地下連續(xù)墻施工工藝介紹

1、地下連續(xù)墻施工工藝介紹,,,主要內(nèi)容,第一部分 地下連續(xù)墻的發(fā)展歷史第二部分 地下連續(xù)墻在國內(nèi)的主要應用第三部分 地下連續(xù)墻施工工藝的介紹,,第一部分 地下連續(xù)墻的發(fā)展歷史,世界地下連續(xù)墻技術發(fā)展情況,1、意大利1938年首次進行了地下連續(xù)墻的試驗。2、1950年首次應用于意大利的Santan Malin 大壩防滲工程（深達40米的截水止漏墻）。3、1973年法國索列丹斯公司首先研制了液壓銑槽機。4、當

2、前地下連續(xù)墻最發(fā)達的當屬日本，90年代日本東京灣跨海大橋，川崎人工島（厚2.8m，直徑108m），地下連續(xù)墻深140m。5、其他如意大利、法國、德國等均位于地下連續(xù)墻技術發(fā)展的前列。,中國地下連續(xù)墻技術的發(fā)展情況,1、1957年，中國水利代表團考察考察了意大利地下連續(xù)墻技術，1958年在青島月子口水庫、北京密云水庫建成了排樁式地下連續(xù)墻。2、1976年 廣東省首先將地下連續(xù)墻施工技術應用于工業(yè)與民用建筑基礎。3、1979 年，上海

3、基礎工程公司應用地下連續(xù)墻，建造上海港船廠港池試驗成功。4、1963年上海為籌建地鐵車站施工，進行槽壁法地下墻的試驗研究（試用地質(zhì)鉆探設備配以抓斗作為挖槽機械）1974年，用普通抓斗挖槽進行地下連續(xù)墻試驗。1984年引進日本制造的液壓抓頭成槽機組用于人民廣場地下變電站工程的地下墻的成槽。5、1980年應用地下連續(xù)墻為上海鋼鐵一廠的一號高爐解決沉碴池工程。6、1996年，我國首次引進一臺BC30型液壓銑槽機用于長江三峽二期工程。7

4、、2004年上海軌道交通4號線修復工程 地下連續(xù)墻厚1200㎜，地下連續(xù)墻深為65m。8、2006年 南水北調(diào)穿黃工程 地下連續(xù)墻厚1500㎝，深76.6m。,地下連續(xù)墻施工的特點,地下連續(xù)墻施工噪音、震動較小，對鄰近地基和建筑物結構影響甚至微，故適宜在城市建筑密集和人流多及管線多的地域施工。,,第二部分 地下連續(xù)墻在國內(nèi)的主要應用,上海環(huán)球金融中心基礎工程,第一階段：54幅地下連續(xù)墻施工（2004年2月18日～4月23日）；

5、第二階段：幾個槽段的地下連續(xù)墻補強（5月5日～6月4日）；第三階段：基坑開挖（5月18日～9月5日）；第四階段：樁頭處理（9月8日～11月25日）；第五階段：深坑開挖（11月25日～）。工程施工實踐證明：最大變形只有0.03m，僅是同等基坑的30～50%，工程整體穩(wěn)定性良好，對周邊環(huán)境的影響也在規(guī)范規(guī)定的限值之內(nèi)。,中國銀行總部大廈,地下室墻為800mm厚地下連續(xù)墻結構，地下室四周設置預應力錨桿。采用筏基，底板厚16m～23m。

6、,潤揚大橋拉錨運用地下連續(xù)墻,武漢陽邏長江公路大橋南錨碇開挖照片,上海中心大廈施工現(xiàn)場照片,上海中心大廈鋼筋籠吊裝照片,上海中心大廈澆筑底板照片,第三部分 地下連續(xù)墻施工工藝的介紹,成槽機械,常用沉槽設備介紹,抓斗式沉槽機,抓斗式沉槽機,特點：結構簡單，易于操作維修，運轉費用低，廣泛應用在較軟弱的沖積地層。,不適用：大塊石、漂石、基巖等不使用。當?shù)氐臉藴守炄攵戎荡笥?0時，效率很低。,沖擊式成槽設備,,沖擊式成槽設備,沖擊鉆頭,

7、特點：對地層適應性強，適用一般軟土地層，也可使用砂礫石、卵石、基巖。設備低廉。缺點：效率低。,液壓銑槽機,上海市基礎工程有限公司雙輪銑槽機 HTS 吊車懸管系統(tǒng) 目前配備最大挖掘深度 44 m,液壓銑槽機,銑削鉆,液壓銑槽機,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

8、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,糾偏板偏微器糾偏板泥漿泵銑輪驅(qū)動馬達吸渣口銑輪,,,,,,,,液壓銑槽機,特點：最先進、工效快，適用不同地質(zhì)條件，包括基巖。缺點：設備昂貴，成本高

9、。不適用漂石、大孤石地層。,挖掘順序,多頭鉆成槽機,1－多頭鉆；2－機架；3－底盤；4－頂部圈梁5－機梁；6－電纜收線盤；7－空氣壓縮機,多頭鉆成槽機,特點：挖掘速度快，機械化程度高，但設備體積自重大。缺點：不適用卵石、漂石地層，更不能用于基巖。日本利根公司開發(fā)BW型多頭鉆機。,地下連續(xù)墻施工工藝流程,導 墻,導墻施工,1、鋼筋混凝土導墻分為現(xiàn)澆與預制兩種，目前使用現(xiàn)場澆筑較多。但預制的導墻比現(xiàn)場澆筑的節(jié)省材料用量；在地下

10、水位很高時，預制的導墻比現(xiàn)場澆筑的好。2、導墻應采用現(xiàn)澆混凝土結構，混凝土強度等級不應低于C20，厚度不應小于200mm。導墻應采用雙向配筋，鋼筋不應小于Φ12（HRB335），間距不應大于200mm，導墻形式見下圖。,,,導墻允許偏差,注：H表示導墻的深度。,泥 漿,泥漿,1. 泥漿的功能(1)防止槽壁坍塌：泥漿從槽壁表面向土層內(nèi)滲透到一定范圍就粘附在土顆粒上，在槽壁上形成的泥皮(不透水膜)，使得泥漿的靜水壓力有效地作用在

11、槽壁上，防止槽壁的剝落和坍塌，如右圖所示。(2)懸浮土渣：如果不能迅速排在挖槽過程中形成的土渣，會使泥漿的阻力增大，降低挖槽效果，混凝土質(zhì)量下降，鋼筋籠也難以插入?？茖W地調(diào)制泥漿，可使土渣懸浮，通過泥漿循環(huán)將其攜帶出地面。,泥皮(不透水膜)示意圖,泥漿,2、泥漿材料的選擇(1) 膨潤土的選擇：選用可使泥漿成本比較經(jīng)濟的膨潤土。預計施工過程中易受陽離子污染時，選用鈣膨潤土為宜。(2) 水的選擇：飲用水可直接使用。水質(zhì)要求：鈣離子濃度

12、應不超過100ppm，以防膨潤土凝結和沉降分離；鈉離子濃度不超過500ppm，以防膨潤土濕脹性過多下降；pH 值為中性。超出這個范圍時，應考慮在泥漿中摻加分散劑和使用耐鹽性的材料，或改用鹽水泥漿。(3) CMC 的選擇：泥漿中摻入CMC 之后，提高泥皮的形成性十分明顯。當溶解性有問題時，應選易溶的CMC。當有海水混入泥漿時，應選耐鹽的CMC。CMC 的粘度分高、中、低三檔，粘度越高CMC 的價格也高，但防漏效果很明顯。,泥漿,(4)

13、分散劑的選擇：分散劑的作用是提高泥水分離性，防止和處理鹽分或水泥對泥漿的污染。被水泥污染的泥漿選用碳酸鈉(Na2CO3)和碳酸氫鈉(NaHCO3)分散劑，分離效果較好。易被鹽分污染的泥漿選用以腐殖酸鈉或紙漿廢液為原料的鐵硼木質(zhì)素磺酸鈉分散劑效果較好。(5) 加重劑的選擇：加重劑的作用是增加泥漿密度，提高泥漿的穩(wěn)定性。目前一般選用重晶石。在地下水位很高、地基非常軟弱或土壓力非常大時，槽壁穩(wěn)定受到威脅，作為一種措施應在泥漿中摻入加重劑，增

14、加泥漿的密度。(6) 防漏劑的選擇：防漏劑的作用是堵塞地基土中的孔隙，防止泥漿漏失。一般防漏劑的粒徑相當于漏漿層土砂粒徑10%～15%左右效果最好。,泥漿,3、泥漿制備的要求,泥漿配合比,新拌制泥漿性能指標,泥漿,循環(huán)泥漿性能指標,泥漿制備工廠,泥漿工廠的內(nèi)部,泥漿池,槽段劃分與開挖,單元槽段劃分,單元槽段指地下連續(xù)墻的施工時，沿著墻體長度方向把地下墻分成某種長度的施工單元。 地下連續(xù)墻單元槽段長度取決于以下因素：①設計

15、所要求的構造、形狀(拐角和端頭等)、墻的厚度和深度。②施工所要求的挖槽壁面的穩(wěn)定性、對相鄰結構物的影響、挖槽機的最小挖槽長度、混凝土拌和站的供應能力、泥漿儲備池的容量、鋼筋籠的質(zhì)量和尺寸、作業(yè)場地占用面積和可以連續(xù)作業(yè)的時間限制。 一般情況下以5～8m 居多，但也可取10m或更大一些的情況。,槽段劃分和開挖,1、單元槽段應綜合考慮地質(zhì)條件、結構要求、周圍環(huán)境、機械設備、施工條件等因素進

16、行劃分。單元槽段長度宜為4m～6m。2、成槽前應進行槽壁穩(wěn)定性驗算。3、成槽宜采用液壓抓斗式。成槽深度進入粉砂層（標貫擊數(shù)N大于50擊）的宜采用抓銑結合或鉆抓結合的方法成槽。4、成槽機應具備垂直度顯示儀表和糾偏裝置，成槽過程中應及時糾偏。 5、成槽后應檢查泥漿指標、槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度等。,刷壁和清基,刷壁和清基,挖槽過程中殘留在槽內(nèi)的土渣以及吊放鋼筋籠時從槽壁上刮落的泥皮等都要堆積在槽底。挖槽結束后，懸浮在泥漿中的土顆

17、粒也將逐漸沉淀到槽底。澆筑地下連續(xù)墻之前，必須清除以沉渣為主的槽底沉淀物，這項工作稱為清底。 清底的基本方法有置換法和沉淀法兩種。置換法是在挖槽結束之后，立即對槽底進行認真清掃，在土渣還沒有沉淀之前就用新泥漿把槽內(nèi)泥漿置換出槽外。沉淀法在土渣沉淀到槽底之后進行清底，一般是在插入鋼筋籠之前或之后清底，但后者受鋼筋籠妨礙，不可能完全清理干凈。,刷壁與清基,刷壁器,清基方式,清除槽底沉渣的方法有：①吸泥泵排泥法；②空氣升液排

18、泥法；③帶攪動翼的潛水泥漿泵排泥法；④水輪沖射排泥法；⑤抓斗直接排泥法。在這些方法中，前三種是常用的方法，如圖所示。,清底方法,刷壁與清基的要求,1、成槽后，應對相鄰段混凝土的端面進行清刷，刷壁應到底部，刷壁次數(shù)不得少于20次，且刷壁器上無泥。2、刷壁完成后應進行清基和泥漿置換。3、 清基宜采用泵吸法使槽底沉渣及泥漿指標滿足要求為止。,沉槽質(zhì)量要求,地下連續(xù)墻成槽允許偏差,清基后泥漿指標,清基后應對槽段泥漿進行檢測，每幅槽段檢測2處

19、。取樣點距離槽底0.5m~1.0m，泥漿指標應符合下表的規(guī)定。,地下連續(xù)墻接頭,接頭形式,接頭管接頭,接頭形式,接頭箱接頭,接頭箱現(xiàn)場照片,拔接頭箱照片,,接頭管（箱）施工應符合下列規(guī)定：1 接頭管（箱）及連接件應具有足夠的強度和剛度。2 接頭管（箱）進場后在首次使用前，應在現(xiàn)場進行組裝試驗。3 接頭管（箱）應露出導墻頂1.5m~2.0m以上。4 接頭管（箱）的吊裝應垂直緩慢下放，嚴格控制垂直度。5 接頭管（箱）背后

20、應填實。6 接頭管（箱）在混凝土灌注初凝后開始提升，每30min提升一次，每次50mm～100mm，應在混凝土終凝前全部拔出。7 接頭管（箱）起拔應垂直、勻速、緩慢、連續(xù)，不應損壞接頭處的混凝土。8 接頭管（箱）起拔后應及時清洗干凈。,接頭形式,隔板式接頭,鋼板組合接頭,鋼板組合接頭,1、十字鋼板接頭，在施工中應配置整體式或兩片獨立式接頭箱，下端應插入槽底，上端宜高出地下連續(xù)墻泛漿高度，同時應制定有效的防混凝土繞流措施。2

21、、工字鋼接頭，在施工中應配置接頭管（箱），下端應插入槽底，上端宜高出地下連續(xù)墻泛漿高度，同時應制定有效的防混凝土繞流措施。,鋼板組合接頭,,預制式接頭,,預制混凝土接頭施工應符合下列規(guī)定：1 預制接頭吊裝的吊點位置及數(shù)量應根據(jù)計算確定，應分節(jié)依次吊放。2 預制接頭吊放應注意迎土面和迎坑面，嚴禁反放。3 預制接頭應達到設計強度的100%后運輸及吊放。4 先放預制接頭，再吊放鋼筋籠。,銑接頭,套銑接頭(OCJ),標準二期槽段

22、 (單刀),,銑接頭施工應符合下列規(guī)定：1 后續(xù)槽段開挖時，應將套銑部分混凝土銑削干凈，套銑部分不宜小于200mm。2 導向插板應在混凝土澆筑前放置于預定位置，插板長度宜為5m~6m。3 套銑一期槽段鋼筋籠應設置限位塊，限位塊設置在鋼筋籠兩側，宜采用PVC管，限位塊長度宜為300mm~500mm，豎向間距為3m~5m。,接頭的施工控制指標,1、十字鋼板接頭和工字鋼接頭頂部偏差應小于20mm。2、預制接頭平整度應小于5mm，

23、撓度應小于20mm，無裂縫和露筋現(xiàn)象，上下節(jié)端頭應平整無縫隙。3、圓形接頭的接頭管安裝垂直度不應大于1/200。,鋼 筋 籠,鋼筋籠制作要求,1、鋼筋籠加工場地和制作平臺應平整，分節(jié)制作的鋼筋籠在同胎制作時應試拼裝，采用焊接或機械連接，主筋接頭搭接長度應滿足設計要求，搭接位置應錯開50%。三級鋼及Φ25以上的二級鋼應采用機械連接。 2、鋼筋籠起吊桁架應根據(jù)鋼筋籠起吊過程中的剛度及整體穩(wěn)定性的計算結果確定。3、鋼筋籠主筋交點應50%

24、并應均勻分布點焊，主筋與桁架及吊點處應100%點焊。4、鋼筋籠應設保護層墊板，縱向間距為3m～5m，橫向設置2塊～3塊；定位墊板宜采用4mm~6mm厚鋼板制作成“”型，與主筋焊接。,鋼筋籠的吊裝要求,1、吊車的選用應滿足吊裝高度及起重量的要求，主吊和副吊應根據(jù)計算確定。2、鋼筋籠吊點布置應根據(jù)吊裝工藝和計算確定，并應進行鋼筋籠整體起吊的剛度等安全驗算，按計算結果配置吊具、吊點加固鋼筋和吊筋等。吊筋長度應根據(jù)實測導墻標高確定。3、鋼

25、筋籠起吊前應檢查吊車回轉半徑600mm內(nèi)無障礙物，并進行試吊。4、鋼筋籠吊放時應對準槽段中心線緩慢沉入，不得強行入槽。5、鋼筋籠的迎土面及迎坑面朝向應正確放置，嚴禁反放。6、鋼筋籠應在清基后及時吊放。7、異形槽段鋼筋籠起吊前應對轉角處進行加強處理，并隨入槽過程逐漸割除。,鋼筋籠制作質(zhì)量控制,1、鋼筋制作平臺的平整度應控制在20mm以內(nèi)。 2、鋼筋籠安裝誤差應小于20mm。3、鋼筋籠制作允許偏差應符合下表的規(guī)定。,鋼筋籠制作允

26、許偏差,鋼筋籠現(xiàn)場圖片,帶注漿器的鋼筋籠,凹凸接頭鋼筋籠,定位器,履帶吊移動鋼筋籠,鋼筋籠下放,澆筑水下混凝土,水下混凝土配置,1 、水下混凝土應具備良好的和易性，初凝時間應滿足澆筑要求，現(xiàn)場混凝土坍落度宜為200mm±20mm。2、 水下混凝土配制強度等級應先進行試驗，然后參照下表確定。,混凝土設計強度等級對照表,水下混凝土澆筑施工,1、導管宜采用直徑為200mm～300mm的多節(jié)鋼管，管節(jié)連接應密封、牢固，施工前應試拼并

27、進行水密性試驗。2、導管水平布置距離不應大于3m，距槽段兩側端部不應大于1.5m。導管下端距離槽底宜為300mm～500mm。導管內(nèi)應放置隔水栓。3、澆筑水下混凝土應符合下列規(guī)定： 1）鋼筋籠吊放就位后應及時灌注混凝土，間隔不宜超過4h。 2）混凝土初灌后，混凝土中導管埋深應大于500mm。 3）混凝土澆筑應均勻連續(xù)，間隔時間不宜超過30min。 4）槽內(nèi)混凝土面上升速度不宜小于3m/h，同時不宜大于5m/h

28、；導管混凝土埋入混凝土深度應為2m～4m，相鄰兩導管間混凝土高差應小于0.5m。 5）混凝土澆筑面宜高出設計標高300mm～500mm，鑿去浮漿后的墻頂標高和墻體混凝土強度應滿足設計要求。 6）每根導管分擔的澆筑面積應基本均等。4、墻頂落低3m以上的地下連續(xù)墻，墻頂設計標高以上宜采用低強度等級混凝土或水泥砂漿隔幅填充，其余槽段采用砂土填實。5、澆筑混凝土的充盈系數(shù)應為1.0~1.2。,混凝土澆筑,混凝土車,,,墻底注漿施

29、工控制要求,1、墻底注漿應在墻體混凝土達到設計強度后方可進行。2、注漿管應采用鋼管，單幅槽段注漿管數(shù)量不應少于2根，注漿管與鋼筋籠應固定牢靠。注漿管下段應伸至槽底200mm～500mm。3、注漿器應采用單向閥，應能承受大于1MPa的靜水壓力。4、注漿量應符合設計要求，注漿壓力應控制在0.2MPa～0.4MPa之間。5、地下連續(xù)墻混凝土初凝后終凝前應用高壓水劈通壓漿管路。6、注漿液應采用P.O.42.5級水泥配置；水灰比宜為0.

30、5~0.6；漿液應過濾，濾網(wǎng)網(wǎng)眼應小于40μm。7、滿足下列條件之一可終止注漿： 1）注漿總量達到設計要求。 2）注漿量達80%以上，且壓力達到2MPa。,地下連續(xù)墻質(zhì)量控制要求,1、混凝土坍落度檢驗每幅槽段不應少于3次；抗壓強度試件每一槽段不應少于一組，且每100m3混凝土不應少于一組；永久地下連續(xù)墻每5個槽段應做抗?jié)B試件一組。2、混凝土抗壓強度和抗?jié)B壓力應符合設計要求，墻面應無露筋和夾泥現(xiàn)象。永久地下連續(xù)墻混凝土的

31、密實度宜采用超聲波檢查，總抽取比例為20%；需要時采用鉆孔抽芯檢查強度。3、地下連續(xù)墻各部位允許偏差應符合下表的規(guī)定。,預制地下連續(xù)墻施工,預制墻的一般規(guī)定,1、預制地下連續(xù)墻單元槽段長度和幅寬應根據(jù)開挖深度、基坑平面尺寸、起重機能力和構件長細比合理確定。單元槽段幅寬宜為3m~4 m。2、導墻的設置和施工與常規(guī)地下墻施工方法一樣。3、成槽施工應符合下列規(guī)定： 1）成槽前應進行槽壁穩(wěn)定驗算。 2）宜采用連續(xù)成槽法進行成槽

32、施工。 3）成槽順序應先轉角幅后直線幅。 4）成槽深度應大于墻段埋置深度100 mm ~200 mm。 5）清基后槽內(nèi)泥漿的性能指標應符合下表的規(guī)定。,預制墻段的施工要求,1、預制墻段宜在工廠制作，有條件時也可在現(xiàn)場預制。預制墻段可疊層制作，疊層數(shù)不應大于三層。疊層制作時，下層墻段混凝土達到設計強度的30%以后，方可進行上層墻段的制作。各層墻段間應做好隔離措施。2、預制墻段厚度應小于成槽厚度20mm。預制墻段尺寸偏差

33、應符合下表的規(guī)定。,注：L為墻段長度，單位mm,預制墻段的堆放和運輸,1、預制墻段應達到設計強度的100%后方可運輸及吊放。2、預制墻段的就位吊點位置應按設計要求。設計無規(guī)定時，吊點位置應計算確定。3、預制墻段水平起吊應四點吊，起重鋼絲繩與墻段水平的夾角不應小于45°。4、預制墻段的堆放場地應平整、堅實、排水暢通。墊塊宜放置在吊點處。底層墊塊面積應滿足墻段自重對地基荷載的有效擴散。預制墻段疊放層數(shù)不宜超過三層，上、下層墊

34、塊應放置在同一直線上。5、預制墻段運輸疊放層數(shù)不宜超過二層。墻段裝車后應采用緊繩器與車板固定，鋼絲繩與墻段陽角接觸處應有護角措施。異形截面墻段運輸時應有可靠的支撐措施。,預制墻段的安放,1、預制墻段的安放順序為先轉角墻段后直線墻段。預制墻段安放閉合位置宜設在直線墻段上。閉合幅安放前，應實測閉合幅槽段上、下槽寬，并根據(jù)實測數(shù)據(jù)，對閉合幅墻段安放作相應調(diào)整。2、預制墻段安放允許偏差應符合下表的規(guī)定。,預制墻段墻縫和墻槽縫隙處理,1、預制