地下连续墙作业指导书.docx
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地下连续墙作业指导书
苏州市轨道交通3号线及支线Ⅲ-TS-03标土建工程
地下连续墙施工作业指导书
编写：
审核：
审批：
中国铁建大桥工程局集团有限公司
苏州Ⅲ-TS-03标项目经理部
2015年5月
地下连续墙施工作业指导书
1目的
明确地下连续墙施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准，以指导、规范地下连续墙施工作业，保证施工质量。
2编制依据
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299——1999（2003版）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-1997）
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-1998）
《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2003）
《钢筋等强度滚轧直螺纹连接技术规程》（DBJ/CT005-2006）
《工程测量规范》（GB50025-2010）
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）
《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）
施工图设计文件以及地质勘查报告和设计规范要求。
3适用范围
地下连续墙施工作业在地铁围护结构中的运用十分广泛，主要适用于深基坑开挖时的周边围护，以保证基坑开挖作业过程中的周边土体的稳定性，避免发生涌水、涌沙等险情。
4技术准备
4.1内业准备
（1）根据设计图纸确定地下墙轴线，会同监理及业主组织验收，并做好基准点保护措施。
（2）工程开工前，项目经理部应组织有关人员参加设计交底，熟悉工程图和工程地质资料。
4.2外业准备
（1）施工前应按施工平面图布置地下墙的基础设施，如：
道路、排水系统、电器照明、钢筋笼制作平台、供水系统、泥浆系统、施工设备进场，并预先探明和清除影响施工的地下障碍物。
（2）施工前应做好设备安装、调试检查工作；做好供水供电、夜间照明、原材料的检验与试验等工作。
（3）开工前办理有关施工手续及申报工作。
5人员组织
5.1劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
5.2施工人员结合既定施工方案、机械、工期要求进行合理配置，如下表：
地下连续墙施工作业人员配备表
序号
类别
人数
工作内容
1
泥浆工
10
泥浆配制操作
2
测量工
4
施工测量
3
吊车司机
6
机械操作
4
成槽机司机
3
机械操作
5
起重指挥
4
机械指挥
6
自卸反斗车司机
4
机械操作
7
挖土机司机
5
机械操作
8
电焊工
18
钢筋电焊操作
9
钢筋工
20
钢筋加工
10
修理、电工
5
机械维修、用电操作
11
砼工
18
砼浇筑
12
普工
35
其它配合工作
13
保洁工
10
场地保洁、文明施工
共计
142
地下连续墙施工作业管理人员配备表
序号
类别
人数
负责内容
1
项目经理
1
项目主管
2
项目副经理
2
综合管理
3
项目工程师
1
分管施工技术、质量
4
预算成本员
1
项目预算及成本
5
技术、测量员
6
现场技术、测量工作
6
施工员
3
安排班组施工，落实安全、质量和进度
7
质量员
2
现场质量监督
8
安全员
2
现场安全施工监督
9
材料员
1
材料购置及验收
10
机管员
1
现场机械设备及用电检查与管理
11
计量员（兼）
1
现场计量管理
12
消防员（兼）
2
现场消防监督
13
取样员（兼）
1
现场取样工作
14
后勤员（兼）
2
现场后勤工作
15
资料员
1
资料整理
其中施工负责人、技术主管、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备劳务工人。
6材料要求
（1）采用优质的商品复合膨润土，作为护壁泥浆。
（2）为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠和增粘济CMC。
泥浆性能指标如下表所示：
a）槽壁泥浆各项技术参数
新浆的配合比
膨润土（kg）
水（kg）
化学掺合剂（kg）
80
1000
4.8
项目
比重
粘度（秒）
含砂量
失水量（mL/30min）
泥皮厚（mm）
稳定性（g/cm3）
PH值
新浆指标
＞1.05
＞22
＜4
＜10
1～3
≤0.02
8-9
调整浆指标
＜1.15
22～30
＜4
＜10
1～3
≤0.02
9-10
护壁新泥浆各项技术指标：
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
1.04～1.05
1.06～1.08
＜1.15
＞1.25
＞1.25
＞1.35
比重计
粘度（s）
20～24
25～30
＜<25
＜35
＞50
＞60
漏斗计
含砂率（%）
＜3
＜4
＜4
＜7
＞8
＞11
洗砂瓶
PH值
8～9
8～9
＞8
＞8
＞13
＞13
试纸
施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。
如果不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整。
（3）混凝土采用商品混凝土，等级为水下C35，商品混凝土的性能指标如下图所示：
序号
项目名称
单位
标准控制值
1
坍落度
cm
18-22
2
水灰比
<0.6
3
砂率
％
45-50
4
粗骨料
mm
5-25
5
浇筑速度
m/h
>4-5
6
初凝时间
小时
6-8
7主要设备、机具选型
因地下连续墙施工工艺成熟，考虑到槽深、土层的原因，采用比较SG-40A型成槽机进行施工，地下连续墙作业主要施工机具设备配置如下表：
主要施工机具设备配置表
序号
名称
单位
数量
备注
1
电焊机
台
12
GS-400S型
2
150t履带吊
台
3
3
80t履带吊
台
3
4
水准仪
台
1
DSZ2
5
全站仪
台
1
TCR-1201
6
成槽机
台
1
SG-40A
7
泥浆泵
台
8
4PL-250型（15kw）
8
泥浆取样桶
个
2
1000cc
9
超声波检测器
套
1
DM-686-Ⅲ型
10
绞丝机
台
1
11
钢筋切断机
台
3
GO-50A型
12
钢筋弯曲机
台
3
Ga-50A型
13
钢筋对焊机
台
3
UN17-150-2型（150kw）
14
液压反铲
台
1
15
空压机
台
1
16
平板式振动器
台
1
17
插入式振动器
台
1
18
排污泵
台
6
19
引拔机
个
1
200t
20
混凝土提升架
台
1
2-10t
以上设备器具中计量器具已标定将根据工程的进展情况进行适当调整。
8施工工艺流程
地下连续墙施工工艺流程图：
9施工作业方法及要求
9.1施工程序
施工程序为：
平整场地→测量放线→导墙制作→槽段挖掘→清底换浆→清刷接头、二次清孔→吊装接头箱→钢筋笼吊装→安装浇筑混凝土导管→灌注水下混凝土→拔出接头箱。
详见图2。
9.2施工工艺
9.2.1施工准备及平整场地
在地下连续墙施工前，将施工场地找平，使机械顺利进场，并把成槽施工区域整平垫实，保证在施工中成槽机成槽过程的稳定。
9.2.2测量放线
根据设计图纸提供的坐标计算出地下连续墙中心线角点坐标，计算成果经内部复核无误后，采用地面导线控制点，用全站仪放出地下连续墙角点。
9.2.3导墙制作
导墙施工顺序如下：
开挖：
导墙开挖采用小型反铲挖掘机开挖，人工配合侧面和底面清理。
立模及浇砼：
砼浇筑采用钢模板及钢管支撑，插入式振捣器振捣，混凝土采用分层、对称、平行浇筑顺序，以防止因砼浇筑不均导致导墙平移。
定出导墙位置，再绑扎钢筋。
导墙外边以土代模，内边立钢模。
导墙顶高出地面20厘米，以防止地面水流入槽内，污染泥浆。
导墙顶面做成水平，考虑地面坡度影响，在适当位置做成10~15厘米台阶。
拆模及加撑：
砼2-3天后可以拆模，同时在内墙上面分层支撑80×80mm方木，呈梅花形布置，防止导墙向内挤压，圆木水平间距1.5m，上下间距为0.8m。
同时导墙顶翼面上用红油漆做好分幅线并标上幅号，在导墙的砼达到设计强度前，禁止任何重型机械和运输设备在其旁边通过。
施工缝：
导墙施工缝与地下墙接缝错开。
导墙一次开挖浇筑的长度为满足稳定要求，不应超过12m。
9.2.4槽段挖掘
成槽采用“跳孔挖掘法”；先挖槽段两端的单孔，采用挖好第一孔后，跳开一段距离再挖第二孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度，能套住隔墙挖掘，使抓斗吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度。
同时在地下墙中心线方向布置一台经纬仪监测掘进的垂直度，并及时将信息反馈给成槽机操作人员，以便修正。
成槽设备为SG-40A成槽机，每槽段中各抓（幅）作业顺序注意保证成槽时二侧邻界条件的均衡性，以保证槽壁二个方向的垂直度。
成槽施工前应编制成槽作业程序计划，以控制成槽工程质量。
成槽时，泥浆应随着出土补入，保证泥浆液面在规定高度上。
成槽机掘进速度应控制在15m/H左右，导板抓斗不宜快速掘进，以防槽壁失稳，当挖至槽底2-3m时，应放测绳测深，防止超挖和少挖。
成槽至标高后，连接幅与闭合幅应先刷壁（10次以上），后扫孔，扫孔时抓斗每次移开50cm左右，扫孔结束后，进行超声波测壁，同时用测绳测槽深,数据均做原始记录。
成槽过程中大型机械不得在槽段边缘频繁走动,以确保槽壁稳定,如发现泥浆翻泡,大量流失或地面有下陷挖掘深度无变化现象时,不准盲目掘进，待商议处理后再行施工。
成槽过程中如发现大塌方现象，采用回填粘性土，待处理后再进行施工。
9.2.5清底换浆
单元槽段开挖到设计标高后，在插放接头箱和钢筋笼之前，必须及时清除槽底淤泥和沉渣，必要时在下笼后再作一次清底
成槽以后，先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物，并用泵举反循环吸取孔底沉渣，在灌注砼前，利用导管采取泵吸反循环进行二次清底并不断置换泥浆，清槽后测定槽底以上0.2~1.0m处的泥浆比重应小于1.2，含砂率不大于8%，粘度不大于28S，槽底沉渣厚度小于100mm。
9.2.6清刷接头、二次清孔
用吊车吊住刷壁器对槽段接头砼壁进行上下刷动，以清除砼壁上的杂物。
为确保刷壁质量刷壁器形式采用偏心配重刷壁器。
形式见右图。
9.2.7吊装接头箱
本工程槽段间接头用H型钢方式连接雌雄接头，先施工双雌槽段，H型钢与双雌槽段钢筋笼焊接成整体吊放，然后采用接头箱抵住两侧H型钢钢板，接头箱安装前应对接头箱逐段进行清理和检查，用汽车吊吊装并在槽口连接。
接头箱中心线必须对准正确位置，垂直并缓慢下放，当距槽底50厘米左右时，快速下入，插入槽底，并在箱体背面回填土或粗砂，防止砼从底部及侧部流到接头箱背面。
接头箱上部用木楔与导墙塞紧，并用接头箱起拔机夹住箱体。
9.2.8钢筋笼吊装
（1）吊点的设置：
钢筋笼采用整体起吊。
由于地下墙钢筋笼是一个刚度较差的庞然大物，起吊时极易变形散架，发生安全事故。
为保证起吊的安全性、可靠性，使被吊物体不发生弹性变形和降低抗弯强度，就要精确计算吊点位置。
如果吊点位置不准确，钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体结构散架，无法起吊。
因此吊点位置的确定是吊装过程的一个关键步骤。
在起吊过程中，主吊点位置设置在钢筋笼1m和9.5m的位置；副吊点设置在钢筋笼18m、26m、28.9m的位置。
钢筋笼上设置纵、横向起点桁架和吊点，使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。
各吊点采用32的圆钢与纵向桁架满焊加固吊点。
作为钢筋笼最终吊装环中吊杆构件的钢筋笼上竖向钢筋，必须同相交的水平钢筋由上至下的每个交点都焊接牢固。
（2）吊装顺序：
钢筋笼吊装时，先由150t履带吊和一台80t履带吊配合抬吊，直立后由150t吊车吊装入槽。
主吊点设置在0.5～10m左右的位置，纵向位置在钢筋笼的纵向的桁架上，辅吊位置详见附图。
a）150T吊车先行就位，就位点工作半径为9～10M。
b）150T履带吊为主吊，80T履带吊配合起吊钢筋笼。
c）首先，150T主吊、80T副吊双机同时抬吊钢筋笼，起吊采用前4点后8点的吊装方法。
150T主吊在工作半径范围内缓慢起钩变幅，同时80T履带吊跟着同步向前缓慢移动，直至钢筋笼起吊直立后，副吊自动松开，摘除副吊吊钩，然后主吊悬挂垂直钢筋笼在工作半径内转动，至准确位置。
d）入槽就位后用槽钢搁置在导墙上，再将四个最终吊环与其焊接，最后安放就位。
e）校核钢筋笼入槽定位的平面位置与高程偏差，并通过调整位置与高程使钢筋笼吊装位置符合设计要求。
9.2.9导管安装
吊放浇筑架，接导管，采用两台导管架，导管口距孔底约为30~50cm，不宜过大或过小。
导管在地面作密封性实验，压力控制在0.6-0.7MP
。
在“—”型和“┐”型槽段设置2套导管，在“Ｚ”型和大于6米长的槽段设置3套导管，两套导管间距不宜大于3米，导管距槽端头不宜大于1.5米，导管提离槽底大约25~30厘米之间。
导管在钢筋笼内要上下活动顺畅，并在导管口上设置隔水球，以免砼灌入过程产生离析现象。
9.2.10灌注水下混凝土
灌注砼时，以充气球胆作为隔水栓，砼罐车直接把砼送到导管上的漏斗内，浇灌速度控制在3~5米/小时。
灌注时各导管处要同步进行，保持砼面呈水平状态上升，其砼面高差不得大于300mm。
灌注过程中，砼不断送入导管内，每浇完1-2车砼，应对来料方数和实测槽内砼面深度所反映的方数，用测绳校对一次，二者应基本相符，测量数据要记录完整。
导管埋管值应控制在2m～3m，当导管有4.5m左右埋管值时，应拆除一节导管，拆除的导管在指定位置冲洗干净，堆放整齐，当砼不畅通时，可将导管上下提动，幅度在30cm左右。
灌注过程要连续进行，中断时间不得超过30分钟，灌到墙顶位置要超灌0.5m。
球胆浮出泥浆液面后回收，以备继续使用，在砼开浇同时，开动泥浆泵回收泥浆，最后5m左右泥浆如已严重污染，则抽入废浆池。
在离预定计划最后4车时，每浇一车测一次砼面标高，将最后所需砼量通知搅拌站。
砼浇至标高后方可结束。
10关键技术控制与处理措施
10.1防止挖槽塌方处理措施
⑴成槽时，严格控制成槽速度，轻放慢提，防止槽壁坍方。
选用粘度大、失水量小，形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆，确保槽段在成槽机反复上下运动过程中土壁稳定，并根据成槽过程中土壁的情况变化选用外加剂，调整泥浆指标，以适应其变化。
⑵施工中防止泥浆漏失并及时补浆，始终维持稳定槽段所必须的液位高度，保证泥浆液面比地下水位高。
⑶雨天地下水位上升时应及时加大泥浆比重和粘度，雨量较大时暂停挖槽，封盖槽口。
⑷施工过程中严格控制地面的附加荷载，不使土壁受到施工附近荷载作用影响过大而造成土壁塌方，确保墙身的光洁度。
10.2垂直度控制及预防措施
⑴合理安排一个槽段中的挖槽顺序，使抓斗二侧的阻力均匀。
⑵根据成槽机的垂直度显示仪和自动纠偏装置控制垂直度。
⑶槽段槽壁垂直度用超声波测壁仪测试，在成槽过程中根据成槽机上的显示器与超声波测壁仪对照确定成槽垂直度测壁仪是否准确，槽壁垂直度是否符合规范要求。
成槽前利用水平仪调整成槽机的平整度，利用经纬仪控制成槽机抓斗的垂直度。
成槽过程中，利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度，倾斜度不得大于3/1000。
10.3钢筋笼吊放困难应急预案措施
⑴对折线幅槽壁垂直度要求提高，并测得槽壁垂直度数据指导下道工序施工。
⑵严格控制钢筋笼制作精度，外型尺寸、垂直度，偏差值尽量在负偏差范围内。
⑶对首开幅、闭合幅槽段应复测槽段实际宽度尺寸，并根据实测情况调整钢筋笼的宽度，以确保钢筋笼制作尺寸的准确性。
⑷对转角槽段的钢筋笼重心应进行计算复核，对吊点位置进行复核，使钢筋笼回直后确保垂直，便于正常入槽。
（5）考虑到本工程采用接头箱柔性接头，为了避免混凝土绕流保证工程质量，故施工中应严格控制成槽的宽度。
10.4接头处混凝土绕流应急预防措施
⑴对先行幅槽段应做好槽壁测试工作，了解槽壁情况，以数据作好防砼绕流施工措施。
⑵先行幅槽段安放接头箱结束后，应将接头箱背面用石子或粗砂回填密实，杜绝砼绕流的可能性。
⑶在拔接头箱过程中，发现该幅槽段有砼绕流（即接头箱背面有砼遗留迹象），应及时采用专门铲具进行清除，必要时采用成槽机抓斗配合进行。
⑷由于接头砼绕流而影响到接头连接施工质量，在施工后行幅时，对接头作特别处理外，还应增加刷壁的次数，保证接头质量，并做好特别施工原始记录，待基坑开挖后，视情况决定是否再进行基坑外接头品字形跟踪注浆措施。
11质量控制及检验标准
11.1原材料的保证措施
（1）项目成立物资设备部，负责材料的调查、采购、管理、发放及监控工作。
严把进货关，采购材料之前，严格按ISO9001标准程序文件确定合格供货商，对进场材料进行抽检，确保原材料或半成品质量符合设计和规范要求。
（2）工程技术部每月提前按生产计划编制材料计划，并标明原材料的质量技术指标，项目负责人审批后，物资部门按计划采购。
对进场的材料，物资部门及时通知安全质量部试验、质检人员进行抽检，确保用于工程施工的材料均为合格品。
（3）建立材料台帐，对材料的种类、规格、时间、使用部位等标识清楚，确保具有可追溯性。
掌握和收集目前的材料动向和发展状况，收集新材料、新技术、新工艺的相关信息，及时提供给甲方和设计，确保新材料、新技术、新工艺、新设备在工程中的应用。
11.2地下连续墙施工过程中控制措施
（1）为保证地下墙砼质量，首先必须保证成槽质量，要求大型机械不得在已成槽段边缘频繁走动，确保槽壁稳定，使地下墙墙面质量良好，其次在成槽过程中，控制泥浆液面在导墙面下30cm，并适当提高泥浆比重，保证槽壁稳定。
（2）对地下连续墙钢筋笼中的预埋接驳器要精确定位，严格复核，确保地下连续墙预埋接驳器与顶板、底板结构连接准确，严格控制钢筋笼吊筋长度，保证偏差规范允许范围小于等于5mm。
（3）接头防渗措施：
地下墙接头施工时，采用带钢丝刷的接头箱（根据接头箱柔性接头的特点加工具体见附图）进行刷壁工艺，端头来回刷壁次数保证10次以上，并且以刷壁器钢丝刷上无淤泥为准来保证槽幅段接头的连接质量。
（4）为防止砼上升液面落差较大，应采用两根导管同时开浇、同时灌注，拆导管也应平衡，确保两根导管埋设同一深度或两根导管位置砼面高差不大于500mm。
12安全及环保要求
12.1组织机构
项目部成立由项目经理任组长的安全文明施工领导小组，配备了3名专职安全管理人员，施工班组设兼职安全员。
同时将安全文明施工管理责任层层分解，形成全员齐抓共管安全文明施工的良好氛围。
12.2安全要求
（1）特殊工种、值班人员持证上岗。
（2）成槽机、焊机、起吊设备、等均符合设计要求，并有专人进行检查维修。
（3）泥浆池周围设置安全防护栏杆，并作醒目警示。
（4）钢筋笼、导管架、导管的起吊配备专用工具、卡具。
（5）凡不在施工的孔口，均张挂安全网或加盖脚手板，防止人员或物件掉入孔内。
（6）进入施工现场人员必须戴好安全帽，穿好防滑鞋，不准穿高跟皮鞋、拖鞋进入施工现场。
（7）夜间施工有足够的照明设施，所有电器设备符合施工现场安全用电规定。
（8）施工用电要由专业电工接、拆，一机一闸。
12.3环保要求
（1）施工前，对施工人员进行环境保护及文明施工要求交底。
（2）施工场地经常保持工地清洁，防止泥浆外溢，控制扬尘，杜绝漏洒材料。
（3）成槽过程中挖出的泥土经风干后外运到弃土场处理，废弃的泥浆经捞出后经晾干后再外运。
（4）施工和生活中产生的废弃物及时集中处理、运至指定地点弃置。
（5）对施工及生活中产生的污水或废水，集中处理，排放到污水排放系统。
13估算指标
主要项目估算指标见表5。
主要项目估算指标表（参考）表5
序号
项目
单位
数量
备注
1
挖掘速度
m/h
15
土层
2
泥浆比重
1.05-1.15
（泥浆：
桩实体）土层
3
安装钢筋笼时间
h
3
根据笼长定
4
下导管时间
h
1
根据孔深定
5
刷壁次数
次
4
根据孔深定
6
混凝土灌注
m3/h
与槽段有关
7
充盈系数
>1.0
与土层及成槽有关
8
砼超灌高度
m
0.5
14备注：
条文说明
本作业指导书是针对苏州轨道交通施工现场的地质水文条件编制，对于其它地区的不同地质水文指标，相应的施工参数要根据具体施工情况
进行调整。
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