地连墙工程施工设计方案H型钢接头Word文档格式.docx
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西侧有三个池塘及一处绿化树种植地，现场施工围挡尽量避让。
车站范围内其他管线均在规划设计阶段。
2.3工程地质及水文地质
1、工程地质
本站位于常州市新北区。
属冲湖积高亢平原，场地略有起伏。
现状周边除有少量已拆除的民房外，多为现有的农田、鱼塘。
场地内地层属第四系全新统（Q4）、上更新统（Q3）及中更新统（Q2）长江三游三角流洲冲积层，厚度较大，一般为200m以上，土层类型较复杂，性质差异较大，地层从中更新统至全新世一般均有发育。
场地位于常州北侧，地表沉降及地裂不发育，沿线基本无软弱土分布，场地地貌类型较单一，土层结构较复杂，地下水位高，且有孔隙潜水、孔隙微承压水和承压水等多种类型。
根据场地土层的成因类型、性质、工程特征等，综合分析比对，各土层分布特点如下：
（1）人工填土：
主要为第四系全新统人工堆积的①1杂填土、①2素填土、①3耕植土。
①1杂填土：
杂色，松散，主要由碎砖、砼块、碎石等建筑垃圾及塑料袋等生活垃圾组成，部分粘性土和粉性土充填，成分较杂，均匀性差；
①2素填土：
杂色，可塑，以粘性土为主；
①3耕植土：
灰、灰黄色，主要由粘性土组成，可塑状为主，局部软塑，含植物根系，局部含少量腐殖质，均匀性差。
（2）冲湖积层：
主要为第四系上更新统冲湖积的③1粘土、③2粉质粘土。
③1粘土：
褐黄色、灰黄色，可塑，为中等压塑性土，全线分布；
③2粉质粘土：
褐黄色、灰黄色，可塑﹣硬塑，为中等压塑性土，全线分布。
（3）冲湖积层：
主要为第四系上更新统冲湖积的⑤1粉土、粉砂夹粉土、⑤2粉砂。
⑤1-1粉土夹粉质粘土：
灰黄色，稍密～中密，饱和，由云母、长石、石英等矿物组成，多夹团块状粉质粘土，为中等压塑性土，全场分布；
⑤1-2粉砂夹砂土：
灰黄色，中密，饱和，由云母、长石、石英等矿物组成，局部夹少量团块状粉土或粉质粘土，为中等压塑性土，全场分布；
⑤2粉砂：
灰黄色，局部为青灰色，密实为主，局部中密状，饱和，由云母、长石、石英等矿物组成，局部夹少量贝壳碎屑，为中等偏低压塑性土，全长分布。
（4）冲湖积层：
主要为第四系上更新统冲湖积的⑥2粉质粘土、⑥4粉质粘土、粉质粘土夹粉土。
⑥2粉质粘土：
褐黄色、灰黄色，可塑～硬塑，全场分布；
⑥4-1粉质粘土：
褐黄色、灰黄色，可塑，夹少量粉土团块，含少量姜结石，粒径一般0.5～2cm，为中等压塑性土，全场分布；
⑥4-2粉质粘土夹粉土：
褐黄色、灰黄色，可塑，夹粉土薄层，粉土稍密状，层理明显，粉质粘土单层约1～5cm，粉土单层厚约为2～8mm，全场分布。
（5）冲湖积层：
主要为第四系上更新统冲湖积的⑦1粉质粘土、⑦2粉质粘土。
⑦2粉质粘土（al-1Q31）：
褐黄、灰黄色为主，局部灰色，可塑～硬塑，全场分布，层面夹少量粉土团块，为中等压塑性土，局部分布。
（6）冲湖积层：
主要为第四系上更新统冲湖积的⑧1粉土夹粉质粘土、⑧2粉砂。
⑧1粉土夹粉质粘土：
灰黄、灰绿色，粉土呈稍～中密，局部夹粉质粘土团块，粉质粘土可塑状，含铁锰质斑点，偶见铁锰质结核，夹少量姜结石，为中等压塑性土，局部分布；
⑧2粉砂：
上部一般2～5m呈灰黄色，下部呈灰色，密实为主，局部呈中密状，夹粉砂团块，含铁锰质斑点，偶见铁锰质结核，见大量砂质胶结体，粒径一般1～6cm，最大超过10cm，有一定胶结硬度，为中等偏低压缩性土，大量分布。
（7）冲湖积：
主要为第四系中更新统冲湖积的⑨4粉细砂。
⑨4粉细砂：
灰色，局部灰黄色，密实，饱和，由云母、长石、石英等矿物组成，见大量砂质胶结体，粒径一般2～8cm，最大超过10cm，有一定胶结硬度。
车站底板位于较好的⑤2粉砂（fak=240kPa）。
2、水文地质
常州市北临长江，南毗邻太湖，区内地表水系极为发育，为太湖上游高水网区。
场区现基本为农田，场区南侧有少量鱼塘分布。
河水位、流量主要受季节和大气降水的控制。
根据地下水含水空间介质和水理、水动力特征及赋存条件，拟建工程沿线地下水主要为第四系松散浅层孔隙潜水类型和深部松散岩类孔隙承压水。
（1）孔隙潜水
拟建场地浅层地下水属孔隙性潜水，主要埋藏于上部①层填土、③1粘土、③2粉质粘土中，基本以上层滞水形式存在，由大气降水径流补给、人工用水和沿线河流的侧向补给，水量不大，地下水位随季节和沿线河流水位而变化。
勘探期间测得的水位一般为0.90～4.33m，根据区域水文地质材料，浅层地下水水位变幅为0.50m。
根据大运河常州站1950～2004年统计资料的频率分析，常州站50年一遇洪水位为黄海标高3.72m，100年一遇洪水位为黄海标高3.88m。
根据勘察报告，结构抗浮设防水位取室外地坪下0.5m与防洪设计水位黄海标高3.90m的高值5.50m。
（2）孔隙承压水
根据勘测揭露，拟建场区在本次勘探深度范围内存在多层孔隙承压水：
第Ⅰ1层承压水主要赋存于四系上更新统冲湖积的⑤1-1粉土夹粉砂、⑤1-2粉砂、⑤2粉砂层中，其主要补给来源为滆湖水、运河水和长江水的侧向补给，排泄途径亦相同，水量较丰富。
本次勘察共布置一个承压水观测孔，观测第Ⅰ1层承压水，含水层为⑤1-1粉土夹粉砂、⑤1-2粉砂、⑤2粉砂的承压水水位埋深及高程。
第Ⅰ2层承压水主要赋存于第四系上更新统冲湖积的⑧1粘质粉土夹粉质粘土、⑧2粉砂层中，主要通过侧向径流补给，根据承压水长期观测孔S4CG1数据，观测第Ⅰ2层承压水，含水层为⑧1粘质粉土夹粉质粘土、⑧2粉砂。
截止目前为止测得水位埋深9.68～11.20m，相应的水位高程为-5.52～-7.04m。
第Ⅱ层承压水主要埋藏于⑨4、⑩1、⑾2层砂土中，主要通过侧向径流补给。
根据周边工程施工经验，由于该层埋深较深，承压水对围护结构施工影响不大。
根据水质分析结果，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），场地环境类型为Ⅱ类、地层渗透性影响B类（粘性类土和粉性类土，属弱透水层）判别：
场地内潜水、承压水对混凝土结构均具为腐蚀性，潜水、承压水对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水作用下均具微腐蚀性，在干湿交替环境作用下均具微腐蚀性。
本场地潜水位总体埋深较浅，主要接受大气降水和同层地下侧向迳流的补给，经过大气降水常年的淋漓作用，场地土层的腐蚀性基本与地下水的腐蚀性相同，场地土层的腐蚀性可视同地下水对各建筑材料的腐蚀性。
2.4工程数量
森林公园站地下连续墙工程量详见下表2.1、2.2：
表2.1森林公园站地连墙工程量统计表
项目
单位
数量
备注
导墙长度
m
777.36
导墙混凝土
m3
839.55
C25
导墙钢筋
t
38.520
地连墙数量
幅
133
地连墙混凝土
18443.96
水下C35
地连墙钢筋
2971.038
表2.2森林公园站地连墙尺寸汇总表
分区
编号
墙厚（mm）
墙宽（mm）
墙长（m）
幅数
位置
Ⅰ
B1
800
6000
30
2
南端头井
B2
5000
4
B3
5500
L1（T1）
L（T）型
Z1
Z型
Ⅱ
26
12
标准段
S1
S型
Ⅲ
28
8
S2
Z2
Z3
Ⅳ
31.5
14
B4
6300
6
Z4
Ⅴ
B5
1000
35
北端头井
B6
B7
3275
1
Z5
L2
L型
三、施工总体部署
3.1前期准备
车站范围内有池塘及河流存在，施工前先进行清淤回填，回填范围为施工场地内部所有池塘及河流。
回填土料可采用素填土，当采用粉质粘土时，土中有机质含量不超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土。
当填料中含有碎石时，其径粒不宜大于50mm，填料中不得有砖、瓦等建筑垃圾和植物残体。
回填压实施工机械宜采用重量较大的压实机械。
回填应分层、水平压实，压实系数不应小于95%。
分层厚度通过现场试验确定。
地下连续墙施工所用的大型机械设备自重大、工作荷载大、设备庞大并且移动频繁，施工便道采用20cm厚C20钢筋混凝土，钢筋单层设置（原有地面上5cm），钢筋直径为16mm，纵横间距300mm，便道宽8m，沿基坑周围布置。
现场设泥浆系统，2个钢筋笼加工堆放区（单个65×
33m），临时堆土区。
现场设置泥浆池为600m3及可移动式泥浆存储箱（约100m2），以满足地连墙槽段施工。
在工地的适当位置设置料具间，油库、木工棚、钢筋棚、机具间、重要材料仓库、现场设临时材料堆场等。
排水沟沿施工便道设置400mm×
500mm（宽×
深），并经过三级沉淀池，集中排入市政雨水管线内。
围护施工阶段根据施工工艺要求安排，由业主提供2路500KVA变压器，临时水、电线路沿四周围挡边走通。
供电每隔200米设600A一级配电柜一只，满足一条作业线施工，从总配电箱分路接出，分别供给泥浆系统、钢筋成型棚、及其它施工用电。
供水根据作业位置动态调整。
3.2进度计划
根据轨道公司要求及现场征地情况，现拟进场2台宝峨BG46成槽机。
成槽机按照每天1副考虑，森林公园站共133幅，预计67天完成，进场、出场综合4天，雨季及设备维修损耗5天，累计76天。
故地下连续墙计划工期2015年5月10日至2015年7月25日完工，总工期76天。
3.3劳动力计划
地下连续墙施工人员在开工之日起全部投入现场施工，施工人员分四班作业，昼夜各两班，以保证工程进度按计划完成，具体人员安排如下表3.1：
表3.1劳动力计划表
工种
管理人员
10人
成槽机司机
4人
测量工
钢筋工
25人
履带吊司机
机修工
电焊工
15人
注浆机操作手
8人
电工
2人
混凝土工
20人
起重工
杂工
合计
114人
3.4机械设备投入计划
根据施工进度计划，投入本工程地下连续墙施工的主要机具设备如下表3.2：
表3.2施工主要机具设备表
序号
名称
型号规格
用途
搅拌机
4m3/套
套
泥浆系统设备
土渣分离筛
600型
只
3
双层振动筛
2DD-918型改造
泥浆泵
3LM型（5kw）
5
4PL-250型（15kw）
手拉葫芦
0.5～1T
7
泥浆取样筒
1000cc
个
泥浆测试器具
9
泥浆测试仪器
10
成槽机
GB46
台
成槽作业
11
履带吊
150T
钢筋笼吊装
80T
13
钢筋切断机
QJ40-1
地连墙钢筋加工
钢筋弯曲机
GW40
15
钢筋调直机
GTJ4-14
台
16
直流电焊机
AX-320×
1型（14kw）
17
闪光对焊机
UN-200型（200kw）
18
混凝土导管
φ300，40m/套
墙体混凝土浇灌
19
全站仪
莱卡TS15A（12400）
测量监测
20
水准仪
DSZ2
施工用电供应
21
精密水准仪
22
变压器
500KVA
23
发电机
400KW
24
刷壁器
自制
25
自卸汽车
黄河20t
辆
弃土外运
挖掘机
PC120
废弃泥浆外运
27
泥浆罐车
12m3
滤砂机
泥浆滤砂处理
四、地连墙施工方案
4.1施工方案
森林公园站主体围护结构均采用800mm（部分1000mm）厚地下连续墙，地下连续墙为133幅，配置2台成槽机及配套设备和机具进行施工。
地下连续墙施工采用液压抓斗机开挖成槽，静态泥浆护壁，以“跳槽挖掘法”成单元施工槽段；
钢筋笼采用150t履带吊和80t履带吊起吊入槽，水下浇注混凝土。
4.2施工工艺流程
地连墙施工工艺流程见下图4.1、图4.2
图4.1地下连续墙施工工艺流程图
4.3施工方法
1、导墙施工
在地下连续墙成槽前，先进行导墙施工。
导墙的质量直接影响地下连续墙的施工质量，导墙是对成槽设备进行导向，并具有存储泥浆稳定液位，围护上部土体稳定等作用，是防止土体坍落的重要措施。
导墙采用“
”型整体式钢筋混凝土结构，导墙的接头施工缝应与地下墙的接缝错开。
采用C25钢筋混凝土，导墙壁厚20cm，导墙结构见地下连续墙导墙结构示意图4.2。
图4.2导墙结构示意图
导墙对称浇注，施工完成后要在顶面上画出分幅线，用明显标志标出单元槽段编号。
混凝土养护期间吊机等大型设备不得在导墙附近作业和停留，以防止导墙开裂、位移及变形，强度达到70%后方可拆模。
拆模后设置间距1500mm、上下二道直径150mm方木支撑并用泥土及时回填。
在未回填土的区段，应及时设置安全围挡及警示牌，保障施工安全。
导墙施工偏差要符合下列要求：
内墙面与地墙纵轴线平行度为±
10mm，内、外导墙间距为±
10mm，导墙内墙面垂直度3‰，内墙面平整度为3mm，导墙顶面平整度5mm。
导墙拐角部位处理：
挖槽机械在地下连续墙拐角处挖槽时，即使紧贴导墙作业，也会因为抓斗斗壳和斗齿不在成槽断面之内的缘故，而使拐角内留有该挖而未能挖出的土体。
为此，在导墙拐角处及“T”型幅外伸处根据所用的挖槽机械端面形状相应延伸出去30cm，以免成槽断面不足，妨碍钢筋笼下槽。
导墙拐角处理详图见下图4.3、图4.4：
图4.3导墙拐角处施工详图
图4.4变幅接点处导墙施工详图
2、泥浆工艺
泥浆制备：
在地下连续墙施工时，泥浆性能的优劣将直接影响到地下连续墙成槽施工时槽壁的稳定性，是地下连续墙施工中的一个重要的因素。
新泥浆采用性能指标优良的新型复合钠基膨润土、膨润土、纯碱、高浓度CMC和自来水作原材料，通过清浆冲拌和混合搅拌拌合而成。
拌制泥浆前，需由实验室进行泥浆配合比实验，实验合格后方可使用。
以往施工经验新鲜泥浆的比重一般宜为1.10左右，参考泥浆配合比见下表4.1：
表4.1护壁泥浆配合比
泥浆材料
膨润土
重质纯碱
中粘CMC
自来水
每立方米含量
120kg
4kg
1kg
960kg
泥浆循环：
泥浆储存采用钢板泥浆箱，采用泥浆泵输送，泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路；
槽内回收泥浆经过土渣分离筛、旋流处渣器、双层震动筛多级分离净化后，调整其性能指标，复制成再生泥浆，再生泥浆达到相应指标后方可使用。
废泥浆先采用泥浆箱暂时收存，再用罐车装运外弃。
泥浆系统的参数根据本工程的地质情况及以往地下连续墙的施工经验，本工程新的泥浆控制指标见表4.2。
表4.2泥浆性能指标表
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
比重（g/cm3）
1.06～1.07
1.06～1.08
<
1.10
1.15
>
1.25
1.35
比重计
粘度（s）
20～24
25～30
50
60
漏斗计
含砂率（%）
洗砂瓶
PH值
8～9
试纸
泥浆管理：
各类泥浆性能指标均应符合国家规范规定，并需经采样试验，达到合格标准方可投入使用。
每批泥浆的原材料必须提供质保材料，对每桶泥浆的拌制情况进行抽检。
成槽作业过程中，槽内泥浆液面应保持高于地下水位1.5～2.5米，且不低于自然地坪原有标高。
泥浆系统管理见下图4.5。
图4.5泥浆系统管理
3、成槽施工
1）槽段划分：
根据设计图纸将地下连续墙分幅，幅长按设计布置。
2）槽段放样：
根据设计图纸和导线控制点及水准点，在导墙上精确定位出每幅地下连续墙设计位置，标出接头位置，标注完毕后报监理工程师审核批准。
3）槽段开挖：
采用液压式成槽机，该机配有垂度显示仪表和自动纠正偏差装置。
以“跳孔挖掘法”进行槽段施工。
（1）成槽垂直度控制：
成槽前利用水平仪调整成槽机的平整度，利用全站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，精度不得大于1/300。
（2）成槽挖土顺序：
根据槽段的宽度尺寸，决定每幅槽段的挖槽次序，不论槽幅多宽，均采用先两侧后中间的开挖顺序。
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。
待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗，把抓斗挖单孔和隔墙时，因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性。
在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度挖除槽底沉渣。
开孔顺序见图4.6。
图4.6地下连续墙跳孔挖掘法施工流程图
对于800mm和1000mm地连墙交接处，先施工1000mm地连墙，后施工800mm地连墙，并在接点处基坑外侧打4根直径800@400旋喷桩止水，桩长35m，800和1000地连墙接点大样详见下图4.7。
（3）成槽挖土：
挖槽过程中，抓斗入槽、出槽应慢速、稳当，根据成槽机仪表及实测的垂直度及时纠偏。
在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙，使导墙内泥浆不受污染。
挖槽时，应防止由于次序不当造成槽段失稳或局部坍落。
在泥浆可能漏失的土层中成槽时，应有堵漏措施，储备足够的泥浆。
对素混凝土段成槽时应尽可能的使用成槽机抓斗抓干净粘结在素混凝土上的泥土，以减轻刷壁的工作量，同时保证素混凝土段结合的严密性，确保地下连续墙的止水水效果。
图4.7800和1000地连墙接点大样
挖槽作业中，要时刻关注侧斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差。
（4）挖槽土方外运：
为了保证工期，确保白天和雨天成槽正常进行，工地上设置能容纳四幅槽土体的集土坑，用于临时堆放成槽挖出的泥土，夜间装车外运。
4）槽段检验
槽段检验的内容主要包括槽段的平面位置、槽段的深度、槽段的宽度、槽段的壁面垂直度、槽段的端面垂直度等内。
槽段检验工具及方法：
（1）槽段平面位置偏差检测：
用测锤测槽段两端的位置，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。
（2）槽段深度检测：
用测锤测槽段左中右三个位置的槽底深度，取平均值为该槽段深度。
（3）槽段壁面及槽段端面垂直度检测：
用超声波测壁仪器在每幅槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面，扫描记录中壁面最大凸出量或凹进量（以导墙面为扫描基准面）与槽段深度之比即为壁面垂直度，三个位置的平均值即为槽段壁面平均垂直度。
槽段端面垂直度检测的方法与此相同。
（4）槽段垂直度的表示方法为：
L/X。
其中X为壁面最大凹凸量，L为槽段设计深度。
（5）成槽质量评定：
每幅槽段在成槽（包括清底）完成后需采用超声波进行探测其垂直度，及时判定成槽质量，对成槽的宽度、垂直度、深度进行检测；
对不合要求的槽段需重新进行修正；
若有塌方现象，则需对以后成槽所需的泥浆及时进行调整。
每幅测两点，扫描记录中壁面最大凸出量或凹进量（以导墙面为扫描基准面）与槽段深度之比为槽壁垂直度。
槽段开挖精度应符合成孔的质量标准，见表槽段开挖精度质量标准表4.3。
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