地下连续墙施工工法.docx

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地下连续墙施工工法

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。

目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10年来，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（10～50ｍ）、宽度（45～120ｃｍ）和形状的地下墙。

地下连续墙不仅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。

各个单元槽段之间通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15×6×2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=981∶50∶3.0∶0.4（或985∶50∶2.96∶0.42），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0.10～0.15％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）

1.05～1.08

＜1.3

比重计

粘度（s）

19～22

≤28

粘度计

含砂率（%）

＜5

≤8

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）

1～3

/

失水量仪

稳定性（g/mm3）

30

/

稳定性筒

PH值

7～9

/

PH试纸

泥浆检查频率：

1～2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1.15~1.20，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，所以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0.2~～1.0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<100mm。

5.5.6冲击成槽，应注意控制冲锤提升高度（一般在1～2m左右），严禁超高提拉方锤，在冲击过程中应经常检查钢丝绳的偏斜情况，冲机必须采用跳跃式，先施工槽段两端，再施工槽段中间。

5.5.7在冲进过程中，根据槽段中心线经常校正，调整成槽的垂直度。

5.5.8冲机施工时泥浆比重应加大到1.2～1.3之间，从而预防孔壁坍塌。

5.5.9质量要求

1成槽过程中，机械停留处需铺设钢板，抓斗入槽、出槽应慢速稳当，保持平直，并与导墙平行。

2根据导墙实际标高，用测量绳控制挖槽深度，保证地下墙的设计深度。

3每段地下墙宽度在左、中、右测3点，防止中线偏离。

5.6钢筋笼制作、吊放

5.6.1钢筋笼制作按规范及设计要求进行。

为了保证钢筋笼平直，在制作之前，建造专用的焊接平台，在平台上进行钢筋笼的制作、焊接。

加工平台的技术要求：

平台采用槽钢制作，规格为18×6米，平台面的水平误差允许值为±10。

5.6.2根据设计要求正确预埋钢筋及测斜管。

钢筋笼骨架上以及四边各交叉点采用全部点焊，其余各纵横交点采用50%梅花形交叉点焊。

钢筋保护层定位块用3mm厚的小钢板定位，保护层厚为50mm。

5.6.3由于地下墙的钢筋笼长度根据设计要求，一般为3~6m。

钢筋笼的起吊拟一次起吊；为了钢筋笼在吊运过程中具有足够的刚度，在纵向钢筋桁架吊环与主筋平面之间焊上斜向拉筋，从而加强吊点的刚度。

墙段长5m以上用四个钢桁架，钢桁架在钢筋网片上均匀。

钢桁架外侧设定位块，钢筋网片底纵向筋略向内弯，以免吊放钢筋网时刮塌槽壁。

5.6.4根据施工的具体情况，合理安排钢筋网的制作顺序，保证清槽后即可吊放钢筋网。

不得让槽孔停置太长时间。

钢筋网起吊及入槽过程中，不能产生不可恢复的变形。

5.6.5为防止钢筋网起吊时变形，钢筋网吊点应焊接牢固，并使用钢扁担起吊。

钢扁担采用20b槽钢焊接，长度为6.0m。

扁担上共设九个吊环，上部3条钢索与起重机吊钩连接，下部6个吊环内穿两条通长钢丝绳作为保护，且两端固定，起吊时吊环与钢筋网片吊环相连采用马蹄扣，便于平衡。

5.6.6插入钢筋网时，钢筋网对准槽段中心，垂直又准确地插入槽内，钢筋网进入槽内时，吊点中心对准槽段中心，徐徐下降，防止碰撞槽壁。

5.6.7钢筋网吊放入槽内后，用槽钢将其固定在导墙上。

5.6.8在槽底5米内的混凝土灌注过程中，要密切观察钢筋笼的状况，如果钢筋笼一旦出现上浮，必须暂时停止灌浆，并且尽可能将埋管控制在2~4米内，反复小幅度地拉动导管，增强混凝土的流动性，使钢筋笼逐步下降到原来的位置，然后再重新灌浆。

5.6.9质量要求

1钢筋焊接牢固桁架处及钢筋笼周边采用100%点焊，工作时控制好电流量，避免发生“咬边”等现象。

2焊条要有质保书，经复试合格后方可使用；钢筋表面洁净无油污。

3为保证保护层的厚度，在钢筋笼开挖面和迎土面水平设两列定位钢垫块，纵向每4米设一档。

5.7灌注水下混凝土

5.7.1浇筑水下混凝土应及时浇筑，保证钢筋网在槽段中浸泡时间不超过4h。

5.7.2灌注水下混凝土时，采用两根导管，导管离槽底0.3-0.5m。

要求:

混凝土面上升速度不宜小于2m/h，槽内混凝土面高低差小于300mm，中途停顿时间小于30min。

5.7.3水下混凝土浇筑时确保混凝土供应的及时性、连续性。

在浇捣混凝土的过程中，严格控制混凝土的坍落度（180～200mm）、水灰比和水泥用量等，以保证混凝土的强度及抗渗等级满足设计要求。

为了保证混凝土的灌注速度，要求混凝土供应每小时不宜小于25m3。

5.7.4质量要求

1砼浇注前要测砼的坍落度，并做好抗压、抗渗试块，抽样频率见第7章表7.12-1地下墙质量检验标准。

2在同一槽内同时使用的两根导管，其间距不应大于3米，导管距槽段接头端不宜大于1.5米。

3为保证地下墙顶端混凝土质量，