地下连续墙施工方案综述.docx
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地下连续墙施工方案综述
深圳地铁地下连续墙施工方案
深圳地铁一期工程根据工程地质条件和环境条件，主体围护结构为地下连续墙，厚度为80cm，深度为20.9-23.9m，基底以下入土深度为9.0m。
最大入岩深度6.0m，部分墙段进入中风化、微风化花岗岩层。
主体结构开挖时，设置4—5层钢支撑水平对撑于连续墙上，以保证施工和周围建筑物的安全。
车站防水等级设计为Ⅰ级。
为保证地面道路的行人和车辆通行，车站分A区和B区分别施工。
本工程施工的难点在于淤泥质粘土层、松散砂层的槽壁稳定的控制，嵌入中、微风化花岗岩的成槽及嵌岩过程中如何减小对槽壁产生的扰动。
这些将制约工程的质量及工期，针对这些特殊情况将对成槽工艺及泥浆做出相应措施。
根据车站区域的工程地质情况，土至强风化花岗岩采用MHL-60100AYH型和HS843HD型液压抓斗成槽，中、微风化花岗岩的槽段部分采用GPS-15钻机配牙轮钻头钻孔，中间留下的“岩墙”用GC-1200型冲击钻机配以特制方锤破碎成槽。
钢筋笼现场制作，整体吊装入槽，2-3套导管灌注水下砼。
其工艺流程如下图：
地下连续墙工艺流程图
其主要施工方案如下：
（一）导墙施工
导墙是控制地下连续墙各项指标的基准，它起着支护槽口土体，承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。
对于地质情况比较好的地方，可以直接施作导墙，对于松散层可通过地表注浆进行地基加固及防渗堵漏。
1、导墙设计
根据施工区域地质情况，导墙做成“┓┏”形现浇钢筋砼结构，内侧净宽度比连续墙宽50毫米，如图所示：
导墙各转角处需向外延伸，以满足最小开挖槽段及钻孔入岩需要。
如图所示两种拐角：
2、导墙施工：
用全站仪放出地墙轴线，并放出导墙位置（连续墙轴线向基坑外侧外放70mm），导墙开挖采用小型挖掘机开挖，人工配合清底。
基底夯实后，铺设7厘米厚1：
3水泥沙浆，砼浇筑采用钢模板及木支撑，插入式振捣器振捣。
导墙顶高出地面不小于10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。
模板拆除后，沿其纵向每隔1米加设上下两道10*10厘米方木做内支撑，将两片导墙支撑起来，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。
导墙施工缝与地下墙接缝错开。
其施工顺序如下：
3、导墙施工的技术要求：
（1）内墙面与地墙纵轴线平行度误差为±10mm。
（2）内外导墙间距误差为±10mm。
（3）导墙内墙面垂直度误差为5‰。
（4）导墙内墙面平整度为3mm。
（5）导墙顶面平整度为5mm。
（二）泥浆制备与管理
泥浆主要是在地墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地墙的质量与安全。
1、泥浆配合比
根据地质条件，泥浆采用膨润土泥浆，针对松散层及砂砾层的透水性及稳定情况，泥浆配合比如下：
（每立方米泥浆材料用量Kg）
膨润土：
70
纯碱：
1.8
水:
1000
CMC:
0.8
上述配合比在施工中根据试验槽段及实际情况再适当调整。
制备泥浆的性能指标如下：
泥浆性能
新配制
循环泥浆
废弃泥浆
检验方法
比重
（g/cm3）
1.06~1.08
＜1.15
＞1.35
比重法
粘度（s）
25~30
＜35
＞60
漏斗法
含砂率
（%）
＜4
＜7
＞11
洗砂瓶
PH值
8~9
＞8
＞14
PH试纸
2、泥浆池设计
（1）泥浆池容量设计（以每一台成槽机挖6米槽段设计）
该工程地下墙的标准槽段挖土量：
V1=6×25×0.8=120m3
新浆储备量
V2=V1×80%=96m3
泥浆循环再生处理池容量
V3=V1×1.5=180m3
砼灌注产生废浆量
V4=6×4×0.8=19.2m3
泥浆池总容量
V≥V3+V4=200m3
（2）泥浆池结构设计
泥浆池结构见附图。
3、泥浆制备
泥浆搅拌采用2台2L-400型高速回转式搅拌机。
制浆顺序为：
具体配制细节：
先配制CMC溶液静置5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溶液。
搅拌10分钟，再加入纯碱,搅拌均匀后，放入储浆池内，待24小时后，膨润土颗粒充分水化膨胀，即可泵入循环池，以备使用。
4、泥浆循环
①在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段，边开挖边注入，保持泥浆液面距离导墙面0.2米左右，并高于地下水位1米以上。
②入岩和清槽过程中，采用泵吸反循环，泥浆由循环池泵入槽内，槽内泥浆抽到沉淀池，以物理处理后，返回循环池。
③砼灌注过程中，上部泥浆返回沉淀池，而砼顶面以上4米内的泥浆排到废浆池，原则上废弃不用。
5、泥浆质量管理
①泥浆制作所用原料符合技术性能要求，制备时符合制备的配合比。
②泥浆制作中每班进行二次质量指标检测，新拌泥浆应存放24小时后方可使用，补充泥浆时须不断用泥浆泵搅拌。
③混凝土置换出的泥浆，应进行净化调整到需要的指标，与新鲜泥浆混合循环使用，不可调净的泥浆排放到废浆池，用泥浆罐车运输出场。
泥浆调整、再生及废弃标准见下表：
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
1.13以上
1.1以下
1.15以上
含砂率
8%以上
6%以下
10%以上
粘度
35
24~35
40
失水量
25以上
25以下
35以上
泥皮厚度
3.5以上
3.0以下
4.0以上
pH值
10.75以上
8~10.5
7.0以下或11.0以上
注：
表内数字为参考数，应由开挖后的土质情况而定。
④泥浆检测频率附表：
泥浆检验时间、位置及试验项目
序号
泥浆
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，分为搅拌时和放24h后各取一次
搅拌机内及新鲜泥浆池内
稳定性、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
稳定性、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
再生处理槽
同上
再生调制的泥浆
调制前、调制后
调制前、调制后
同上
（三）成槽施工
地下连续墙成槽（尤其是入岩部分）是控制工期的关键，其主要内容为单元槽段划分，成槽机械的选择，成槽工艺控制及预防槽壁坍塌的措施。
1、槽段划分
槽段划分时采用设计图纸的划分方式，但在各转角处考虑成槽机的开口宽度及入岩施工方便，另外划分一部分非标准槽段。
见《槽段划分平面图》
2、成槽机械的选择
根据车站区域的地质情况，在强风化地层以上各层，采用2台HS843HD型和1台MHL-60100AYH型液压抓斗成槽，并配以自卸汽车运至临时渣土堆场，经排水后再转运出场；在嵌岩槽段，抓斗抓到强风化岩面后，先以GPS-15型钻机配牙轮钻头钻孔入岩，再以GC-1200型冲击钻，破碎孔间“岩墙”，扫孔成槽。
3、成槽工艺控制
连续墙施工采用跳槽法，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅和闭合幅，保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性，以确保槽壁垂直，部分槽段采取两钻一抓。
成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。
（1）土层成槽
液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层，在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段。
仔细观察监测系统，X，Y轴
任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。
抓斗贴临基坑侧导墙入槽，机械操作要平稳。
并及时补入泥浆，维持导墙中泥浆液面稳定。
（2）岩层成槽
在嵌岩槽段，抓斗到岩面即停，并使槽底基本持平。
钻孔采用3台GPS-15型钻机，配以牙轮钻头，以钻铤加压钻进，采用泵吸反循环出碴，岩屑随泥浆直接排到振动筛和旋流器处理。
在导墙上标出各钻孔位置，孔距为1.2米，在连续墙转角部位，向外多钻半个孔位，以保证连续墙完整性。
钻孔完毕后，即以GC-1200型冲击钻，配以特制的80厘米×120厘米方钻，将剩余“岩墙”破碎。
破碎时，以每两钻孔位中点作为中心下钻，以免偏锤。
冲击过程中控制冲程在1.5米以内，并注意防止打空锤和放绳过多，减少对槽壁扰动。
扫孔后再辅以液压抓斗清除岩屑。
（3）防止槽壁坍塌措施
成槽过程中，软土层和厚砂层易产生坍塌，针对此地质条件，制定以下措施：
①减轻地表荷载:
槽壁附近堆载不超过20KN/m2，起吊设备及载重汽车的轮缘距离槽壁不小于3.5米。
②控制机械操作:
成槽机械操作要平稳，不能猛起猛落，防止槽内形成负压区，产生槽坍。
③强化泥浆工艺：
采用优质膨润土制备泥浆，并配以CMC增粘剂形成致密而有韧性的泥浆止水护壁，并以重晶石适当提高泥浆比重，保持好槽内泥浆水头高度，并高于地下水位1米以上。
④缩短裸槽时间：
抓好工序间的衔接，使成槽至浇灌完砼时间控制在24小时以内。
⑤对于“Z”、“T”、“L”型槽段易塌的阳角部位，采用预先注浆处理。
（4）塌槽的处理措施
在施工中，一旦出现塌槽后，要及时填入砂土，用抓斗在回填过程中压实，并在槽内和槽外（离槽壁1m处）进行注浆处理，待密实后再进行挖槽。
（5）成槽质量标准：
①垂直度不得大于0.5%；
②槽深允许误差：
+100mm~-200mm；
③槽宽允许误差：
0~+50mm。
（四）清底换浆
成槽以后，先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用泵举反循环吸取孔底沉渣，并用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物，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100毫米。
（五）槽段接头清刷：
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。
刷壁器形式见附图。
（六）钢筋笼制作与安装
钢筋笼采用整体制作、整体吊装入槽，缩短工序时间。
1、钢筋笼制作：
①现场设置钢筋笼加工平台（如附图），平台具有足够的刚度和稳定性，并保持水平。
②钢筋加工符合设计图纸和施工规范要求，钢筋加工按以下顺序：
先铺设横筋，再铺设纵向筋，并焊接牢固，焊接底层保护垫块，然后焊接中间桁架，再焊接上层纵向筋中间联结筋和面层横向筋，然后焊接锁边筋，吊筋，最后焊接预埋件（同时焊接中间预埋件定位水平筋）及保护垫块。
③除图纸设计纵向桁架外，还应增设水平桁架（每隔3米设置一道），并增设钢筋笼面层剪力筋，避免横向变形。
对“┐”型“┳”型，“Z”型钢筋笼外侧每隔2米加2道水平剪力筋，入槽时打掉。
④钢筋笼制作过程中，预埋件、测量元件位置要准确，并留出导管位置（对影响导管下放的预埋筋、接驳器等适当挪动位置），钢筋保护层定位块用4毫米厚钢板，作成“┛┗”状，焊于水平筋上，起吊点满焊加强。
⑤由于接驳器及预埋筋位置要求精度高，在钢筋笼制作过程中，根据吊筋位置，测出吊筋处导墙高程，确定出吊筋长度，以此作为基点，控制预埋件位置。
在接驳筋后焊一道水平筋，以便固定接驳筋，水平筋与主筋间通过短筋连接。
接驳器或预埋筋处钢筋笼的水平筋及中间加设的固定水平筋按3%坡度设置，以确保接驳器及预埋筋的预埋精度。
⑥钢筋笼制作偏差符合以下规定：
a主筋间距误差：
±10mm。
b水平筋间距误
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