2(地铁)成槽施工工艺流程

中铁五局城市轨道交通工程分公司地下连续墙成槽工艺流程2011年11月7日1工程概况2施工准备3施工流程4成槽施工注意事项5安全生产及文明施工措施地下连续墙成槽工艺流程一．工程概况1.1编制依据1.1.1长沙市轨道交通1线一期工程福元路站《主体围护》施工设计图；1.1.2长沙市轨道交通1号线一期工程福元路站《岩土工程勘察报告》；1.1.3《地下铁道工程施工及验收规范》（2003版）GB50299-1999；1.1.4我国现行城市轨道交通、地铁、深基坑、建筑施工规范及长沙市有关规定。1.2适用范围本文适用于长沙市轨道交通1号线一期工程1标福元路站地下连续墙成槽施工，本工程围护结构为地下连续墙，墙厚为80cm，嵌固深度为3~5m，设计砼强度等级为C30，连续墙全长为440.2m，槽段宽度为4～8米。地下连续墙成槽工艺流程一．工程概况1.3工程简介长沙市轨道交通1号线一期工程1标施工场址起于汽车北站，沿芙蓉北路西侧依次经过开福区人民政府、顺天北国风光小区、市第一污水处理厂，下穿浏阳河，最后至新河三角洲开发区。工程范围包括两站两区间，即汽车北站站（明挖法）、福元路站（明挖法）、汽车北站～福元路站区间（盾构法）、福元路站～新河三角洲站区间（盾构法）。福元路站起止里程为K11+446.30～K11+638.30，主体基坑开挖深度为16.80m（标准段）与18.60m（盾构井），基坑宽度为18.70m（标准段）与22.6m（盾构井）。围护结构采用800mm厚地下连续墙，连续墙嵌固深度5m。标准段采用3道支撑+1道换撑，第一道均采用钢筋砼支撑，其余均为φ609钢管支撑；盾构井均采用3道钢筋砼支撑。地下连续墙成槽工艺流程一．工程概况1.4地质情况本站站址位于长沙市开福区境内，芙蓉路和福元路交汇处，东侧为京广铁路，西侧为周边住宅小区。场地属湘江I级侵蚀冲积阶地，根据现场钻探及室内实验成果，地面标高为30.66m~33.54m,覆盖层主要由第四系全新统橘子洲组（Q45）冲积层，均为粉质粘土、沙砾石层组成，具明显的二元结构，本工程段为典型的河流冲蚀、堆积地貌，分别由河谷、漫滩及阶地组成。本站址场地特殊岩土自上而下主要为杂填土、素填土、淤泥质土、粉质粘土、粉土、细沙、粗砂、园砾、卵石、残积粉质粘土，基岩为白垩系红色沙砾岩。1.5管线情况车站所在位置地面下方有一条控制性管线，在车站主体结构右端有一条平行车站主体结构的给水管。围护结构地下连续墙施工时，需要进行保护和迁改。地下连续墙成槽工艺流程二．施工准备2.1技术准备2.1.1地下连续墙断面形式车站主体由南北方向呈“一”字型布置，围护结构为地下连续墙，断面形式有：“一”型68幅，“L”型4幅，“Z”型4幅。具体详见下图：地下连续墙断面形式地下连续墙成槽工艺流程二．施工准备2.1.2施工方案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，选用旋挖机、冲击钻机及液压抓斗机进行成槽。旋挖机，在软土层造孔效率比较高，但在比较复杂地层中造孔效率就较底。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。采用液压抓斗造墙机进行连续墙的施工成墙效率高，槽壁较为平滑，且施工进度快，对保持槽孔稳定十分有利。旋挖机、冲击钻与抓斗机的配合分工为：先由旋挖机或冲击钻施工导向孔，再用抓斗施工余下的部分，遇硬地基再用冲击钻进行施工配合方锤修槽。地下连续墙墙幅分为首开幅、中间幅和闭合幅。闭合幅选择为直线幅，对于拐角处的“Z”、“L”型墙幅一般安排为首开幅，不宜作为闭合幅，以免因钢筋加工偏差致使下笼困难。见下图：连续墙施工顺序4中间2中间1首开3中间5中间地下连续墙成槽工艺流程二．施工准备2.2现场准备1、施工道路：施工均为大型设备，而且施工精度高，因此要求地面平整，能够承载一定的压力。本工程部分道路采用原状沥青路面，部分道路铺完拆房土后进行碾压，确保满足成槽机、起重机等大型机械的承载能力。2、泥浆：为满足现场施工要求，选用泥浆池为9m×9m，深2.5m，作为沉淀池。另备泥浆箱4个，容积120m3，作为储浆池。3、砼：选用与本工程相接近的并由质量监督站和业主考核认可的混凝土供应公司，施工前与搅拌站签订任务书，从而充分保证本工程施工过程中混凝土的供应数量及质量。地下连续墙成槽工艺流程二．施工准备2.3机械设备地下连续墙施工需要配置的机械如右侧表2-1所示：序号机械名称规格型号额定功率/容量数量备注1旋挖钻ZR220A12液压成槽机BH-12120kw13履带式起重机QUY10050T14冲击钻机JKL65kw105泥浆泵9W-8022kw46泥浆搅拌机RM-1008kw17泥浆分离处理机18泥浆车东风1535m319千斤顶YDC200QX2×100T110电动油泵ZB4-50050MPa1地下连续墙成槽工艺流程二．施工准备2.4现场刨验根据现场调研，施工场地为沥青混凝土路面，施工范围内有通讯、煤气、自来水等管线，因此在车站地连墙施工前应进行刨验工作。对地连墙导墙范围内进行刨验，刨验深度2m。确保障碍全部清除后用粘土进行分层夯实回填。如果施工中发现影响施工的不明地下管线时，将尽快以书面形式通知项目公司和监理工程师，并对其提出初步的处理方案。2.5人员准备调集具有地铁车站施工经验的人员进行本工程的施工和管理。对施工人员进行岗前培训和技术交底。地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程3.1施工流程图连续墙施工流程图地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程3.2泥浆制备泥浆具有维护槽壁的稳定，悬浮岩碴和冷却、润滑钻头的作用，泥浆质量的好坏直接关系到地下连续墙的质量和施工进度。3.2.1泥浆池泥浆池主要用于贮存泥浆和循环泥浆，泥浆分四级贮存，新旧泥浆分隔开。泥浆池布置图如下图所示：泥装浆池布置图地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程在泥浆池周围设置防护网，注意施工安全。防护网地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程3.2.2泥浆材料与指标泥浆主要成分为膨润土（粘土）、掺和物与水。膨润土为颗粒极细、遇水膨胀且粘性和可塑性都很大的粘性土。掺和物有加重型、增粘剂、分散剂和堵漏剂4种，其作用分别是调整泥浆比重、粘度、凝胶化倾向、失水量、钙离子含量、防止渗漏等。本车站工程范围内浅层土为粘性层，采用回转式挖槽机挖槽，计划采用自成泥浆，自成泥浆性能指标应满足下表要求，若达不到要求时，可适当加膨润土或粘土。如需拌制泥浆，采用高速回转式搅拌机搅拌，拌和好的泥浆放置在贮浆池内，一般静止24小时以上，或加分散剂，使粘土颗粒充分水化膨胀方可使用，确保泥浆质量。地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程表3-2泥浆性能指标表泥浆性能新拌泥浆循环泥浆检测方法粘性土砂性土粘性土砂性土比重（g/m3）1.04～1.051.06～1.08＜1.10＜1.15泥浆比重计粘度（s）20～2425～30＜25＜35500ml/700l漏斗法含沙率（%）＜3%＜4%＜4%＜7%洗砂瓶泥皮厚度（mm）1～3失水量（ml/30min）＜20PH值8～98～9＞8＞8PH试纸地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程3.2.3泥浆质量控制根据泥浆的四种状态：新鲜的泥浆、槽孔内的泥浆、挖槽过程中正在循环使用的泥浆（循环泥浆）、混凝土置换出来的泥浆，进行泥浆的质量控制。1、新鲜泥浆的质量控制搅拌好的新鲜泥浆的性能要适合于地基条件和施工条件，定期对其进行质量控制试验，当泥浆不能满足所需性能时应分析原因，采取修正配合比或更换材料等相应措施。在挖槽过程中，从泥浆池向正在挖的槽段供给泥浆，泥浆池内要始终保持有性能良好的新鲜泥浆。2、槽内泥浆质量的控制挖槽过程中要保持泥浆所需的性能，保持槽壁的稳定所需要的预定泥浆液面。挖完槽时对泥浆做充分的质量调整，为保持泥浆的良好状态，适当的往槽内补充新鲜的泥浆并定期检验泥浆的性质，确保泥浆稠度，经常注意泥浆的液面变化以及周围条件（如雨水的流入和地下水位等）的变化。地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程3、循环泥浆的质量控制在地下连续墙施工过程中，因为泥浆要与地下水、泥土、沙石、混凝土接触，难免会混入细微的泥沙颗粒、水泥成分与有害离子，必然会使泥浆受到污染而变质。因此，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。循环泥浆经过分离净化之后，还需调整其性能指标，恢复其原有的护壁性能，即泥浆的再生处理。4、对混凝土置换出来的泥浆质量控制对置换出来的泥浆进行质量试验，根据试验结果，判断其能否继续使用，分别放入沉淀池进行分离处理。地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程3.2.4泥浆控制注意事项在槽段开挖、钻冲孔及混凝土灌注过程中，由于泥皮的形成、地下水或雨水的稀释、粘土等混入泥浆，混凝土中钙离子混入泥浆，土中或地下水中的阳离子混入泥浆造成泥浆性质恶化，会造成施工精度降低，严重的还会造成槽壁坍塌，泥浆混入混凝土中等质量事故，因此，保证泥浆在施工中的质量稳定是连续墙施工成功的关键之一。(1)各类泥浆性能指标均应符合国家规范和地方规范的规定，并需经采样试验，达到合格标准的方可投入使用。(2)成槽作业过程中，应将泥浆液面控制在导墙顶面以下20cm，并高出地下水位1m，以确保施工时槽壁的稳定。(3)施工中应随时控制泥浆的性能（包括比重、粘度、砂率、胶化率、失水率、泥皮厚度等），以确保施工质量。(4)施工中应采用大比重泥浆，以防挖槽过程中槽壁坍塌；成槽后，应用小比重泥浆转换槽内的大比重泥浆，使槽内泥浆比重降压至1.15以下，并保持槽内泥浆均匀以利于混凝土的灌注。地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程3.3成槽施工成槽是地下连续墙施工中的关键工序，约占地下连续墙工期的一半时间，因此是提高工效缩短工期的关键。同时成槽精度又是保证地下连续墙质量的关键之一，施工前应进行墙槽成槽试验，确定施工工艺流程，选择技术参数。槽段的长度、厚度、深度等满足有关规范标准要求。3.3.1成槽机施工1、成槽机操作要点(1)抓斗出入导墙口时要轻放慢提，防止泥浆掀起波浪，影响导墙下方与背面土层的稳定。(2)不论使用何种机具挖槽，在挖槽机具挖土时，悬吊机具的钢索不能松驰，一定要使钢索呈垂直张紧状态，这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键动作。地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程(3)在挖槽中通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况，及时调整抓斗的垂直度，做到随挖随纠，确保垂直精度在3/1000以上，力争达到2/1000以上。成槽机定位应使抓斗平行于导墙面，抓斗的中心线与导墙的中心线重合，抓斗下放时，应靠其自重缓速下放，不得放空冲放，不允许强力推入，以保证成槽精度。(4)单元槽段成槽完毕或暂停作业时，即令挖槽机离开作业槽段。(5)单元槽段成槽挖土过程中，抓斗中心应每次对准放在导墙上的孔位标志物，保证挖土位置准确。抓斗闭斗下放，开挖时再张开，每斗进尺深度控制在0.3m左右，上、下抓斗时要缓慢进行，避免形成涡流冲刷槽壁，引起坍方，同时在槽孔混凝土未灌注之前严禁重型机械在槽孔附近行走产生振动。(6)地下连续墙成槽设备就位后，必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。必要时成槽机下部铺设20mm厚钢板。为准确控制成槽深度，在成槽机具上应设置控制深度的标尺，以便在施工中进行观测记录。地下连续墙成槽工艺流程三．施工流程(7)成槽时，派专人负责泥浆的排送，视槽内泥浆液面高度情况，随时补充槽内泥浆，确保泥浆液面高出地下水位0.5m以上，同时也不能低于导墙顶面0.3m，杜绝泥浆供应不足的情况发生，否则应停止挖槽，待恢复泥浆供应时再开挖。(8)单元槽段中每抓挖到设计槽底标高以上0.5m时停挖，待全槽达到此标高时，再由一端向另一端用抓斗细抓扫孔清底至设计标高。(9)相邻幅槽段施工间隔时间应不小于24h。(10)土层成槽时不宜满斗挖土，即每斗不能挤满土方，因为土在泥浆中经过挤压后，会影响泥浆质量，使泥浆粘度比重增大。装土的抓斗提升到导墙顶面时，要稍停，待抓斗上泥浆滤净后，再提升转到临时堆土场，以防泥浆污染场地。掉在导墙上的泥土清至槽孔外，严禁铲入槽中