地下连续墙2.docx

1、地下连续墙2湖南交通工程职业技术学院 毕业论文（ 2011 届）论文题目：地下连续墙施工中的几点思考 姓 名： 刘 炎 系（院）： 交通工程系 专业名称： 铁道工程技术 指导老师： 贺常元、张进锋 2009 年 6 月 21 日 目录中文摘要 1English Summary 2一、地下连续墙的发展史及简介 3二、地下连续墙的优缺点 4三、结合现状对地下连续墙的分析 4四、地下连续墙的施工工艺 54.1导墙制作 54.2槽段划分 54.3成槽 64.4清底 64.5钢筋网的加工与吊装 64.6砼的灌注 7五、地下连续墙各个施工环节中的要点和难点： 105.1导墙施工 105.2 105.3 泥

2、浆制作 115.4 115.5 成槽主要有以下几个问题： 125.6钢筋笼起吊和下钢筋笼 125.7下、拔砼导管、浇筑砼 13六地下连续墙的发展前景 14七、展望 14致谢！ 15参考文献 16 中文摘要本文主要针对地铁车站施工出现的深基坑工程底下连续墙施工工艺及问题进行了讨论,以及对深基坑工程今后的发展进行了展望.为了满足社会主义现代化建设的需要,相信在以后的基坑工程实践中,随着支护理论的不断发展和支护技术的不断进步,新技术的不断推广,基坑工程技术水平将会不断提高和发展,深基坑工程必将日益完善。关键词：地下连续墙；施工工艺；展望；问题处理。 English SummaryThis artic

3、le main for Metro station construction appears of deep pit engineering under continuous wall construction technology and the problem for has discussion, and on deep pit engineering future of development for has prospect. to meet socialist modernization construction of need, believe in yihou of pit e

4、ngineering practice in the, as support nursing theory of constantly development and support nursing technology of constantly progress, technology of constantly promotion, pit engineering technology level will will constantly improve and development, deep pit engineering will increasingly perfect.Key

5、 words: underground continuous wall; construction; prospect; the problem.一、地下连续墙的发展史及简介地下连续墙开挖技术起源于欧洲，它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，20世纪5060年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。由于目前挖槽机械发展很快，与之相适应的挖槽工法层出不穷；有不少新的工法已经不再使用膨润土泥浆；墙体材料已经由过去以混凝土为主而向多样化发展；不再单纯用于防渗或挡土支护，越来越多

6、地作为建筑物的基础，所以很难给地下连续墙一个确切的定义。一般地下连续墙可以定义为：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。 经过几十年的发展，地下连续墙技术已经相当成熟，其中以日本在此技术上最为发达，已经累计建成了1500万平方米以上，目前地下连续墙的最大开挖深度为140 m，最薄的地下连续墙厚度为20cm。1958年，我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙，到目前为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术，估计已建成地下连续墙120万140万平方米。地下连续墙已经并且正在

7、代替很多传统的施工方法，而被用于基础工程的很多方面。在它的初期阶段，基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用许多新技术、新设备和新材料，现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构，最近十年更被用于大型的深基坑工程中。 通常地下连续墙主要被用于：1.水利水电、露天矿山和尾矿坝（池）和环保工程的防渗墙2.地下构筑物（如地下铁道、地下道路、地下停车场和地下街道、商店以及地下变电站等）3.市政管沟和涵洞4.盾构等工程的竖井5.泵站、水池6.各种深基础和桩基二、地下连续墙的优缺点优点：地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的

8、施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用。并且随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。在基坑深（一般h10m）、周围环境保护要求高的工程中，经技术经济比较后多采用此技术。缺点：地下连续墙在坚硬土体中开挖成槽会有较大困难，尤其是遇到岩层需要特殊的成槽机具，施工费用较高。在施工中泥浆污染施工现场，造成场地泥泞不堪。三、结合现状对地下连续墙的分析在北京实习这段时间里我接触到了两个地铁车站的施工，我感觉很荣幸

9、能目睹两个明挖车站的施工，让我了解了一些以前都没接触过的新工艺。其中一个是北京地铁6号线七里庄站，另一个是我实习单位参建的北京地铁14号线04标大井站。这两个车站都属于明挖车站，施工工艺上有很大的相似之处。大井站位于大井路与丰体南路交叉口以东。车站为地下两层双柱三跨岛式站台车站，其中地下一层为站厅，地下二层为站台。车站起点里程K9+111.8，终点里程K9+318.2，车站总长206.4m，标准段总宽20.9m ，站台长138m，站台宽12m，车站共设4座出入口（其中一座预留），2组风亭、风道，2座紧急疏散出入口。车站设计中考虑了围护结构和支撑桩的竖向承载能力。其中围护结构共有83幅地下连续墙

10、。地下连续墙墙采用C30混凝土灌注。四、地下连续墙的施工工艺地下连续墙的主要工序包括：测量放样、导墙制作、槽段划分、泥浆制备、开挖成槽、清底、钢筋网制作及吊装，水下砼灌注等。4.1导墙制作导向墙是沿地下连续墙中心线设置的钢筋混凝土临时构筑物。其主要作用是作为成槽机械的施工导向、控制标高和钢筋网定位标志、防止槽壁坍塌、支承施工机械、容蓄泥浆护壁，起挡土、承台、维持稳定液面的作用，在基坑土方开挖及冠梁施工时防止连续墙顶以上的土方坍塌等。导墙施工的技术措施： （1）为防止槽内泥浆渗漏及连续墙槽段开挖过程土体扰动而导致地面水及地下水渗入沟槽，导墙底以及外侧采用粘性土分层回填并夯实。导墙的施工接缝位置与

11、连续墙接头位置错开。导墙砼未达到设计强度80%前，严禁重型机械和运输设备在导墙上或附近作业。拆模后，立即在两边导墙间加设横向支撑。（2）导墙施工偏差，按符合下列要求进行控制：导墙顶面平整度不得大于5mm。导墙内壁面垂直度不得大于0.5%。导墙之间的净距偏差不得大于10mm。导墙中心线与连续墙轴线偏差不得大于10mm。4.2槽段划分槽段划分就是确定单元槽段的长度。根据下列条件选择单元槽段长度：（1）场地水文地质情况；（2）根据连续墙形状和施工工艺要求；（3）单元槽段砼浇筑强度；（4）钢筋网制作及起吊能力。根据同类工程施工经验，对照实际情况，确定单元槽段长度（一般为5.0m），个别槽段将视实际情况

12、进行适当调整。4.3成槽造孔成槽是地下连续墙施工中的一道关键工序。根据地质资料和设计要求，结合施工经验及现场情况，选用冲击钻机及液压抓斗机进行造孔。冲击钻机，能够在各种复杂地层中造孔，且往复机械运动呈周期性，冲程稳定，对于形成较为稳定的孔壁和提高岩层造孔速度十分有利。成槽过程要注意以下问题：（1）随时向槽内补充泥浆，保证槽内泥浆面不低于导墙面0.5m，以利于槽内稳定。（2）确保槽段深度和终孔条件满足设计要求，并且槽底平整。（3）检查槽孔垂直度，槽壁垂直度偏差按设计要求。（4）抓斗抓槽过程中遇到岩石层或坚硬地层时，配合冲击钻联合作业。（5）加强观测，若发生异常情况，要及时妥善处理。4.4清底成槽

13、作业完成后，为了把沉积在槽底的沉渣清出，需要对槽底进行清孔，以提高地下连续墙的承载力和抗渗能力，提高成墙质量。在清孔过程中，要不断向槽内泵送优质泥浆，以保持液面稳定，防止塌孔。清孔采用向槽段底部泵送优质泥浆置换和抓斗清捞余渣相结合的方法。清底完成后，沉渣厚度必须不大于100mm。4.5钢筋网的加工与吊装（1）钢筋网的制作连续墙的钢筋网在现场制作，钢筋网按设计要求（包括钢筋网厚度、长度、各种钢筋规格及配置方式等）加工，钢筋网钢筋的连接方式采用搭接或单面焊缝焊接，接头位置相互错开，焊接接头的位置、数量和焊接质量按国家现行标准钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）有关规定执行，钢筋网制作完成（含

14、预埋件安装）后由有关技术人员检验合格后绑上标签。钢筋网的制作必须符合表2规定。 （2）钢筋网的吊装根据钢筋网的重量，综合考虑起吊能力及确保连续墙质量，起吊设备的起吊能力和起吊高度。拟采用起吊设备。如钢筋网长度较大时一般采用50t70t履带吊车为主吊，30t汽车吊辅助进行吊装。4.6砼的灌注混凝土浇筑是地下连续墙施工的最后一道工序，也是最关健的一道工序。如果混凝土浇筑不正常，势必影响整个墙体的施工质量。地下连续墙的砼通常采用导管法浇注，导管每节长2米为宜，同时配以1米的导管，组成与槽深适应的管长。内径为150250mm，应尽可能使用大直径的导管，因为导管内径过小，会增大导管内壁的摩擦力。导管内壁

15、应光滑，且导管的末端与槽底的距离应在1020cm。导管开始灌注时，为防止管内泥浆与最初投入的砼相混合，使砼离析堵塞导管，应在管内放入管塞，管塞形式有多种，我们在施工时，使用的是气球塞，灌注前，预先插入中间空着的管子，在浇注砼时在导管上口处安装一个比导管口大的气球，让砼在它上面压下去，气球就将管内的泥浆往下挤出，而将管内泥浆置换成砼，另外，导管的配置及设置对灌注砼的质量也起着很关键的作用，通过导管浇注到槽内的砼状态，象土的自然休止角一样。随着与导管的距离加大而平缓地低落下去。因此，在使用多根导管灌注时，如果导管之间的距离过大，使浇注的砼表面有明显的高低差别时，则砼很容易裹入沉渣或泥浆，影响砼的质

16、量。砼导管的合理配置就是使连续墙的砼面达到均衡上升的浇注状态。因此，砼导管的数量、间距和位置应根据槽段的长度来确定。当槽段长度小于4m时，可使用一根导管；大于4m时，应使用2根或2根以上的导管。导管的间距则根据导管的内径来决定，内径为150mm的导管，间距取2.0m以下；内径为200mm的导管，间距取3.0m以下。在使用2根以上的导管浇注砼时，尽可能同时灌入砼，这样才能保证槽段内两导管外的砼同时上升，我们在施工过程中，使用测锤同时测两边砼面的上升高度，保证两边砼面的高差不大于30cm。导管浇注砼最理想的状况是：最初浇注的砼始终处于最上层，与泥浆相接触的部分一直稳定不变。用导管在泥浆下浇注砼，导

17、管埋入砼的深度必须在1.5m以上，否则会把砼上升面附近的浮浆卷入砼内，单导管的埋入深度又不宜过大，否则砼不宜从导管内流出，砼最大埋入深度为6m。从现场灌注情况看，当埋管深度大于6米时，提管比较困难，而且在有两根或两根以上导管灌注时，应同时折卸导管，这样可以保证导管内的砼下降速度大体一致。当砼浇灌到地下连续墙墙顶附近，导管内砼不易流出时，一方面要降低浇灌速度，一方面可将导管的埋入深度减为1m左右，同时，可将导管上下抽动，但幅度不能超过30cm，导管在砼内作上下的竖直抽动，不但有利于导管内砼的流动，也利于砼捣实.在夏天由于砼凝结时间较快，所以必须在搅拌好之后一小时内尽快灌完，同时在设计砼配合比时，

18、还用考虑在砼中加入适当的缓凝剂。（1）砼的质量要求砼配合比由砼供应商通过试配确定，报经监理审核，业主批准后实施。为确保砼的质量符合设计要求及满足施工工艺要求的需要，砼采用双掺技术，掺入适量的磨细粉煤灰及外加剂（缓凝减水剂），提高砼的和易性，砼的坍落度（孔口检验值）控制在180220mm，初凝时间4h，水灰比0.55，砂率控制在45%左右。拌制砼的原材料要求如下：1）砂、石料砂选用级配良好的中粗砂；石选用dmax40mm的配级良好的碎石。砂、石料的质量要求符合现行的普通混凝土用砂质量标准及验收方法和普通混凝土用碎石或卵石质量标准及验收方法的有关规定。2）水泥水泥选用产品质量稳定并取得证书的32.

19、5#或42.5#普通硅酸盐水泥（转窑）。水泥进仓要有出厂合格证或检验报告，并按规定抽样检验合格后方可使用。3）水拌和砼用水采用生活饮用自来水，满足砼的质量要求。4）粉煤灰和外加剂粉煤灰和外加剂的质量必须符合国家现行标准的规定，其掺量通过多次试配，效果稳定后确定。砼生产及运输过程的质量控制由砼供应商负责。砼到达现场后核对砼供应商出具的“收货单”，并检测砼坍落度，符合要求方能卸料灌注。质量控制程序图 五、地下连续墙各个施工环节中的要点和难点：5.1导墙施工 导墙是地下连续墙施工的第一步，它的作用是挡土墙，建造地下连续墙施工测量的基准、储存泥浆，它对挖槽起重大作用。根据我们使用的情况看来主要有以下几

20、个问题：（1）导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑，导墙侧向稳定不足发生导墙变形。解决这个问题的措施是导墙拆模后，沿导墙纵向每隔一米设二道木支撑，将二片导墙支撑起来，导墙砼没有达到设计强度以前，禁止重型机械在导墙侧面行驶，防止导墙受压变形。如导墙已变形，解决方法是用锁口管强行插入，撑开足够空间下放钢筋笼。（2）导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行这个问题在我们的施工过程中曾经碰到过，超声波测试结果显示，由于导墙本身的不垂直，造成整幅墙的垂直度不理想。（3）导墙开挖深度范围内均为回填土，塌方后造成导墙背侧空洞，砼方量增多解决方法：首先是用小型挖基开挖

21、导墙，使回填的土方量减少，其次是导墙背后填一些素土而不用杂填土。5.2钢筋笼制作钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节，在我们的施工过程中，钢筋笼的制作与进度的快慢有直接影响。钢筋笼制作主要有以下几点问题： （1）进度问题进度是由许多因素影响的，我们一般碰到的主要有：施工时场地条件不允许设置两个钢筋制作平台。钢筋笼制作速度决定了施工进度，要保证一天一幅的施工进度，一定要两个施工平台交替作业。 （2）焊接质量问题焊接质量问题是钢筋笼制作过程里一个比较突出的问题。主要有：碰焊接头错位、弯曲。错位主要是由于碰焊工工作量大，注意力不集中引起的质量问题，经过提醒并且不定期的抽样检查，碰焊质量有了明显

22、提高。民工队伍里需要掌握碰焊技术的人员。弯曲是因为碰焊完成后，接头部分还处于高温软弱状态，强度不够，民工在搬运钢筋到堆放地时，造成钢筋在接头处受力弯曲变形，在堆放后又没有处理过，冷却后强度恢复很难处理。对民工技术交底过后情况有所好转，在以后的工作里应该紧盯这个问题。5.3 泥浆制作 泥浆是地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的关键，必须根据地质、水文资料，采用膨润土、cmc、纯碱等原料，按一定比例配制而成。在地下连续墙成槽中，依靠槽壁内充满触变泥浆，并使泥浆液面保持高出地下水位0.51.0米。泥浆液柱压力作用在开挖槽段土壁上，除平衡土压力、水压力外，由于泥浆在槽壁内的压差作用，部分水渗入土层，从而在槽

23、壁表面形成一层固体颗粒状的胶结物泥皮。性能良好的泥浆失水量少，泥皮薄而密，具有较高的粘接力，这对于维护槽壁稳定，防止塌方起到很大的作用。 泥浆制作过程中应该注意以下几个问题：（1）要按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。新拌制的泥浆不控制就不知拌制的泥浆能否满足成槽的要求；储存泥浆池的泥浆不检验，可能影响槽壁的稳定；沟槽内的泥浆不按挖槽过程中和挖槽完成后泥浆静止时间长短分别进行质量控制，会形成泥皮薄弱且抗渗性能差；挖槽过程中正在循环使用的泥浆不及时测定试验，泥浆质量恶化程度不清，不及时改善泥浆性能，槽壁挖掘进度和槽壁稳定性难以保证；浇筑混凝土置换出来的泥浆不进行全部质量控制试验，就无法判别泥

24、浆应舍弃还是处理后重复使用。（2）成本控制泥浆制作主要用三种原材料，膨润土、cmc、纯碱。其中膨润土最廉价，纯碱和cmc则非常昂贵。如何在保证质量的情况下节约成本，就成为一个关键问题。（3）泥浆制作与工程整体的衔接问题泥浆制作工艺要求，新配制的泥浆应该在池中放置一天充分发酵后才可投入使用。旧泥浆也应该在成槽之前进行回收处理和利用。当工程进行得非常紧张的时候，一天一幅的进度对泥浆制作是一个严峻的考验。5.4 成槽放样成槽放样其实是一项比较简单的工作，但我们却在这个问题上碰到了钉子。（1）成槽宽度理论上应该是：成槽宽度=墙体理论宽度+锁口管直径+外放尺寸（先行幅）成槽宽度=墙体理论宽度+锁口管直径

25、/2+外放尺寸（连接幅）（2）购买测斜仪，确保垂直度。5.5 成槽主要有以下几个问题：（1）成槽施工是地下连续墙施工的第一步，也是地下连续墙施工质量是否完好的关键一步，成槽的技术指标要求主要是前后偏差、左右偏差。由于前后偏差由仪器控制，前后偏差在施工过程中出现问题的次数是较少的；左右偏差的问题是我们地下连续墙施工过程中的一个顽症，发生的概率非常高。 （2）泥浆液面控制成槽的施工工序中，泥浆液面控制是非常重要的一环。只有保证泥浆液面的高度高于地下水位的高度，并且不低于导墙以下50厘米时才能够保证槽壁不塌方。泥浆液面控制包括两个方面：首先是成槽工程中的液面控制，这一点做起来应该并不难。但是一旦发生

26、，就会对我们的槽壁质量形成了很大的影响，塌方在所难免。产生的原因主要是指导工麻痹大意，民工不知道如何操作。我认为对民工的交底也是一项必做的工作，民工不止是干体力活，对具体的工序也应该有一定的了解。其次是成槽结束后到浇筑砼之前的这段时间的液面控制。这件工作往往受到大家的忽视，但是泥浆液面的控制是全过程的，在浇筑砼之前都是必须保证合乎要求的，只要有一小段时间不合要求就会功亏一篑。（3）地下水的升降遇到降雨等情况使地下水位急速上升，地下水又绕过导墙流入槽段使泥浆对地下水的超压力减小，极易产生塌方事故。5.6钢筋笼起吊和下钢筋笼（1）钢筋笼偏移由于上一幅施工时锁口管后面的空当回填不密实造成的漏浆问题会

27、产生一系列的不良后果。成槽时由于砼已凝固，会损坏成槽机的牙齿，下钢筋笼时也会对钢筋笼产生影响。当钢筋笼碰到砼块时，会发生倾斜，使钢筋笼左右标高不一致，影响接驳器的准确安放。同时由于漏浆的影响，会使钢筋笼发生侧移，扩大本幅墙的宽度，占用下一幅墙的墙宽。（2）钢筋笼下不去除少数是槽体垂直度不合要求外，大部分情况是由于漏浆的原因导致钢筋笼下不去，因此漏浆的问题必须要解决。回填土不密实是导致漏浆的主要原因。（3）钢筋笼的吊放钢筋笼的吊放过程中，发生钢筋笼变形，笼在空中摇摆，吊点中心与槽段中心不重合。就会造成吊臂摆动，使笼在插入槽内碰撞槽壁发生坍塌，吊点中心与槽段中心偏差大，钢筋笼不能顺利沉放到槽底等。

28、吊点问题至关重要，一旦吊点发生问题，就有可能造成钢筋笼变形等不可弥补的损失，因此一定要经过项目部人员的仔细研究推敲，以确保钢筋笼起吊的绝对安全。插入钢筋笼时，使钢筋笼的中心线对准槽段的纵向轴线，徐徐下放。5.7下、拔砼导管、浇筑砼（1）导管拼装问题导管在砼浇注前先在地面上每4-5节拼装好，用吊机直接吊入槽中砼导管口，再将导管连接起来，这样有利于提高施工速度。（2）在钢筋笼安置完毕后，应马上下导管马上下导管是一个工序衔接的问题，这样做可以减少空槽的时间，防止塌方的产生。（3）施工工艺对墙体质量的影响导管间距不同间距导管浇注的墙段，墙间夹泥面积占垂直端面积的百分数统计表见下表夹泥面积统计表统计数据

29、表明，导管在3m时，断面夹泥很少，33.5m略有增加，大于3.5m夹泥面积大大增加，因此导管间距不宜太大。导管埋深导管埋深影响混凝土的流动状态。埋深太小，混凝土呈覆盖式流动，容易将混凝土表面的浮泥卷入混凝土内；导管埋深太深时，导管内外压力差小，混凝土流动不畅，当内外压力差平衡时，则混凝土无法进入槽内。导管高差不同时拔管造成导管底口高差较大，当埋深较浅的进料时，混凝土影响的范围小，只将本导管附近的混凝土挤压上升。与相邻导管浇注的混凝土面高差大，混凝土表面的浮泥流到低洼处聚集，很容易被卷入混凝土内。浇注速度浇灌速度太快，使混凝土表面呈锯齿状，泥浆和浮泥会进入到裂缝重严重影响混凝土质量。六地下连续墙

30、的发展前景之所以能得到如此广泛的应用和其具有的优点是分不开的，地下连续墙具有以下一些优点：（1）.施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工。（2）.墙体刚度大，用于基坑开挖时，可承受很大的土压力，极少发生地基沉降或塌方事故，已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。（3）.防渗性能好，由于墙体接头形式和施工方法的改进，使地下连续墙几乎不透水。（4）.可以贴近施工。由于具有上述几项优点，使我们可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙。（5）.可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大，易于设置埋设件，很适合于逆做法施工。（6）.适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广，从软弱的冲积地层到中硬的地层、

31、密实的砂砾层，各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。（7）.可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙，而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础，承受更大荷载。（8）.用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构，是非常安全和经济的。（9）.占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益。（10）.工效高、工期短、质量可靠、经济效益高七、展望经过几十年的发展，地下连续墙技术已经相当成熟，其中以日本在此技术上最为发达，已经累计建成了1500万平方米以上，目前地下连续墙的最大开挖深度为140m，最薄的地下连续墙厚度为20cm。 1958年，我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙，到目前为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术，估计已建成地下连续墙120万140万平方米。 地下连续墙已经并且正在