-2
49
1-2
49.0
I
检测深度范围内墙身结构完整性
1-3
49.0
2-3
49.0
2-4
49.0
3-4
49.0
TDQ1’
49
1-2
48.0
I
检测深度范围内墙身结构完整性
1-3
48.0
2-3
48.0
2-4
48.0
3-4
48.0
TDQ4
49
1-2
48.5
I
检测深度范围内墙身结构完整性
1-3
48.5
2-3
48.5

2-4
48.5

3-4
48.5
DQ1-2
52
1-2
51.0
I
检测深度范围内墙身结构完整性
1-3
51.0
2-3
51.0
24
51.0
3-4
51.0
DQ4-10
49
1-2
49.0
I
检测深度范围内墙身结构完整性
1-3
49.0
2-3
49.0
2-4
49.0
3-4
49.0
DQ5-5
49
1-2
47.5
I
检测深度范围内墙身结构完整性
1-3
47.5
2-3
47.5
2-4
47.5
3-4
47.5
TDQ3
52
1-2
52.0
I
检测深度范围内墙身结构完整性
1-3
52.0
2-3
52.0
2-4
52.0
3-4
52.0
DQ4-7
49
1-2
48.0
I

检测深度范围内墙身结构完整性
1-3
48.0
2-3
48.0
2-4
48.0
3-4
48.0
根据以上检测结果表明墙身完整性好，混凝土密实、无空洞、夹泥。

地连墙完整性检测
6.2.2成槽垂直度检测
通过地下连续墙超声波成槽检测方法对每一幅地下连续墙按100%比例进行检测，其检测结果成槽垂直度均小于1/300，地连墙垂直度均达到设计要求，成槽质量良好。

超声波成槽检测结果
6.2.3开挖后地连墙效果
开挖完成后的地连墙效果良好，未出现大面积的鼓包、错台等现象，除个别墙缝出现小的洇渗以外，并无大的渗漏点，墙面平整度较好，未出现明显的漏筋现象。

图5.1地下连续墙效果图
七、结论
通过本工程地下连续墙施工，我们可以详细的了解地连墙整个施工工艺，施工中应注意的地方及处理办法。地连墙既可作为施工阶段的围护结构，亦可做结构符合墙体的一部分，地连墙的质量好坏直接关系到工程的顺利进行，故应对其关键工序和薄弱环节设置质量控制点，对其施工质量进行重点管理和控制。