地连墙施工工艺.docx
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地连墙施工工艺
地下连续墙成槽施工
导墙施工
在地下连续墙成槽前，应砌筑导墙。
导墙制作做到精心施工，导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的边线和标高，是成槽设备进行导向，是存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。
根据本工程地质情况，研究决定地下连续墙施工采用倒“L”型现浇钢筋混凝土倒导墙（见如下导墙结构图），导墙间距860mm，砼采用商品砼，强度等级为C30。
导墙为地下连续墙平面定位基准物，轴线定位精度必须达到规定要求，并要经过监理单位验收签证。
导墙结构图
施工方法
测量放样：
根据地下连续墙轴线定出导墙挖土位置。
挖土：
测量放样后，采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙。
挖土标高由人工修整控制。
立模及浇砼：
在砼垫层面上定出导墙位置，再扎钢筋。
导墙外边以土代模，内边立钢模。
拆模及加撑：
砼达到一定强度后可以拆模，同时在内墙上面分层支撑80×80mm方木，防止导墙向内挤压，方木水平间距2m，上下间距为0.6m，可根据实际情况进行调整。
施工缝：
导墙施工缝是“凹凸”型，增加钢筋插筋，使导墙成为整体，达到不渗水的目的，施工缝应与地下连续墙接头错开。
变形缝：
导墙应设变形缝，其间距可为20～40m，两片导墙的变形缝不宜设置在同一断面。
转角处导墙处理：
本工程地下连续墙有转角型槽段，而成槽机抓斗宽度为2.8m，为解决槽段尺寸与抓斗宽度矛盾，考虑转角处导墙沿轴线方向外放尺寸，并对转角型槽段尺寸作局部调整（后附日新环岛站地下连续墙分幅施工平面图）。
施工要点
导墙在支模、砼浇筑等工序严格按规范施工。
在导墙沟槽开挖结束后，如遇土体塌方，先采用麻袋装土堆砌塌方处，再将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线的正确无误。
在导墙砼浇注前，将导墙顶面标高放样于模板面上，以控制导墙顶面标高。
导墙砼达到一定强度后方可拆摸，拆除后立即在导墙沟内设置上中下三道水平间距2米的方木支撑，确保导墙不移动。
导墙模板拆除后，检查导墙的中心线平整度、垂直度是否符合要求。
导墙施工结束后，即在导墙顶面上画出分幅线，用红漆标明单元槽段的编号；同时测出每幅墙顶标高，标注在施工图上，以备有据可查。
经常观察导墙的间距、整体位移、沉降，并作好记录，成槽前做好复测工作。
导墙混凝土自然养护到70％强度以上，方可进行成槽作业。
导墙制定精度及验收标准见下表。
导墙质量标准及精度要求表
序号
项目
单位
质量标准
1
内墙面与地下连续墙纵轴线平行度
mm
±10
2
内外导墙间距
mm
±10
3
导墙内墙面垂直度
%
0.3
4
导墙内墙面平整度
mm
3
5
导墙顶面平整度
mm
5
泥浆系统
本工程由一套泥浆工厂负责新浆的配制和回收浆的处理，由于施工现场的狭小，泥浆池无法布置，在施工场地以外，布置安排8只泥浆箱，2只废浆箱。
规格为：
6×2×2.2米。
总泥浆存量为大于260m3。
泥浆用量计算：
单元槽段土方量（最大）：
V=150m3；循环浆V1=200m3；泥浆循环、排土、形成泥皮、局部漏浆等消耗V2=50m3；废浆V3=10m3；V总=260m3。
新制泥浆配合比根据施工实际情况作调整，由于材料性质的变动，每一批新制的泥浆要进行泥浆的主要性能的测试，对泥浆的粘度、比重进行测试，符合技术要求的泥浆才允许使用，以确保泥浆护壁性能；对于槽段中回收的泥浆，经过净化处理后，对其各项性能指标进行测试，并根据具体的实测指标，对泥浆进行调整，各项泥浆指标达到标准后才能使用；废弃泥浆抽放在废浆池中组织外运。
泥浆系统工艺流程图如下。
泥浆系统工艺流程图
泥浆级配
新配制泥浆按理论配合比控制在比重1.05～1.15左右，粘度20～24s（漏斗粘度）。
对于地基处理范围的地下连续墙施工，适当提高泥浆比重、粘度来增加槽壁稳定性及护壁要求。
根据成槽施工中的实际情况，对泥浆配合比进行调整，以选择最合适的泥浆配合比。
泥浆配制
1）泥浆拟优先选用膨润土，如采用粘土其粘粒含量大于50%、塑性指数大于20、含砂量小于5%、二氧化硅和氧化铝含量的比值宜为3～4；根据本工程的地质情况及以往地墙施工经验，本工程拟采用配比为：
水：
膨润土：
纯碱：
CMC=1000kg:
80kg:
3.2kg:
1.6kg
由于材料性质的变动，每一批新制的泥浆要进行泥浆的主要性能的测试，对泥浆的粘度、比重进行测试，符合技术要求的泥浆才允许使用，如果上述泥浆指标不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整。
泥浆的配制性能指标见下表。
泥浆配制性能表
泥浆性能
新配制泥浆
循环泥浆
废弃泥浆
检验方法
比重（g/cm3）
1.05
1.10～1.2
＞1.25
比重计
粘度（s）
20～25
25～30
＞50
漏斗计
含砂率（%）
＜3
＜4
＞11
洗砂瓶
PH值
8～9
＞8
＞14
PH试纸
2）泥浆储存：
泥浆储存采用半埋式砖砌泥浆池和集装式泥浆箱。
3）泥浆循环：
泥浆循环采用3LM型泥浆泵输送，4PL型泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。
4）泥浆的分离净化：
泥浆使用一个循环之后，要对泥浆进行分离净化，尽可能提高泥浆的重复使用率。
槽内回收泥浆的分离净化过程是：
先经过土碴分离筛，把粒径大于10mm的泥土颗粒分出来，防止其堵塞旋流除碴器下泄口，然后依次经过沉淀池、旋流除碴器、双层振动筛多级分离净化，使泥浆的比重与含沙量减小，直至泥浆比重小于1.10，含沙量小于4%为止。
泥浆系统工艺流程如下图所示。
泥浆系统工艺流程图
泥浆配置方法如下图所示。
原料试验
称量投料
膨润土加水冲拌5分钟
CMC和纯碱加水搅拌5分钟
溶胀24小时后备用
泥浆性能指标测定
混合搅拌3分钟
泥浆配置方法图
泥浆制作技术要点
（1）泥浆搅拌严格按照操作规程和配合比要求进行，泥浆拌制后应静置24小时后方可使用;
（2）在成槽施工中，泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，为确保护壁效果及砼质量，应对槽段被置换后的泥浆进行测试，对不符合要求的泥浆进行处理，直至各项指标符合要求后方可使用；
（3）对严重水泥污染及超比重的泥浆作废浆处理，用全封闭运浆车运到指定地点，保证城市环境清洁；
（4）严格控制泥浆的液位，保证泥浆液位在地下水位0.5米以上，并不低于导墙顶面以下30厘米，液位下落及时补浆，以防塌方。
（5）泥浆棚须挂牌，标明泥浆各项指标。
箱和池中的合格泥浆，在每班中应巡逻检查，并将供浆量和抽查报告记录完整，以备施工考查。
成槽施工
施工工艺
根据每个槽段的宽度尺寸，决定挖槽的幅数和次序，对三序成槽的直线槽段，采用先两边后中间的顺序。
转角和折线幅槽段先短边后长边抓法。
成槽时，泥浆应随着出土补入，保证泥浆液面在规定高度上。
成槽机掘进初始速度应控制慢速，严格控制垂直，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，连接幅闭合幅应先刷壁，确保接头基本无夹泥，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,数据均作好记录。
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现象时,不准盲目掘进，待商议处理后再行施工。
施工要点
成槽前必须对上道工序进行检查，合格后方能进行下道工序。
控制大型机械尽量不在已成槽段边缘行走，确保槽壁稳定，已成槽段实际深度须实测后记录备查。
成槽过程中发现泥浆大量流失、地面下陷等异常现象时不准盲目掘进，待商议处理后再行施工。
成槽过程中，泥浆液面应控制在规定的液面高度上。
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。
槽段成槽施工结束后，应检测槽壁的垂直度，每幅槽段测三点，检测采用我司成槽机自带槽壁检测系统和超声波测壁仪相结合。
槽段检测
（1）垂直度测试方法及幅数
槽段成槽完毕后，在槽段中心架设超声波器，检测槽壁的垂直度以及开挖深度。
对超出规范要求的槽段，应及时修补槽段。
严禁下放钢筋笼。
检测频率为100%，即所有槽段进行检测。
（2）深度检测方法及幅数
槽段成槽顺序按先两边后中间的方式进行,每幅完毕后用测绳垂直放入槽段,读取槽段深度。
地墙施工过程中，每幅槽段都必须检测其深度。
（3）槽段砼检测
每幅槽段做二组抗压试验，每幅槽段做一组抗渗试验。
地下连续墙槽壁稳定性分析与验算
泥浆对槽壁的支撑可借助于楔形土体滑动的假定所分析的结果进行计算。
地墙在粘性土层内成槽。
当槽内充满泥浆时，槽壁将受到泥浆的支撑护壁作用，此时泥浆使槽壁保持相对稳定。
假定槽壁上部无荷载，且槽壁面垂直，其临界稳定槽深可按下式计算：
槽壁土层粘土容重
，泥浆比重为1.05~1.20，粘土固结不排水抗剪强度
，安全系数取1.5。
在有地面和构筑物荷载的土层内成槽，其开槽抗坍塌安全系数K可按下式计算：
开槽壁面横向容许变形Δ（m）为：
式中——静止土压力系数，取
；
——分别为土和泥浆的浮容重（
）；
N——条形深基础的承载力系数，对于矩形沟槽
；
c——粘性土不排水抗剪强度（
）；
μ——土的泊松比；
Z——所考虑土层的深度；
——土的压缩模量（
）。
地下连续墙槽段壁长L=6.0m，宽B=0.8m，深H=35m。
取
，
。
代入公式得：
；N=4（1+0.8/6.0）=4.53
槽段抗坍塌安全系数：
K=4.53*35/[0.5（8.0*35+0）-（1.5*35）]=1.81故安全。
槽段壁面在35m深处（即Z=35m）的横向变形：
，可满足要求。
清基及接头处理
成槽至标高后，连接幅闭合幅应先刷壁，采用与H型钢外形匹配的接头刷重量约3t进行接头清刷，清刷过程中对刷头采用清水清洗，确保接头基本无夹泥，后扫孔，扫孔时抓斗每次移开50cm左右，扫孔结束后。
成槽完毕达到设计标高后，插入接头箱，接头箱后空隙内填泥。
接头箱吊放
本工程使用配套顶拔能力达500吨的引拔机拔接头箱。
槽段清基合格后，立刻吊放接头箱，由履带起重机分节吊放安装垂直插入槽内。
接头箱的中心应与设计中心线相吻合，接头箱利用自重，插入土体，防止砼倒灌。
严格测量成槽深度。
接头箱安放的深度应与实际成槽深度相一致，上端头与导墙连接处用定位槽钢固定，防止浇注砼时移动，接头箱后侧填砂，防止倾斜。
钢筋笼制作和吊放
钢筋笼的制作
钢筋笼加工平台
根据本工程情况，钢筋笼加工平台设置一个，平台尺寸为30m×8m，用槽钢焊成格栅状。
钢筋笼平台定位用经纬仪控制，标高用水准仪校正。
钢筋笼制作工艺
⑴钢筋笼采用整体制作，在通长的钢筋笼底模上整幅加工成型，整体吊装入槽。
地下连续墙的受力钢筋采用HRB335钢筋，地下连续墙主筋保护层厚度为：
迎土侧70mm，开挖侧70mm。
为了钢筋笼的顺利吊放，钢筋笼宽度应比相应的槽段宽度小350～450mm，钢筋笼端部与下幅地连墙之间应留有150～200mm的空隙。
采用薄钢板制作垫块，焊于钢筋笼上。
⑵钢筋笼制作全部采用电焊焊接，不得用镀锌铁丝绑扎。
Ⅱ钢筋焊接选用E50系列焊条，焊接时要特别注意对结构外侧防水层的保护。
⑶各种钢筋焊接接头按规定作拉弯试验，试件试验合格后，方可焊接钢筋，制作钢筋笼。
⑷按翻样图布置各类钢筋，保证钢筋横平竖直，间距符合规范要求，钢筋接头焊接牢固，成型尺寸正确无误。
由于横向钢筋有时会阻碍导管插入，所以纵向钢筋应放在内侧，横向钢筋放在外侧，纵向钢筋的底端应距离槽底面100～200mm。
纵向筋底端应稍向内弯折，以防钢筋笼吊放时擦伤槽壁，同时纵筋内弯的程度也不宜过大，以防影响连续墙混泥土浇注时的导管插入。
为便于整体吊装受力，钢筋笼两面均设置桁架筋加强，均设置在主筋内侧，拐角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆。
⑸钢筋笼绑扎时应根据混凝土浇注时导管位置设置导管插入通道，通道内净尺寸至少大于导管外径5厘米，导管导向钢筋必须焊接牢固，导向钢筋搭接处应平滑过渡，防止产生搭接台阶卡住导管。
⑹为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形，各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架，转角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆等。
⑺为了保证钢筋笼吊装安全，与吊环连接的钢筋笼竖向钢筋必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固。
⑻按设计要求焊装预留插筋、预埋铁件，注浆管、如有监测管的槽段应及时通知监测单位安装，并保证插筋、埋件的定位精度符合规定要求。
⑼钢筋笼制成品必须先通过“三检”，再填写“隐蔽工程验收报告单”，请监理单位验收签证，否则不可进行吊装作业。
钢筋笼吊装
1、根据本工程的实际情况，吊装机械选用150吨履带吊和50吨履带吊各一台。
2、机械性能参数
1）主机选用：
150t履带式起重机，把杆长54.85m，主要性能见下表：
起重半径R
（m）
有效起重量Q
（t）
提升高度H
（m）
角度
（度）
10
44.3
54
80
12
43.5
53.8
79
14
40.3
53.4
77
16
35.8
53
75
18
30.6
52.4
73
注：
主机起吊配备50t铁扁担，铁扁担和料索具总重约2.5t。
2）副机选用：
50t履带式起重机，把杆长39.62m，主要性能见下表：
起重半径R（m）
有效起重量Q（t）
提升高度H（m）
角度（度）
8.5
25.7
39.7
77.6
9
23.8
39.6
76.8
10
20.5
39.3
75.3
注：
副机起吊配备30t铁扁担，铁扁担和料索具总重约2.0t。
双机抬吊系数（K）计算
N主机＝43.5tN索＝2.5tQ吊重＝32t
K主＝（32+2.5）／43.5=0.79
N副机=23.8tN索=2tQ吊重=18t
K副=（18+2）/23.8=0.84
3施工要点
钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸，无差异才能上平台制作。
对于闭合幅槽段，应提前复测槽段宽度，根据实际宽度调整钢筋笼宽度。
钢筋焊接质量应符合设计要求，吊攀、吊点加强处须满焊，主筋与水平筋采用点焊连接，钢筋笼四周及吊点位置上下1米范围内必须100%的点焊，其余位置可采用50%的点焊，并严格控制焊接质量。
钢筋笼制作后须经过三级检验,符合质量标准要求后方能起吊入槽。
根据规范要求，导墙墙顶面平整度为5mm，在钢筋笼吊放前要再次复核导墙上4个支点的标高，精确计算吊筋长度，确保误差在允许范围内。
在钢筋笼下放到位后，由于吊点位置与测点不完全一致，吊筋会拉长等，会影响钢筋笼的标高，为确保预埋件的标高，应立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高，根据实际情况进行调整，将笼顶标高调整至设计标高。
起吊钢筋笼时，先用150吨履带吊（主吊）和50吨履带吊（副吊）双机抬吊，主吊机采用4点、副吊机采用6点起吊钢筋笼，起吊钢筋笼时，将钢筋笼水平吊起，然后升主吊、放副吊，将钢筋笼凌空吊直（钢筋笼上纵、横向起吊桁架和吊点设置示意图；钢筋笼整幅起吊示意图如下）。
钢筋笼纵、横向起吊桁架和吊点设置示意图
钢筋笼整幅起吊示意图
吊运钢筋笼必须单独使用150吨履带吊（主吊），吊运钢筋笼必须确保钢筋笼呈垂直悬吊状态。
为了不使钢筋笼在空中晃动，钢筋笼下端可系绳索用人力控制。
起吊时不能使钢筋笼下端在地面大拖拉，以防造成下端钢筋弯曲变形。
对于L形和Z形等异型钢筋笼，在其笼体全高范围内每隔2米加焊1～2根水平斜撑钢筋，待钢筋笼下槽时再逐一切断。
插入钢筋笼时，必须使钢筋笼对准槽段中心，确保钢筋笼垂直而又准确地插入槽内。
钢筋笼进入槽内时，吊点中心必须对准槽段中心，然后慢慢下降，同时要控制钢筋笼不得大幅度横向晃动，造成槽壁坍塌。
如果钢筋笼不能顺利插入槽内，应重新吊出，查明原因及时解决，如果需要则在修槽之后再吊放。
严禁将钢筋笼作自由坠落状强行插入槽内，否则会引起钢筋笼变形或槽壁坍塌，产生大量沉渣。
将严重影响连续墙的施工质量。
钢筋笼吊放入槽时，不允许强行冲击入槽，同时注意钢筋笼基坑面与迎土面，严禁放反。
搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。
同时根据实测的导墙标高，严格控制钢筋预埋件的埋设标高。
吊运钢筋笼入槽后，用吊梁穿入钢筋笼最终吊环内，搁置在导墙顶面上。
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。
水下混凝土浇筑
清底换浆
清底换浆使用Dg100空气升液器，由起重机悬吊入槽，空气压缩机输送压缩空气，以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土渣淤泥，并置换槽内粘度、比重或含沙量过大的泥浆，使全槽泥浆粘度＜25s、比重＜1.10g/cm3（不小于1.06）、含沙量＜4%，符合清底后泥浆的质量要求。
下导管
导管采用ф250mm钢管连接而成，使用前进行水密试验，合格后方可使用。
为防止泥浆灌入导管，导管底部距槽底30～50cm，导管水平间距应小于3m，距槽端部≯1.5m。
顶部采用自制夹具搁置在导墙上，导管安装好后，检查槽内泥浆比重、粘度和墙底沉渣厚度，如超标，利用导管进行二次清底。
墙体测斜管埋设
按照设计施工图纸要求，在相应观测断面布置测斜管。
测斜管布置在一槽段两根灌注导管间的中央位置，以使测斜管受到均匀的混凝土冲力和压力。
测斜管的埋设应在清孔合格后浇注混凝土前2～3h内完成。
灌注墙体水下混凝土
本工程砼的设计标号为水下C30，混凝土采用商品砼，砼的坍落度为18～22cm，由砼输送车运至现场，砼泵车灌注砼。
地连墙砼灌注示意详见下图。
地连墙砼灌注示意图
1）浇灌混凝土在钢筋笼入槽后的4小时之内开始,同时还应在成槽后8小时内进行浇注，防止槽壁因长时间浸泡而缩孔、坍塌。
2）混凝土下料用经过耐压试验的φ250混凝土导管,导管拎、拔、拆卸导管使用履带吊。
3）浇灌混凝土过程中，埋管深度保持在1.5～3.0m，混凝土面高差控制在0.5m以下，墙顶混凝土浇筑面高于设计标高0.3～0.5m。
4）按规定要求在现场采样捣制和养护混凝土试块，及时将达到养护龄期的试块送交试验站做试验。
接头质量控制
为确保后浇槽段与先插接头桩的接头质量，防止地下连续墙出现漏水现象，在后开挖槽段进行砼浇注之前，应对接头型钢表面的附着胶凝物进行清洗，清洗采用接头刷壁器，清洗时间为15～20分钟，至接头刷无泥浆为止。
接头箱接头提拔
接头箱提拔与砼浇注相结合，砼浇注记录作为提拔接头箱时间的控制依据，根据水下砼凝固速度的规律及施工实践，砼浇注开始后3.5～4小时左右开始拔动。
其幅度不宜大于10厘米，以后每隔10～20分钟提升一次，其幅度不宜大于20厘米，观察接头箱的下沉，待砼浇注结束后6～8小时，将接头箱一次全部拔出并及时清洁和疏通工作。
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