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1、某深基坑工程地下连续墙施工设计论文某深基坑工程地下连续墙施工设计论文摘要地下连续墙是一项质量要求高，施工工序多，必须在短时间连续完成一个墙段的地下隐蔽工程，本文通过对地下连续墙的施工进行设计，目的是指导工程施工，提高工程质量，加快工程进度，同时发现施工中的不足，总结经验，提高水平，改善工艺。关键词：地下连续墙，施工组织设计，施工总进度计划，质量保证，应急措施 绪论地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地下工程结构形式和施工工艺。它是在地面上用特殊的挖槽设备，沿着深开挖工程的周边（例如地下结构物的边墙），在泥浆护壁的情况下，开挖出一条狭长的深槽，在槽放置钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢

2、筋混凝土墙。然后将若干墙段连接成整体，形成一条连续的地下墙体。地下连续墙在欧美国家称之为“混凝土地下墙”或“泥浆墙”，在日本则称之为“地下连续壁”。地下连续墙施工技术起源于欧洲。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年在意大利米兰的工程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与前联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。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m2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

3、水电部门首先在丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙，70年代中期，这项技术开始推广应用到建筑、煤矿、市政等部门。到目前为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术，特别是在1997年试制成功了导板抓斗和多头钻成槽机等专用设备后，我国的地下连续墙技术无论在理论研究，还是在施工技术中都取得很大进步，在工程实践中取得很好的经济效益。地下连续墙已经并且正在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。除现场浇筑的地下连续墙外

4、，我国还进行了预制装配式地下连续墙和预应力地下连续墙的研究和试用。预制装配式地下连续墙墙面光滑，由于配筋合理可使墙厚减薄并加快施工速度。而预应力地下连续墙则可提高围护墙的刚度达30%以上，可减薄墙厚，减少支撑数量，由于曲线布筋拉后产生反拱作用，可减少围护结构变形，消除裂缝，从而提高抗渗性。这两种方法已经在工程中试用，并取得较好的社会效益和经济效益。地下连续墙施工震动小、噪声低，墙体刚度大，防渗性能好，对周围地基无扰动，可以组成具有很大承载力的任意多边形连续墙代替桩基础、沉井基础或沉箱基础。对土壤的适应围很广，在软弱的冲积层、中硬地层、密实的砂砾层以与岩石的地基中都可施工。初期用于坝体防渗，水库

5、地下截流，后发展为挡土墙、地下结构的一部分或全部。房屋的深层地下室、地下停车场、地下街、地下铁道、地下仓库、矿井等均可应用。地下连续墙之所以能够得到如此广泛的应用，是因为它具有以下几大优点：1.工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。2.施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工。3.占地少，可以充分利用建筑红线以有限的地面和空间，充分发挥投资效益。4.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。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.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。7.用地下连续墙作为土

6、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。8.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。9.适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用围很广，从软弱的冲积地层到中硬的地层、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。10.可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑围护墙，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。工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。本论文通过工程实例来对地下连续墙施工的工艺、过程进行研究，力求创新施工方法、施工技术，以

7、改善工艺，提高质量。设计方案综合说明1.1.设计任务设计资料工程概况某时代广场位于市城关区繁华地段的南关什字东南角，是市标志性建筑物；北临庆阳路、西接路、南靠中街子、东邻交通银行（15F）与其配套附属用房（8F）和地下设备用房。由民百集团股份投资建设，占地面积78m115m，设计主楼32层，裙楼6层。建筑场地地表绝对标高在+1520.22m+1521.34m，设计0.000标高为1521.10m，基坑开挖深度9m。基坑围护结构采用地下连续墙加钢筋混凝土撑，地下连续墙需满足承受施工与正常状态下的荷载作用的要求，满足基坑和地下室的隔水防渗要求。接头形式采用锁头管接头。地下连续墙墙厚度和深度见附件参

8、数表，基坑长约120m，宽约70m，基坑面积约8400m2，基坑周长约为400延米长（详见平面图），钢筋采用HRB335、HRB400；焊条采用E43型和E50型；混凝土设计强度等级为C35（水下），抗渗等级S8；为控制地下连续墙差异沉降，每幅地下连续墙设置2根注浆管，对墙趾土体进行土体加固。工程地质资料根据水文地质工程地质勘察院红楼房地产开发红楼时代广场（32F）岩土工程勘察报告（2010.06），场地位于黄岸II级阶地，勘探深度围地层主要为第四系松散沉积物和新近系红色砂岩，自上而下依次为杂填土、粉质粘土、卵石和砂岩。杂填土（Q4ml）：灰黑色，主要由粉土组成，另含有较多碎石、碎砖和炉渣等建

9、筑垃圾，局部含有少量生活垃圾，土质稍黑，稍湿饱和、松散稍密。土质不均，在拟建场地均有分布，层厚1.66.5m，属挖除地层，层面标高1520.671521.45m。粉质粘土（Q4al+pl）：浅黄色，土质较均匀，刀切面粗糙、摇振反应慢，稍有光滑，韧性低，干强度低。软塑流塑。分布不连续，层厚不均匀。埋深3.76.2m，层厚0.92.3m，层面标高1515.961519.35m。卵石（Q4al+pl）：青灰色，母岩成分以花岗岩、石英岩、变质岩为主，一般粒径2060mm，约占全重的5565%以上，最大粒径约220mm，颗粒粒径磨圆度较好，次圆状。场地分布连续，厚度变化大，层面埋深变化大，偶夹薄层砂透镜

10、体。钻进较困难，孔壁有坍塌现象，稍密中密。埋深3.56.5m，层厚0.95.9m，层面标高1514.671517.61m。1强风化砂岩（N）：黄红色，中粗粒结构，层状构造。岩芯较破碎，呈25cm左右的短柱状。矿物成分以长石、石英为主，含少量云母。成岩作用差，遇水或扰动易崩解呈散砂状，暴露地表易风化，不经扰动时强度较高。层顶埋深5.410.6m，层厚6.07.6m，层面标高1510.511515.88m。结合超声波测试报告，自地面下约16.0m处为强风化和中风化界线。2中风化砂岩（N）：黄红色，中粒结构，层状构造。岩芯较完整，呈810cm左右的短柱状，局部钙质胶结，岩芯较坚硬。矿物成分以长石、石

11、英为主，含少量云母。成岩作用差，遇水易软化，扰动呈砂状，暴露地表易风化，不经扰动时强度较高。层顶面埋深12.617.0m，层面标高1504.111508.68m。水文地质条件根据工程地质勘察院某时代广场（32F）岩土工程勘察报告，拟建工程场地地下水属第四系孔隙潜水，主要含水层为卵石层，第三系砂岩为下部隔水层。地下水主要受上游地下水径流与大气降水渗入补给。地下水总体流向由西南向东北。最终排泄于黄河。地下水位随季节变化，一般春、冬季节较低，夏、秋季节较高。勘探期间，稳定地下水水位埋深3.0m7.0m，具体参数见附件参数表；根据区域水文地质资料，本区地下水水位变化幅度一般为0.51.5m。根据省地矿

12、局区域资料，其单孔涌水量400m3/d左右，渗透系数k为20m/d。场地浅部土层与深部砂岩对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性；场地地下水对混凝土结构具有中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替作用下具弱腐蚀性，在长期浸水条件下具微腐蚀性。设计容（1）工程概况；（2）施工部署；（3）施工总平面布置（绘制总平面布置图1，用A3纸）；（4）施工技术难点和应对措施；（5）施工方案；（6）施工总进度计划（绘制施工计划横道图1，用A3纸）；（7）技术管理措施；（8）质量保证措施；（9）安全生产、文明施工技术措施；（10）突发事件应急措施。施工部署1.2.施工场地布置为确保

13、文明施工，安全生产，为标准化管理创造良好的基础，我们对建设方提供的资料进行了研究，结合工程的特点，对现场进行精心布置，合理利用场地。本工程采用商品混凝土，在施工过程中有多种机械设备同时交叉作业，因而需要合理布置场地，使整个施工过程有条不紊，为此，我们作了周密的考虑和部署。（1）施工用水用水布置：现场沿围墙周边预留有水管接口，场地预留有管线槽，施工用水沿预留管线槽从场地围墙周边接入泥浆加工场，以满足施工要求。（2）施工现场排水保证现场文明施工的前提下就近排入水渠或市政管网。（3）施工用电用电布置：施工现场边缘设有两个箱变，根据现场用电情况，用电线路就自近箱变接入，沿管线槽排布。（4）集土场设置成

14、槽过程中将产生大量废土，含水量教大，呈流塑状，不易堆放，需要设置一个专门的集土场，周围砌筑挡墙，以防废土四溢影响文明施工。（5）泥浆加工厂设置在靠近中间地连墙一侧设一个12m15m的泥浆加工厂，并用脚手管与彩钢板进行挡雨，以防下雨影响泥浆质量。（6）施工道路硬化（建议硬化形式）a、道路硬化围现场沿导墙耳边侧浇筑10m宽钢筋砼路面。b、道路硬化方法夯实原状素土，面层浇注200厚C20砼，加铺钢筋网片（12250250），道路混凝土采用泵送的办法浇筑。（7）钢筋笼平台设置为满足钢筋笼加工和起吊要求，在现场施工道路旁设置两个8m18m钢筋笼平台，钢筋笼平台采用槽钢搭设，平台面高出地面100mm，以防

15、雨水积集在平台上，影响施工质量和施工进度。1.3.施工技术资料准备(1)、认真编制施工方案、施工进度计划和施工平面布置，指导现场施工。(2)、掌握技术经济资料，了解施工容，作好现场施工技术交底、安全交底与交底记录工作。(3)、专职测量人员做好地下墙轴线控制点与高程水准点交接工作，并进行详细复核测量。(4)、进行工料分析和工程成本分析，指定节约工料、降低工程成本计划措施，编制施工进度计划。(5)、做好保证原材料试验工作。1.4.施工现场准备(1)、从现场提供的水源和容量为800KVA的电源处，按场布图接入各操作点，保证水电到位；(2)、在现场搭设彩钢板活动房，作为办公与生活设施，为施工人员创造良

16、好工作生活条件；(3)、铺设好施工道路和施工现场的硬地坪；(4)、建好泥浆池、集土坑、钢筋笼加工平台；(5)、施工导墙并组织成槽设备，起重设备与各种附属设备进场；(6)、组织合格的原材料进场并按场布图要求堆放。1.5.施工技术准备(1)、项目经理与主任工程师组织相关施工员、质安员以与主要工程施工人员进行技术资料和施工图纸的阅读，详细了解工程地质情况、工程特点和设计要求以与相关的规要求。做好各种工程技术交底，形成文字记录，并详细编制各分项的作业计划。(2)、准备好各种施工所需的记录表格，按公司质量管理体系，建设方、总包方、监理方的要求做好各道工序的质量记录并与时签证。(3)、与设计单位保持联系，

17、了解设计意图，以便施工中与时处理发生的问题。施工总平面布置施工现场布置应按照施工顺序、各项工序的特点、方便运输等合理安排材料的堆放以与走向路线的布置，总平面布置图详见附图1。施工技术难点与应对措施1.6.施工技术难点与防治措施地下连续墙施工技术和工艺较复杂，质量要求严，施工难度大，如施工操作不当易出现各类质量问题，影响工程进行和墙体质量。因此在施工中要制订严密科学的施工方案，精心操作，密切关注从挖槽、钢筋笼制作、吊放、混凝土浇筑等质量问题，以确保工程顺利进行和施工质量。导墙破坏或变形当导墙刚度和强度不足，或者作用在导墙上的荷载过大、过于集中，或者导墙侧未设置足够的支撑，导墙就会出现坍塌、不均匀

18、下沉、变形等现象。对于大部分或局部已严重破坏、变形的导墙应拆除，并用优质土（或再掺入适量水泥、石灰）分层回填夯实加固地基，重新建造导墙。槽壁坍塌在槽壁成孔、下钢筋笼和浇筑混凝土时，槽段局部孔壁坍塌，出现水位突然下降、孔口冒细密的水泡，钻进时出土量增加而不见进尺，钻机负荷显著增加的现象。其原因如下：遇软弱土层、粉砂层或流砂土层，或地下水位高的饱和淤泥质土层；护壁泥浆选择不当，泥浆质量差，不能在槽壁形成良好的泥皮，起液体支撑的作用；单元槽段过长，或地面附加荷载过大；成槽后未与时吊放钢筋笼和浇筑混凝土，槽段搁置时间过长，使泥浆沉淀失去护壁作用。治理方法：对严重坍孔的槽段，提出抓斗斗头，回填较好的粘性

19、土，再重新成槽施工。如有大面积坍塌，用优质粘土（掺入20%水泥）回填至坍塌处以上12m，待沉积密实后再行成槽；当局部坍塌时，可加大泥浆比重。钢筋笼制作尺寸不准或变形钢筋笼尺寸偏差过大，或发生扭曲变形，造成难以安装和入槽。分析原因不外乎以下几种：钢筋加工制作场地平整度不合标准，造成变形过大；钢筋笼制作中，未按顺序进行施工，造成尺寸偏差较大；钢桁架设置不合理，造成钢筋笼刚度小，起吊时加大变形；成槽施工中，槽段偏斜引起钢筋笼入槽困难。如因成槽质量不达标影响钢筋笼难以顺利入槽，应在修整槽壁后，再行吊放，严禁强行入槽。如因钢筋笼制作原因，则需部分或全部拆除，重新制作钢筋笼。钢筋笼上浮当钢筋笼重量太轻，槽

20、底沉渣过多，钢筋笼会被托浮起；当混凝土浇灌导管埋入深度过大或混凝土浇筑速度过慢，钢筋笼也会被拖出槽孔外，出现上浮现象。为阻止其上浮，一般在导墙上设置锚固点固定钢筋笼。墙体出现夹层现象：墙体浇筑后，地下连续墙墙壁混凝土存在局部积泥层。原因很多，列举如下：a.混凝土导管埋入混凝土过浅，浇筑混凝土时提管过快，将导管提出混凝土面，致使泥浆混入混凝土形成夹层。b.浇筑导管摊铺面积不够，部分角落浇筑不到，被泥渣充填。c.浇筑导管埋置深度不够，泥渣从管底口进入混凝土。d.导管接头不严密，泥浆渗入导管。e.首批下灌混凝土量不足，未能将泥浆与混凝土隔开。f.混凝土未连续浇筑，造成间断或浇筑时间过长，首批混凝土初

21、凝失去流动性，而连续浇筑的混凝土顶破顶层上升，与泥渣混合，导致在混凝土中夹有泥渣，形成夹层。g.混凝土浇筑时局部塌孔。治理方法：a.如导管已提出混凝土面以上，则立即停止浇筑，改用混凝土堵头，将导管插入混凝土中重新开始浇筑。b.遇坍孔，可将沉积在混凝土上的泥土吸出，继续浇筑，同时采取提高护壁泥浆质量、加大水头压力等措施c.地下连续墙墙壁开挖中发现夹层，在清除夹层后采取压浆补强方法处理。施工方案1.7.主要施工顺序地下连续墙施工工艺流程测量放线导墙制作泥浆净化配 浆向导墙内灌浆成槽机就位成 槽清刷接头细抓清底钢筋笼吊放钢筋笼制作安放接头管与导管接头管背部填土浇筑砼砼供应接头管顶拔废浆排放图1 地连

22、墙施工工艺流程图1.8.主要设备选型根据本工程的地质特征和地下连续墙的成槽要求，选用GB26重型成槽机作为本工程的成槽设备，GB26成槽机的具体技术参数如下：发动机功率196千瓦时，钢丝绳单绳拉力16吨，最大挖槽深度50米，挖槽宽度300mm1200mm。考虑到钢筋笼的重量与长度选用150T吊机一台作为起吊钢筋笼的主机，选用50T吊机一台作为起吊钢筋笼的副机，在施工中隔墙部位考虑到钢筋笼重量较重，选用80T吊机作为起吊钢筋笼的副机。具体其他辅助设备详见下表：表2 主要施工机械一览表序号机械名称单位数量型号功率备注1成槽机台2GB26柴油成槽设备2150吨吊车台2KH700柴油安放钢笼350吨吊

23、车台2550AS柴油安放钢笼与注砼480吨吊车台2CCH800柴油安放钢笼5挖掘机台2柴油土方外运6电焊机台18442KVA钢筋笼制作7对焊机台4UNI-10200KVA钢筋笼制作8切断机台4GQ406KVA钢筋笼制作9弯曲机台4GW404.4KVA钢筋笼制作10气割设备套2现场维修11导管米72250注砼用12接头箱套2自制封头用13顶升设备套2自制15KVA顶拨接头箱14泥浆制备设备套175KVA拌制泥浆15自卸车辆2斯太尔柴油场土方短驳16空压机台2W-0.9/87.5KVA拌制泥浆17起吊辅助设备套2自制安放钢笼、注砼18经纬仪台2J2测 量19水准仪台2DSX-2测 量20超声波检测

24、试验台1KE200槽壁垂直度检测21泥浆检测设备套1泥浆性能检测1.9.项目部主要管理人员与劳动力表 项目部施工人员计划表管理人员施工人员（劳动力）岗位单位人数岗位单位人数项目经理个1砼灌注岗个35项目副经理个2钢筋笼制作岗个50主任工程师个1泥浆岗个12施工员个5成槽岗个8质量员个2文明岗个6安全员个2吊车驾驶员个12资料员个1汽车驾驶员个4测量员个1修理工个2核算员个1电工个2后勤部个2后勤人员个5小计个18小计个121合计个1391.10.施工进度安排（1）施工顺序安排本工程基坑周长约400延米，连续墙厚度为1000mm,成槽施工时采用隔槽跳挖进行。（2）施工进度安排根据施工现场情况，先

25、进行场地硬化与导墙施工，待场地与导墙达到一定强度后即进行导墙施工，根据图纸所示地质情况，计划使用两台成槽机同时施工，每天平均各完成一幅。若甲方工期有要求可按甲方要求适当调整工期。施工总进度计划1.11.工程量/资源量一览表工程量/资源量一览表序号分项名称工程量/资源量1导墙施工400m32成槽6500m3清刷接头150m3清底150m33钢筋笼制作与吊放1000t4浇筑混凝土7200m31.12.定额计算法计算流水节拍本工程经过合并共分为4个过程（n=4），划分为5个施工段（m=5）。流水节拍和流水施工工期计算如下：导墙施工的工程量为520m3，施工班组为2台挖掘机，采用1班制，流水节拍计算如

26、下：成槽、清刷接头、清底的工程量之和为6800m3，工日施工选用2台挖槽机，采用2班制，其流水节拍计算如下：钢筋笼制作与吊放所用钢筋为1000t，施工选用4台吊车机，采用1班制，其流水节拍计算如下：浇筑混凝土工程量为7200m3，施工选用4台罐车，采用1班制，其流水节拍计算如下：1.13.施工工期计算为了保证专业工作队连续施工，安无节奏专业流水方式组织施工。(1)本工程经过合并共分为4个过程（n=4），划分为5个施工段（m=5）。(2)求累加数列。即：A：1，2，3，4，5B：6，12,18,24，30C：4，8，12，16，20D：2，4，6，8，10（3）确定流水步骤。计算过程如下：1）。

27、1，2，3，4，5）6，12，18，24，301，4，9，14，19，30所以 （天）2）。6，12，18，24，30）4，8，12，16，206，8，10，12，14，20所以 （天）3) 。4，8，12，16，20）2，4，6，8，104，6，8，10，12，10所以 （天）（4）计算工期。（5）绘制流水施工进度表。如附图流水施工横道进度计划表。技术管理措施1.14.工程测量(1)根据建设方提供的轴线控制桩测出地下墙轴线控制桩，控制桩均采用保护桩。高程引入现场，采用闭合回测法，设置场水准点。以此控制地下连续墙的标高。(2)测量使用经检验校正过的仪器，并在施测过程中以适当方法尽量消除测量误差

28、。(3)轴线测定使用J2经纬仪，水准点测量用DS3水准仪。(4)工程测量所设置桩位、标志要求总包、监理复测，并做好护桩工作。(5)测量定位所用的经纬仪、水准仪与控制质量检测设备须经过鉴定合格，在使用周期的计量器具按二级计量标准进行计量检测控制。1.15.导墙设计与施工（1）导墙设计在深槽开挖前，须沿着地下连续墙设计的纵轴线位置开挖导沟，在两侧浇筑钢筋混凝土导墙。导墙制作在转角处需向外延伸200mm左右，以便在挖槽时转角处挖直，清理干净。（2）导墙施工做导墙轴线放样工作并校核。挖土采用机械和人工相结合，严禁扰动原土。模立模板、外模以土代模。导墙砼强度等级为C20。导墙和连续墙的中心线必须保持一致

29、，竖向面必须保持垂直，它是保证连续墙垂直精度的重要环节。1.16.泥浆制备与调整(1)泥浆制备地下连续墙成槽过程中，为保持开挖沟槽土壁的稳定，要不间断地向槽中供给优质的稳定液泥浆。泥浆选用和管理的好坏，将直接影响到连续墙的工程质量。常用泥浆是膨润土、水和一些化学稳定剂组成。(2)泥浆在搅拌池搅拌均匀后泵入储浆池储存，新浆需稳定24小时才能使用。具体配合比视施工实际情况作相应调整。新拌泥浆每隔24 小时测试其性能，掌握其性能随时调整，回收泥浆应做到每池检测。(4)泥浆储存泥浆储存采用自制铁皮箱进行储存。(5)泥浆循环泥浆循环采用4寸泵输送和回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。回收的泥浆要检测其性能，对指标优良的泵回储浆池，待下一槽段重复使用。(6)泥浆的分离和净化在地下墙施工过程中，泥浆会受到污染