地下连续墙围护结构施工方法与工艺

地下连续墙围护结构施工方法与工艺1测量放线根据业主提供的平面控制点，在基坑外围布设一条闭合平面导线。根据基坑外围闭合导线及基准点，在施工现场内设立施工用的测量控制点和水准点，投放各主轴线控制点，然后用J2经纬仪引测出各条轴线，使导墙严格按轴线来施工。施工过程中，特别是在基坑外围基准点可能因为连续墙位移而走动，对导线、轴线基准控制点定期进行复测。2导墙形式及制作⑴在地下连续墙成槽前做导墙导墙是控制地下连续墙各项指标的基准，它起着支护槽口土体，承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。本工程通过地表注浆进行地基加固及防渗堵漏。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高，是成槽设备导向，是存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。施工时在场地上分段沿地下墙轴线设置龙门柱，以准确控制导墙轴线。采用反铲挖土机开挖沟槽，完毕后由人工进行修坡，随后立导墙模板，模板内放置钢筋网片。导墙对称浇筑，强度达到70％后方可拆模。拆除后设置上下两档圆木或现浇钢筋砼对撑，水平间距2m，并向导墙沟内回填土方，以免导墙产生位移。在未回填土方之前，在导墙顶面铺设安全网片，导墙两边设置栏杆和彩条旗，保障施工安全。⑵导墙结构为了使导墙具有足够的刚度与良好的整体性，本工程采用现浇钢筋混凝土导墙结构，混凝土采用C20，其断面尺寸及配筋见图3.2.3.1－1。导墙深度满足1/20地下墙深度,导墙翻边要满足1/25原则，且必须入原状土，导墙厚度0.2m，导墙配筋Φ16@200网片。紧贴导墙甚至需要骑在导墙上行驶大型吊车的部位，导墙顶部要暂时施工钢筋混凝土板将导墙连接起来，以确保导墙的稳定。说明:1.导墙深度根据实际土质做调整;2.导墙砼采用C20.地下墙中心线φ142001：3水泥砂浆200400450850导墙断面图基坑外钢筋图φ14400φ1400φ14200基坑内模板图1000200200170070图3.2.3.1－1导墙断面图导墙各转角处需向外延伸，以满足最小开挖槽段及钻孔入岩需要。两种拐角如图3.2.3.1－2。400mm400mm图3.2.3.1－2导墙拐角做法示意⑶其施工顺序如下：⑷导墙施工技术措施平整场地测量定位挖槽绑扎钢筋浇灌砼支立模板拆模设横支撑1)导墙施工放样导墙是地下连续墙在地表面的基准物，导墙的平面位置决定了地下连续墙的平面位置，因而，导墙施工放样必需正确无误。测量采用导线测量法，各级导线网的技术指标应符合有关规定。为了保证水准网能得到可靠的起算依据，并能检查水准点的稳定性，应在施工现场设置2个以上水准点，点间距离以50～100m为宜。施工测量的最终成果，必须用在地面上埋设稳定牢固的标桩的方法固定下来。导墙施工放样的最终成果应请施工监理单位验收签证，否则不准浇筑导墙混凝土。2)导墙施工要点用全站仪放出地墙轴线，并放出导墙位置(连续墙轴线向基坑外侧外放70mm)，导墙开挖采用小型挖掘机开挖，人工配合清底。基底夯实后，铺设7厘米厚1：3水泥沙浆，砼浇筑采用钢模板及木支撑，插入式振捣器振捣。导墙顶高出地面不小于10厘米，以防止地面水流入槽内，污染泥浆。导墙顶面做成水平，考虑地面坡度影响，在适当位置做成10~15厘米台阶。模板拆除后，沿其纵向每隔1米加设上下两道10*10厘米方木做内支撑，将两片导墙支撑起来，在导墙的砼达到设计强度前，禁止任何重型机械和运输设备在其旁边通过。导墙施工缝与地下墙接缝错开。3)导墙施工注意要点：①在导墙施工全过程中，都要保持导墙沟内不积水。②横贯或靠近导墙沟的废弃管道必须封堵密实，以免成为漏浆通道。③导墙沟侧壁土体是导墙浇捣砼的外侧土模，应防止导墙沟宽度超挖或土壁坍塌。④现浇导墙分段施工时，水平钢筋应预留连接钢筋与邻接段导墙的水平钢筋相连接，同时应该避免接缝与槽段的分幅太近。⑤导墙是液压抓斗成槽作业的起始阶段导向物，必须保证导墙的内净宽度尺寸与内壁面的垂直精度达到有关规范的要求。⑥导墙立模结束之后，浇筑混凝土之前，应对导墙放样成果进行最终复核，并请监理单位验收签证。⑦导墙混凝土自然养护到70％设计强度以上时，方可进行成槽作业，在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。⑧在导墙施工前，应根据管线交底内容尽量多挖样洞，尤其是埋深较深的雨污水管，在导墙的施工阶段就力争处理掉。为解决常规泥浆在地下墙施工中，尤其是在超深地下墙施工中其护壁性能、携渣能力、稳定性、回收处理等方面的不足，我们拟选用新型的复合钠基膨润土（优钻100）泥浆。复合钠基膨润土泥浆由钠基膨润土和高分子量聚合物、添加剂组成。其护壁机理为，聚合物分子在槽壁表面的吸附胶结作用，由聚合物和膨润土颗粒共同构成的泥皮对槽壁的胶结作用。由于采用了钠基膨润土，其水化后的膨胀倍数为钙基膨润土的10倍以上，膨润土的小板结构充分打开。膨润土的小板与高分子聚合物之间的桥接作用，可在槽壁孔壁形成又薄又韧、致密的泥皮。大大降低了泥浆的滤失，使泥浆的失水量减少，从而降低了对周边地层含水量的扰动，使孔壁周边的地层尽量保持原状，防塌性能增强。3泥浆制备⑴本工程成槽深度最深35m，由于地下墙深度大，各道工序施工时间长，在槽孔长时间暴露容易引起沉渣增厚和槽段失稳等问题，因此要适当提高泥浆的粘度和比重，以增加泥浆悬浮沉渣能力，降低沉渣厚度，并保证槽壁稳定。图3.2.3.1-3泥浆系统工艺流程图（2）泥浆材料特性钠基膨润土是一种较高造浆率、添加特制聚合物200目钠基膨润土。具以下特性：1)泥浆化学稳定性强，携砂能力强；2)低密、低切力；3)配制简单，快速；4)作用时间长，泥浆混合后可在较长时间内保持泥浆性能稳定；5)在不稳定地层中可形成薄的、致密的泥皮；6)泥浆稳定性好，悬浮渣能力强，新鲜泥浆比重一般在1.03左右，只要一成槽，土、砂颗粒可以马上混入泥浆中并曾大泥浆比重到1.1～1.2之间；7)成槽时，受到土砂颗粒的混入，泥浆比重增加，粘度会降低。⑶泥浆配制加入优钻100至喷射混合器中，喷射循环一个以上的体积循环周期。混合比率以使用淡水为基础，配浆用水的纯净度将影响膨润土的性能，因此，在配浆前，可加入适量纯碱将酸性水或硬水的PH值调到8～9，以达到最佳配浆效果。配置流程图见图3.2.3.1-4，泥浆拌制混合器图见图3.2.3.1-5。⑷泥浆性能指标及配合比设计新鲜泥浆的各项性能指标见表3.2.3-1。表3.2.3-1新鲜泥浆性能指标表项目新鲜泥浆成槽泥浆清孔后泥浆粘度4530～4030～35比重1.03～1.041.1～1.21.18含砂率4%10%4%PH8～108～118～10泥皮厚1mm1mm1mm新鲜泥浆的基本配合比见表3.2.3-2。表3.2.3-2新鲜泥浆配合比表泥浆材料膨润土纯碱自来水1m³投料量（㎏）461980⑸其他相关指标控制1)泥浆回收利用率优钻100（DrillGel）新浆废弃率，设计为40％左右。新浆配制完成后，循环使用过程中泥浆分离系统进行除砂回收，以达到较好除砂效果，提高泥浆循环使用效率。2)废弃指标一般来说，当泥浆的性能指标达到如下4项中任一项时，应废弃处理。①泥浆比重ρ1.3；②泥浆粘度过高，小漏斗测定粘度时，泥浆成滴流状态；③泥浆中的含砂量25％以上；④泥浆的pH13。⑹泥浆储存泥浆储存采用泥浆箱。⑺泥浆循环泥浆循环采用3LM型泥浆泵输送，4PL型泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。⑻泥浆的再生处理清孔泥浆和浇灌混凝土过程中，回收泥浆必须通过泥浆分离系统进行分离后，再经过调浆方可继续使使用，为确保泥浆分离效果，本工程专门引进泥浆分离系统，该分离系统每小时处理泥浆量达100m3，完全能满足分离要求。循环泥浆经过分离净化之后，虽然清除了许多混入其间的土渣，但并未恢复其原有的护壁性能，因为泥浆在使用过程中，要与地基土、地下水接触，并在槽壁表面形成泥皮，这就会消耗泥浆中的膨润土成分,并受混凝土中水泥成分与有害离子的污染而削弱了的护壁性能，因此，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，这就是泥浆的再生处理。1)净化泥浆性能指标测试通过对净化泥浆的比重、PH值和粘度等性能指标的测试，了解净化泥浆中主要成分膨润土、纯碱消耗的程度。2)补充泥浆成分补充泥浆成分的方法是向净化泥浆中补充膨润土、纯碱等成分，使净化泥浆基本上恢复原有的护壁性能。向净化泥浆中补充膨润土、纯碱等成分，采用重新投料搅拌的方法，如大量的净化泥浆都要作再生处理，为了跟上施工进度,采用先配制浓缩新鲜泥浆，再把浓缩新鲜泥浆掺加到净化泥浆中去用泥浆泵冲拌的做法来调整净化泥浆的性能指标，使其基本上恢复原有的护壁性能。3)再生泥浆使用尽管再生泥浆基本上恢复了原有的护壁性能，但总不如新鲜泥浆的性能优越，因此，再生泥浆不宜单独使用，同新鲜泥浆掺合在一起使用。4)劣化泥浆处理劣化泥浆是指浇灌墙体混凝土时，同混凝土接触受水泥污染而变质劣化的泥浆和经过多次重复使用，粘度和比重已经超标却又难以分离净化，使其降低粘度和比重的超标泥浆。劣化泥浆先用泥浆箱暂时收存，再用罐车装运外弃。⑼泥浆施工管理1)各类泥浆性能指标均应符合国家规范规定，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，槽内泥浆液面保持在不致外溢的最高液位，暂停施工时，浆面不低于导墙顶面30㎝。泥浆系统管理见图3.2.3.1-64成槽挖土⑴挖槽设备成槽采用液压抓斗工法，选用德国利勃海尔成槽机，配备有垂直度显示仪表和自动纠偏装置，可以做到随挖随测随纠。采用在锁口管的位置钻先导孔的技术措施，通过钻孔可以使液压抓斗的斗齿直接伸入孔内进行成槽，从而提高地墙的成槽效率，并可确保成槽端头的垂直度要求。⑵单元槽段的挖掘顺序抓斗挖槽时，要使槽孔垂直，最关键的一条是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽，要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中，要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中，切忌抓斗斗齿一边吃在实土中，一边落在空洞中，根据这个原则，单元槽段的挖掘顺序为：1)先挖槽段两端的单孔，或者采用挖好第一孔后，跳开一段距离再挖第二孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度。2)先挖单孔，后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度，抓斗能套往隔墙挖掘，同样能使抓斗吃力均衡，有效地纠偏，保证成槽垂直度。3)沿槽长方向套挖待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗，把抓斗挖单孔和隔墙时，因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性。4)挖除槽底沉渣在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。成槽示意见图3.2.3.1-75)挖槽机操作要领①抓斗出入导墙口时轻放慢提，防止泥浆掀起波浪，影响导墙下面、后面的土层稳定。抓斗入槽、出槽慢速、稳当，特别是刚开始成槽时，抓斗一定要保持垂直，并与导墙平行。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，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。③挖槽作业中，要时刻关注侧斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差。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。6)成槽过程中精度控制根据安装在液压抓斗上的探头，随时将偏斜的情况反映到通过探头连线在驾驶室里的电脑上，驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况启动液压抓斗上的液压推板进行动态的纠偏确保地下墙的垂直精度要求。7)槽段检验①槽段检验的内容②槽段的平面位置。③槽段的深度。④槽段的壁面垂直度。8)槽段平面位置偏差检测：用测锤实测槽段两端的位置，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。①槽段深度检测：用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，三个位置的平均深度即为该槽段的深度。②槽段壁面垂直度检测：用超声波测壁仪器在槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面，扫描记录中壁面最底部凸出量或凹进量（与槽段深度之比即为壁面垂直度，三个位置的平均值即为槽段壁面平均垂直度）。超声波检测见图3.2.3.1-8。③成槽质量评定以实测槽段的各项数据，评定该槽段的成槽质量等级。5刷壁⑴由