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1.3中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);

1.4澳门特别行政区标准《建筑基坑支护工程技术规程》(SJG05-96);

2工程简介

2.1工程概况

珠澳跨境工业园区(澳门园区)Bla地段新批发市场基坑周长343m,基坑深度12.5m,属于深基坑。

该工程基坑围护结构采用地下连续墙,连续墙形状为“一”字型和“L”型,其中“一”字型63幅,“L”型6幅,共计69幅。

2.2主要设计参数

(1)结构类型

主体围护结构设计为地下连续墙,并与内衬墙叠合,形成叠合墙结构。

(2)工程材料

⏹导墙:

C25混凝土。

⏹地下连续墙:

B40P8防水混凝土,且最小水泥用量不小于300Kg/m³

,最大水灰比不大于0.55。

⏹钢筋:

HPB235、HRB335钢筋。

⏹钢管、型钢:

Q235钢,Q345。

(3)结构尺寸及钢筋保护层

⏹地下连续墙厚度:

800mm。

⏹地下连续墙混凝土保护层厚度:

迎土面为70mm,背土面为50mm。

⏹地下连续墙接头:

“工”字型钢板接头。

⏹地下连续墙竖向钢筋锚入冠梁内的长度:

850mm。

3地下连续墙施工方案

地下连续墙导墙基坑采用挖掘机和人工辅助开挖;

钢筋现场制作、绑扎;

模板采用厚度为18mm的胶合板;

混凝土采用商品混凝土,溜槽入模,插入式震动器振捣;

覆盖洒水养护。

地下连续墙成槽采用SH400E成槽机与JK6冲击钻机配合进行施工;

钢筋笼现场加工制作;

钢筋笼吊装使用两台履带式起重机采用双机递送法;

水下混凝土采用商品混凝土,混凝土灌注采用导管法。

施工用水、用电由城市供水、供电网接入。

4主要施工方法

4.1导墙施工方法

4.1.1导墙断面

导墙断面详见图4-1《导墙断面图》。

图4-1导墙断面示意图

4.1.2导墙施工工艺与工艺流程

4.1.2.1导墙施工工艺流程

地下连续墙导墙施工工艺流程见图4-2。

图4-2导墙施工工艺流程图

4.1.2.2导墙施工工艺

1)施工准备

施工开始前应认真作好以下各项工作:

①施工开始前,应认真进行机具设备,劳动组织等各项准备工作。

②根据工程测量控制桩点,准确测量出地下连续墙的轴线和导墙样线并及时设置可靠牢固的施工控制桩点。

③认真进行场地范围内和周边的地下管线调查工作,并在施工现场对地下管线进行醒目的标识。

开挖范围内的管线作好相应的保护措施。

④认真编制施工技术交底和安全技术交底,并向全体施工人员进行施工技术交底和安全技术交底。

2)导墙基槽开挖

①本处导墙基槽深度约1.0m,土质为回填土,可采用垂直开挖。

为防止导墙基槽开挖时损坏不明地下管线,首先采用人工进行探槽开挖,确认无地下管线后,再采用挖掘机开挖,人工配合清底、夯填、整平。

②遇有地下管线时,在对地下管线采取保护措施后,进行开挖,在管线外侧1.5m范围内采用人工进行开挖.

3)基底处理

基槽开挖完成后,及时进行基底夯实和平整,然后在基底上施作厚度为50mm的1:

4水泥砂浆垫层防止基槽底遇水软化。

本工程导墙开挖期间正值雨季,需及时抽排坑内积水。

4)墙体施工

墙体模板采用胶合板,内外模采用Φ10对拉螺栓拉接,水平和竖向钢楞均采用Φ48×

3.5mm钢管,模板支撑采用Φ48螺旋可调钢支撑,每间隔1.0m设上下两层。

砼采用人工入模,插入式振动器振捣。

在砼强度达到70%时拆模,立即加对口撑,保证顶面高程、内外墙间距、垂直度符合设计要求。

考虑到施工工艺及施工误差,导墙宽度扩大40mm。

5)墙体外侧回填土

墙体模板拆除并加设对撑后,方可进行墙体背侧回填土施工,应采用优质粘土对称、分层进行回填,尤以墙趾最为重要,防止墙趾坍塌。

现场无优质粘土时,可在开挖出的土中掺加7%的水泥,在较佳含水率的条件下,拌制均匀后进行回填。

6)上翼板施工

墙体背后回填土施工完毕,在其上施作厚度30mm的1:

4水泥砂浆垫层,然后进行钢筋、模板安装和混凝土浇注。

4.1.2.3导墙质量标准

导墙的作用是:

控制成槽位置、容蓄泥浆,防止槽顶坍塌;

作施工水平和垂直量测的基准,作为钢筋笼、导管、及机具的支撑点。

直接关系到连续墙顺利成槽和成槽精度,质量标准如下:

(1)连续墙轴线误差:

±

10mm;

(2)内墙面垂直度:

0.5‰;

(3)内墙面平整度:

5mm;

(4)导墙顶面平整度:

3mm。

4.1.2.4导墙施工要点

(1)严格控制钢筋、模板、混凝土等各道工序的施工质量。

(2)采用微孔塑料薄膜覆盖洒水的方法,加强混凝土的养护。

(3)导墙墙体混凝土达到设计强度的70%时,方可拆除模板,拆模后及时按间距2.0m,设置上下各一道对口撑,上部支撑采用10的槽钢,下部支撑采用80×

80的方木;

且支撑仅在槽段开挖时方可拆除,确保导墙垂直精度。

(4)导墙未达设计强度禁止重型设备接近,不准在导墙上对堆载。

4.2地下连续墙施工工艺与工艺流程

4.2.1地下连续墙施工工艺流程

地下连续墙施工工艺流程见图4-3。

图4-3地下连续墙施工流程图

4.2.2地下连续墙施工工艺

4.2.2.1施工准备

施工前应认真作好以下各项工作:

①认真阅读施工图纸和工程地质与水文地质报告,充分掌握施工技术要求和施工质量标准。

②做好成槽机具设备的整备、进场和劳动组织工作。

③做好场地规划布置,平整施工场地,修筑施工道路,建造泥浆制备设施,接通水、电。

④编制施工技术交底和安全技术交底,并向全体施工人员进行详细的施工技术和安全技术交底。

⑥连续墙外放:

根据本工程地质情况结合开挖深度和作业队伍的施工经验,地下连续墙施工时连续墙中线外放50mm,东侧外放100mm。

益田地

4.2.2.2泥浆制备与循环

1)泥浆的组成

采用膨润土、羧甲基纤维素(简称CMC)及纯碱、铁铬木质磺酸钙(简称FCL)等原料配制泥浆。

2)泥浆配合比

泥浆参考配合比见表4-1。

施工配合比由试验确定。

表4-1泥浆参考配合比

膨润土

CMC

烧碱

1

10%

0.05~0.10%

0~0.30%

3)泥浆池容量确定

①泥浆池容量按下列方法确定:

单幅槽段需浆量V0:

V0=槽宽×

槽厚×

槽深

V0=6×

0.8×

19.5=93.6m3

②新浆贮备量V1:

V1≈V0V1≈93.6m3

③泥浆循环需要量V2:

V2=V0×

1.5V2=93.6×

1.5=140.4m3

④灌注砼时的废浆量V3:

V3=V1×

10%V3=93.6×

10%=9.4m3

⑤泥浆池总容量V:

V=(V1+V2+V3)×

1.1V=(93.6+140.4+9.4)×

1.1=268m3

⑥同时成槽数量:

同时成槽数量按5幅考虑。

⑦合计泥浆池总容量:

268×

5=1340m3

4)泥浆池布置与结构

泥浆池根据成槽施工和泥浆循环与再生的需要,结合现场实际情况以及工期要求分期设置3个500m3的泥浆池。

每个泥浆池按新浆、循环、废浆池组合分格设置或单独设置。

泥浆池平面尺寸依场地条件而定,深度不大于2m。

泥浆池底板采用厚200mm,C20混凝土;

池体采用厚度为240mm的砖砌体。

周边墙体间隔2.5m设置500×

240mm暗墩1个,墙体竖向间隔0.5m,加设两道通长Φ8钢筋砌入墙体,墙顶设截面尺寸为240×

180mm的C20钢筋混凝土圈梁,墙顶高于地面不小于200mm,泥浆池周边设置防护栏杆。

5)泥浆的拌制

泥浆采用泥浆拌浆机进行拌制。

配料要严格按配合比,准确进行计量和投料顺序进行投料。

搅拌要均匀,搅拌时间不少于8min。

直接使用时搅拌时间不少于12min。

6)泥浆的使用与管理

①泥浆拌制好后,送入贮浆池,在贮浆池内静止不小于6h,以使膨润土充分水化、膨胀,确保泥浆质量。

泥浆性能指标见表4-2。

②新拌制的泥浆密度控制在1.04-1.05;

循环中的泥浆控制在1.25-1.30以下;

松散地层可适当加大;

灌注砼前,泥浆密度控制在1.15-1.20以下。

③在施工中,要加强泥浆管理,经常测试泥浆性能和调整泥浆配合比。

对新拌制的泥浆要测试除含砂率外的全部项目,成槽过程中,每进尺2-3m或每3h测定一次泥浆密度和粘度,在清槽前后,各测一次密度、粘度和含砂率;

在灌注砼前测一次密度。

取样位置在槽段底部、中部及上部;

失水量、泥皮厚度和pH值,在每个槽段的中部和底部各测一次。

发现不合格,及时进行调整。

④泥浆回收及再生

在成槽过程中,通过循环与砼置换而排出的泥浆,由于膨润土等主要材料的消耗,以及土渣和电解质离子的混入,泥浆质量显著降低,为了节约和减少公害,对泥浆采用通常的重力沉渣法进行处理。

经过处理的泥浆,根据检验后的结果,补充相应的材料,进行泥浆再生调制,达到合格的泥浆标准,送入贮浆池待新掺入材料与泥浆完全溶合后再使用。

⑤泥浆性能指标

泥浆性能指标见表4-2。

表4-2泥浆主要性能指标

泥浆性能

新配置

循环泥浆

废弃泥浆

检验

方法

粘性土

砂性土

比重(g/m3)

1.04~1.05

1.06~1.08

<

1.10

1.15

>

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

7

8

11

洗砂瓶

PH值

8-9

14

试纸

⑥泥浆废弃与处置。

废弃泥浆采用泥浆输送罐车运送至经相关部门批准的弃置场地。

4.2.2.3成槽施工

1)成槽施工顺序

成槽采用隔槽施工,液压成槽机施工至较坚硬地层时,改用冲击钻机施工,冲孔实行跳孔两期成槽施工方法,圆锤冲孔完成后,利用方形锤进行修整成槽。

2)成槽机施工

采用液压抓斗成槽机成槽时,先施工距离已完成墙体远的一端,后施工距离近的一端。

成槽机定位时,机械履带应与槽段平行,施工时应确保抓斗中心与槽段中心一致。

遇到土质较硬时,应提起抓斗约80cm,冲击数次后再抓土,起斗时应缓慢,在抓斗出泥浆面时应及时回灌泥浆,保证液面不低于导墙顶面300mm。

抓出的泥土用汽车运到场区内的临时弃土场集中堆放,按规定的时间运至场外指定的弃土场。

3)冲击钻施工

连续墙进入岩层采用冲击钻机成槽时,先用Φ780冲桩锤分序排孔冲槽,每个6.0m标准槽段分8孔,按1→4→7→2→5→8→3→6顺序冲孔,边冲边加强返浆,冲好孔后用方锤修整孔壁,使其成为符合设计要求的槽。

冲击成孔时,采用勤松绳,勤掏渣,严格控制松绳长度,并随时检查冲锤和提升钢丝绳之间的连结。

施工过程中经常观测钢丝绳的位置是否对中,每进尺0.5-1.0m测量一次钻孔垂直度,并随时纠偏。

开孔和地层变化处应采用低冲程进行施工。

4)嵌岩深度确定

地下连续墙嵌岩深度根据成槽过程中的岩样、设计深度和参考成槽速度进行确定。

并报监理工程师签认。

5)终槽验收

①检查成槽施工记录。

②测量成槽深度。

③使用探槽器进行槽段宽度、深度、垂直度的检查。

6)清槽

槽段验收合格后,及时进行清槽换浆。

采用空气吸泥法反循环清槽,吸泥管采用Φ125钢管,通过压入压缩空气至槽底的吸泥装置,将泥砂吸出,同时向槽段内不断输送新鲜泥浆,置换出带渣的泥浆,吸泥管应不断移动位置,确保清槽后槽底沉渣厚度满足要求。

孔底停滞一小时后,槽底500mm高度以内的泥浆比重不大于1.15,粘度在18-22S范围内,含砂率小于4%。

7)刷壁

二期槽段成槽后,在清槽之前,利用特制带钢丝刷的方锤在槽内一期槽段的混凝土端头上下来回清刷,直到钢丝刷干净不带有泥污为止。

4.2.2.4成槽施工技术要点

1)成槽前,应检查泥浆储备量,施工机械,场内道路,水、电供应,泥浆循环等是否满足施工需求。

2)成槽过程中,根据地层变化及时调整泥浆指标,随时注意成槽速度、排土量、泥浆补充量之间的对比,判断槽内有无坍塌、漏浆现象,以便发现问题及时处理。

3)成槽时,成槽机垂直于导墙并距导墙至少3m以外停放。

成槽机起重臂倾斜度控制在65°

~75°

之间,挖槽过程中起重臂只能进行回转动作,严禁进行俯仰操作。

4)在开槽和地面以下5m范围内,成槽速度要慢,应将槽壁垂直度调整到最佳程度。

5)成槽机停止施工时,抓斗严禁停留在槽内。

6)成槽过程中,应加强量测,确保成槽垂直度、深度符合要求。

7)成槽时始终保持维护槽壁稳定所需的泥浆面高度,采用“高液面、低比重”的办法,以增加混凝土对钢筋握裹力,并促使混凝土灌注顺利进行。

8)成槽过程中,及时根据地层变化情况对泥浆参数进行调整。

9)严格按设计要求做好连续墙接头部位的施工。

4.2.2.5异型地下连续墙施工要点

围护结构异型连续墙为“L”型连续墙6幅,严格控制异型连续墙施工质量是主体围护结构施工的关键之一。

1)抓斗安装后,应检查抓斗本体悬吊后的垂直性,禁止使用不垂直的导板抓斗挖槽施工。

检查仪表是否正常,液压系统是否渗漏等。

2)挖槽机就位:

挖槽机停靠在异型导墙内侧,使抓斗自然平行贴靠在基坑开挖面一侧的边线,若有旋转或和导墙间出现偏角,应调整抓斗偏角,使导板能平行贴靠导墙面自然入槽,不能用人力推入槽中挖土。

3)为了保护附近的地下管线的安全,必须慢降、慢升。

装满土的抓斗提升到导墙顶后应将泥浆沥去,防止泥浆污染场地。

4)挖槽时,应及时拦截施工过程中发现的通至槽内的地下水流,应有专人负责随时加入合格泥浆,注意泥浆面必须保持高于地下水位0.5米以上,要专人监测泥浆变化情况;

5)根据拟定的槽段施工顺序开挖。

开挖时一般先两端后中间,使抓斗两端的阻力平衡。

6)槽壁发生较严重局部坍塌时,应及时回填处理。

7)成槽后,应检查槽位、槽深等,合格后进行抓斗清槽。

8)异型地连墙在成槽过程中,因其阳角土体呈两面腾空状态,易坍塌,槽段不宜太长,力争快速施工完成,重型机械设备不宜靠近作业。

4.2.2.6地下连续墙接头施工方法

本工程地下连续墙采用“工”字型钢板接头形式。

施工方法如下:

1)在加工钢筋笼时,将工字型钢接头与钢筋笼整体焊接,工字钢板底部为连续墙底面标高上250mm,顶部为连续墙顶面标高上500mm。

“工”字型钢板接头与钢筋笼一起采用一台100t吊机和一台50t吊机配合吊入槽段内。

2)工字钢接头背侧处理如图4-4,在工字钢外侧设20cm宽的薄铁皮。

薄铁皮固定在工字钢板上,工字钢外侧采用填筑土袋的方法。

图4-4工字型钢接头构造示意图

3)对相邻槽段成槽时,用Φ780冲桩锤回冲所溢出的混凝土,用特制带钢丝刷的方锤在端头钢板上的泥砂清除干净,使附着在接缝处的土垢尽可能少,从而使连续墙接头部位防水效果和完整性好并便于下放钢筋笼。

4.2.2.7成槽质量标准

成槽质量标准见表4-3。

表4-3成槽质量标准

序号

项目

允许值或偏差

检验方法

槽段宽度

≥800mm

用钢尺量钻具尺寸

2

槽段深度

设计要求

将测量锤沉入槽底,拉紧测量绳,读尺,再复尺

嵌岩深度

设计要求

鉴别岩样并由监理签认

垂直度

H/300

H为槽深

4.2.2.8质量控制要点

质量控制要点见图4-5。

图4-5连续墙质量控制要点

4.2.2.9钢筋笼制作

1)钢筋笼制作

钢筋笼按一个单元槽段,整体一次吊装,在现场制作,加工平台长度比钢筋笼长度每端短300mm。

宽度比钢筋笼的宽度每边宽150mm。

在平整硬化的地面上,按钢筋笼长度方向,间距1.0m,均匀铺设12号工字钢,工字钢两端用通长Φ18钢筋上下各一道连接成整体,工字钢顶面高差<20mm。

制作前先将底层分布筋位置,用红油漆预先画在工字钢顶上,再铺底层钢筋网,钢筋全部点焊后,设置架立筋,之后再铺上层钢筋网。

纵向受力主筋搭接采用闪光对焊,水平筋搭接采用钢筋全部采用焊接,以提高钢筋笼的整体刚度。

钢筋笼制作后对钢筋笼的钢筋尺寸、直径、配筋间距、焊接质量、预埋件、预埋筋、检测管、监测管等进行严格检查。

经检查验收合格后,方可进行下道工序。

根据监测要求需要在连续墙内预埋测斜管,待钢筋笼加工完成后将测斜管固定与钢筋笼上。

2)钢筋笼制作允许偏差

钢筋笼的制作允许偏差见表4-4。

表4-4钢筋笼的制作允许偏差

项目

偏差

检查方法

钢筋笼长度

50mm

钢尺量,每片钢筋网检查上、中、下三处

钢筋笼宽度

20mm

钢筋笼厚度

0mm

-10mm

主筋间距

10mm

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4点

分布筋间距

预埋件中心位置

抽查

3)钢筋笼制作技术要点安装施工技术要点

(1)钢筋笼的制作速度同成槽的速度保持一致。

(2)事先进行吊装设计,对吊索、吊具的强度、吊点位置进行验算。

(3)预埋件严格定位,尤其是接驳器位置和内衬墙予埋连接筋位置。

(4)钢筋笼的制作完毕后,应注明里侧、外侧;

上端、下端,并设置好控制钢筋笼标高的标高控制点。

(5)钢筋笼的制作时,须注意测斜管腰梁预埋筋等预埋件安装。

4.2.2.10钢筋笼吊装

1)钢筋笼吊装方案

钢筋笼吊装作业前,应编制详尽的施工方案和进行认真技术交底。

钢扁担、起吊索具、吊环及钢筋笼的重心和吊点位置必须进行检算。

钢筋笼采用双机递送整体一次吊装的方法。

钢筋笼的幅宽和重量均较大,为防止起吊时的水平分力对钢筋笼造成挤压,使钢筋笼产生变车形,采用两幅钢扁担。

起吊作业时由1台主吊车和1台副吊配合起吊。

主吊车采用250t履带式吊车,副吊车采用100t轮式吊车。

其中主吊吊住顶部,副吊吊住中间部位吊起,先使钢筋笼离开地面一定尺寸,然后主吊机升高,辅吊机配合使钢筋笼底端不接触或冲撞地面,直至主吊机将钢筋笼垂直吊起,然后由主吊机将钢筋笼运输、入槽、就位,用12号工字钢横担于导墙上将钢筋笼吊住,稳定在设计标高位置,之后将钢筋笼与导墙顶的预埋件焊接,防止其上浮。

钢筋笼吊装如图4-6。

图4-6钢筋笼吊装图

如果钢筋笼不能顺利插入槽内,应重新吊起,查明原因加以解决,如有必要,则在修槽之后再吊放,严禁将钢筋笼做自由坠落状强行插入基槽。

2)钢筋笼吊装施工要点

①参加吊装作业的指挥、吊车司机、司索工均必须持有有效期内的起重作业操作资格证书。

②吊装钢筋笼作业所使用的滑轮、钢丝绳、卡环必须使用正规厂家的产品并具有相应的产品合格证,经常检查卡环、钢丝绳等的完好情况发现不满足使用要求的及时更换。

③起重机的机械状况和性能必须满足吊装作业要求。

④严禁在雨天和风力大于五级的天气条件下进行吊装作业。

⑤起吊后,在满足钢筋笼位置正确的情况下再缓慢下放。

⑥地下连续墙钢筋笼应整幅吊装,钢筋笼吊装到设计位置时,应检测其水平位置和高程是否达到设计要求,检查合格后应立即固定钢筋笼,钢筋笼入槽后至浇注混凝土时总停置时间不应超过4小时。

⑦吊装作业开始前,必须采用醒目标志和警示带对吊装作业区进行封闭,严禁非作业人员进入作业区。

4.2.2.11水下砼灌筑

1)砼配合比

砼配合比的设计除满足设计强度和抗渗要求外,还要考虑导管法在泥浆中灌注砼的施工特点(要求砼和易性好,流动度大且缓凝)和对砼强度的影响。

砼强度比设计强度提高一个等级。

使用普通水泥,水泥最小用量不小于300kg/m3,水灰比不大于0.55,含砂率在40%-45%之间,入槽坍落度宜为18~22cm,并有一定的流动度保持率,坍落度降低至15cm的时间不宜小于1h,扩散度宜为34-38cm。

砼的初凝时间应满足浇灌和接头施工工艺要求,缓凝时间不小于4-5h。

砼采用商品砼,受交通和运输距离影响运输时间稍长,加减水剂,减小水灰比、增大流动度,减少离析,延缓初凝时间,防止导管堵塞,降低浇灌强度。

2)导管安装

根据施工槽段宽度,使用两根φ250mm钢制导管,对称进行砼浇灌,导管安装间距按设计要求。

导管标准管节长度为3m,调节管节长度为1m和1.5m,管端用粗丝扣或法兰螺栓连接并以环状橡胶圈或垫密封,管接头外部要光滑,法兰式接头外设置三角肋板,防止导管上拔挂住钢筋笼。

使用前,根据槽段深度,编排管节,在地面按编排的管节长度组装完成后进行水压试验,水压试验压力为0.6Mpa,水压试验合格后,做好管节编号记录,然后拆成2-3节一段备用。

导管用吊车吊入槽中连接。

导管底离槽底距离控制在0.4m左右。

3)水下混凝土灌注

(1)施工准备

水下混凝土灌注前应认真作好混凝土灌注前的各项准备工作,并与商品混凝土拌和站取得联系,确保混凝土及时、连续的供应混凝土。

(2)水下混凝土灌注

砼浇灌前,先检测槽底沉碴厚度,如不符合要求,利用导管进行二次清槽。

二次清槽方法见图4-7。

图4-7二次清孔示意图

图4-8导管法混凝土灌注示意图

混凝土灌注采用吊车或提升架吊住混凝土料斗,通过混凝土料斗提升导管的方法(施工示意见图4-8)。

混凝土上料利用混凝土输送车直接送入料斗灌注,开管采用充气橡胶球塞。

初灌混凝土必须保证导管埋深在1m以上。

灌注过程中,导管应始终埋入混凝土中2~4m。

最小埋深不得小于1.5m。

混凝土浇筑应连续进行,混凝土面上升速度不小于2m/h,最长允许间隔时间20~30min。

在灌筑过程中,采用江苏省地质勘测工程公司研究的混凝土面测定仪每隔30min测量一次混凝土面上升高度,此仪器利用传感技术和取样技术可比较精确的测量水下混凝土上升面,以此保证槽内混凝土面的高差不大于30cm,保证准确适时拔管。

混凝土的质量直接影响到地下连续墙的质量,施工期间除了加强与商品混凝土拌和站的联系与沟通外,应高度重视进场混凝土的质量检验,重点作好每车进场混凝土的外观检查和坍落度的测试。

4)混凝土灌注施工技术要点

①地下墙混凝土浇筑尽量安排在无大风、雨的天气进行。

②导管水密性要好,混凝土灌注过程中绝对

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