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中铁五局城市轨道交通工程分公司地下连续墙混凝土灌注施工工艺2011年11月7日地下连续墙混凝土灌注工艺2工程概况3混凝土灌注准备4施工流程5灌注其他事项6安全生产及文明施工措施1前言一．前言水下混凝土的灌注是地下连续墙施工的最后一道施工工序，也是最关健的一道工序。如果水下混凝土在灌注过程中出现异常，势必会影响整个墙体的施工质量。本文以长沙市轨道交通1号线一期工程1标福元路站地下连续墙水下混凝土灌注为工程背景来进行说明。福元路站地下连续墙混凝土灌注采用直升导管法进行灌注，为确保水下混凝土灌注的质量，对每一个单元槽段采用壁厚≥3mm、直径300mm的无缝钢管制作而成的带有双螺纹接头导管的双导管法对其进行灌注施工，两导管中心距离不得大于3.0m，导管距槽段端部不得超过1.5m。安装之前，还必须在地面上作水密性实验，实验的要求为：压力控制在0.4-0.5MPa，保持压力15分钟不漏水为合格，检查导管接头处溢水情况，并对溢水处做好记录。地下连续墙混凝土灌注工艺一．前言试验完成后，对导管进行吊装安装，待安装完成后用吊机提升导管，使最下端端面距槽底大约30～50cm，并确保在混凝土灌注过程中不产生横向摆动。在开始灌注混凝土时，第一灌混凝土一定要使导管的埋入深度不得小于0.5m，所以储料斗的容量要能满足一次浇筑高度大于0.5m的要求。并在槽口上设置挡板，以免混凝土落入槽内而污染泥浆。灌注时可根据现场场地条件采用泵送或混凝土搅拌运输车直卸入储料斗两种方式，在整个灌注过程中，导管下口埋入混凝土的深度始终要控制在1.5～3.0m；混凝土灌注应连续进行，混凝土面上升速度不得小于2m/h，最长允许间隔时间不得超过30min，混凝土不得溢出导管落入槽内，置换出的泥浆应及时处理，不得溢到地面上去，每盘混凝土灌注完成后，都要用测绳测量一次混凝土面的上升高度和各导管灌注混凝土的高差，此保证槽内混凝土面的高差不大于50cm，并确定准确的拔管时间。地下连续墙混凝土灌注工艺二．工程概况2.1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（加一个施工总平面图）。地下连续墙混凝土灌注工艺二．工程概况2.2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。地下连续墙混凝土灌注工艺三．混凝土灌注准备为保证水下混凝土灌注过程的连续、顺利，在开始灌注前应对施工槽段、实验器具、应急物资准备工作等进行检查。具体情况如下：3.1施工准备3.1.1钢筋笼定位情况的检查钢筋笼下放到槽段后，进行钢筋笼的定位，钢筋笼的定位目的是：保证钢筋笼外侧有足够厚度的混凝土保护层，以及保证钢筋笼的垂直度。检查的主要内容有：定位钢筋的位置是否正确，定位钢筋的长度是否满足设计要求，钢筋笼安放是否垂直，当检查无误后才能进入下一个施工工序。地下连续墙混凝土灌注工艺三．混凝土灌注准备3.1.2导管的水密性检查由于水下灌注混凝土要求导管必须在较大气压下具有良好的水密性，因此导管的水密性现场试验检查也变得尤为重要。现场做导管的水密试验具体步骤为（见图2-1所示）：首先将导管连接好（导管的连接长度与灌注时需要的导管长度一致或稍长），将导管底部封堵，向导管内注满水。然后加压，压力一般控制在0.4-0.5MPa，保持压力15分钟，观察导管的漏水情况，如无或极轻微漏水现象则导管的水密性满足要求，此时，就可以进行导管的吊装下放工序了。导管水密性试验地下连续墙混凝土灌注工艺三．混凝土灌注准备3.1.3导管下放到槽内以后的检查导管下放安置妥当以后，然后要对其进行检查，检查主要内容有：导管底部距离槽底的高度（设计规范要求30-50cm），导管是否垂直。漏斗的大小是否满足要求（要求漏斗第一次下料封底，能够埋住导管0.5m以上），导管是否清洗干净（上面无杂泥土），导管在钢筋笼内上下移动要顺畅。当上述检查满足要求以后，方可进入下一道施工工序。3.1.4二次清底换浆当钢筋笼吊装完毕后，必须进行二次清底，槽内泥浆指标要确保槽底泥浆相对密度必须小于1.15g/cm3，含砂量不大于4%，粘度不大于25S。由于在砂砾层进行成槽施工，其含砂率大，沉渣较厚，经二次清底后，其沉渣厚度不得大于100mm。经现场试验，用反循环配合泥浆分离机进行清槽，可以有效提高清槽速度，提高连续墙施工的效率。地下连续墙混凝土灌注工艺三．混凝土灌注准备二次清空具体作业方法如下图所示：二次清空示意图地下连续墙混凝土灌注工艺三．混凝土灌注准备3.2机械准备地下连续墙施工时主要的机械配置情况见下表。表3-1机械配置表序号机械名称规格型号数量（台）备注1履带式起重机QUY10012泥浆净化装置ZX-20013电力变压器ZBW12-0.4/80014砼输送泵HBT2由商品砼站提供5砼输送车HNJ526086柴油发电机300GF17空压机18泥浆泵地下连续墙混凝土灌注工艺三．混凝土灌注准备3.3人员配备情况1、健全、充实、调整施工组织机构；2、调配、安排劳动班子组合；3、职工进行计划、技术、安全交底；地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.1地下连续墙混凝土灌注流程图地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.2地下连续墙混凝土灌注工序4.2.1混凝土灌注架安放采用履带吊机将混凝土灌注架吊放在指定位置，吊装过程要求摆臂范围内不得有人，由值班人员现场进行指挥，待到达指定位置后，然后进行适当固定，供电。混凝土灌注架地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.2.2混凝土灌注导管安装1、当钢筋网片下放完毕后,即可在钢筋网片预留导管位置处下放导管。用两根导管灌注砼时,导管间距3.0m,导管距离槽段端部位置不宜大于1.5m；2、导管的分节长度应视现场情况而定.但其底管长度不宜小于4m,首节长度和次节长度不宜大于1.5m；3、导管内径为250mm,采用螺纹扣连接,导管连接处还必须加橡胶垫，以保证导管连接严密,不漏水；4、开始浇注时导管底端距离槽底应控制在50cm左右，多余管节堆放整齐；5、在“—”型和“┐”型槽段设置2套导管，“Z”型导管设置3套导管；两套导管间距不大于3m，导管距槽端头不宜大于1.5m。具体布置如下：地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程导管布置示意图地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.3钢筋笼工字钢端砂袋填充为防止混凝土在灌注过程中钢筋笼受力不均而向两边偏移，为了使钢筋笼位置固定不动，在钢筋笼工字钢两侧填充砂袋（图4-4所示），要求两边同时填充，保证砂袋上升速度基本一致；砂袋填充地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.4槽段换浆抽砂灌注前利用导管进行泵吸反循环二次清底换浆，并在槽口上设置挡板，以免混凝土落入槽内而污染泥浆（如图4-5）。槽段换浆抽砂地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.5槽段泥浆实验槽段内置换出的泥浆需达到相关指标，即泥浆比重小于1.15g/cm3，含砂量不大于4%，粘度不大于25S；同时，槽段经测定，沉渣厚度不大于100mm方可进行混凝土的灌注，不符合标准则要继续换浆抽砂，直到符合要求。4.5.1泥浆比重测定比重计使用时，须将泥浆注入泥浆杯内，齐平杯口为止，不要留有气泡，将杯盖轻轻的盖上，多余泥浆和空气即从杯盖中的小孔中排出，再将溢出泥浆揩刷干净，然后把杠杆的主刀口放到底座的主盘垫上去，将砝码缓缓移动，当水泡位于中央时，杠杆呈水平状态，砝码左侧所示刻度，即为泥浆比重。检校仪器是否准确，可在泥浆杯中注满蒸馏水，用同样的方法测量所得比重为1，则表明比重计是准确的。如果测得结果不为1，则可将比重计的平衡圆柱盖拧开，增减圆柱内的金属颗粒，使所测量的比重为1即可。地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.5.2泥浆粘度测定在测定粘度之前，先将粘度计用水冲刷干净，再在化验用的泥浆搅拌机中，把泥浆搅拌1分钟，然后用量杯将500及200毫升（共700毫升）的泥浆通过筛网注入粘度计，其流出口用手指堵住不使流出。测量时将500毫升的量杯置于流出口下，当放开堵住出口的手指时，同时开动停表，待泥浆流满500毫升量杯，达到它的边缘时，再按动停表，记下泥浆流出的时间，就是泥浆粘度。粘度计应当常用清洁的水来测量其流出时间，称粘度计的水值，如水值大于15秒，表示流出管未冲洗干净，如小于5秒，就不能用了，正常水值为15±0.5秒。4.5.3泥浆含砂量测定把泥浆充至到测管上标有泥浆字样的刻线处，加清水至标有水的刻线处，堵死管口并摇振。倾倒混合物至滤筒中，丢弃通过滤筛的液体，再加清水于测管中，摇振后再倒入滤筒中，反复之，直至测管内清洁为止。用清水冲洗筛网上所得的砂子，剔除残留泥浆。把漏斗套进滤筒，然后慢慢翻转过来，并把漏斗嘴插入测管内，用清水把附在筛网上的砂子全部冲入管内。待砂子沉淀后，读出砂子的百分含量。将为含砂量。地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.5.4PH值和胶体率检测方法PH值可用PH试纸测试，胶体率采用量筒测试。测试胶体率时，把所测泥浆搅拌均匀，过筛网，倒入量筒内，待沉淀后，直接读取水面刻度v1和泥浆体表刻度v2，胶体率即为v2/v1*100(%)。泥浆的性能指标表序号项目新拌指标循环指标检验方法1比重1.04-1.251.2泥浆比重计2粘度18-2520-30500ｍl/700ｍl3含砂量4%4%含砂量测定仪4失水量2020失水计5泥皮厚度1-36PH值8-10.511PH试纸地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程4.6混凝土实验混凝土进场之后在灌注之前，需对混凝进行质量控制，对不符合规范的混凝土要求其退场及尽快重新发送混凝土。同时，在灌注之前，为保证混凝土灌注过程连续不中断，可以在混凝土到场数车后再开始灌注。4.6.1混凝土的质量要求水下混凝土采用商品混凝土，商品混凝土由业主选定的供应商供应。连续墙设计采用C30水下混凝土，混凝土配合比由混凝土供应商通过试配确定，报经监理审核，业主批准后实施。为确保混凝土的质量符合设计要求及满足施工工艺要求的需要，混凝土采用双掺技术，掺入适量的磨细粉煤灰及外加剂（缓凝减水剂），提高混凝土的和易性，混凝土的坍落度（孔口检验值）控制在180-220mm，初凝时间≤4h，水灰比≤0.55，水泥用量≥370kg/m3(碎石400kg/m3)，砂率控制在4%左右。拌制混凝土的原材料要求如下：地下连续墙混凝土灌注工艺四．施工流程砂选用级配良好的中~粗砂；石选用dmax≤30mm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》JGJ52-92和《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及验收方法》JGJ53-92的有关规定。水泥选用产品质量稳定并取得广州市建材产品使用认证证书的42.5普通硅酸盐水泥。水泥进仓要有出厂合格证或检验报告，并规定抽样检验合格后方可使用。拌和混凝土用水采用生活饮用自来水，满足混凝土的质量要求。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