地下连续墙技术总结

地下连续墙技术总结时建学一、工程简介南何庄站～大毕庄站区间修复工程起点里程为DK3+344.000，终点里程为DK3+419.000，基坑东西向全长75米，南北向宽10.8米，基坑深度25～28米，围护结构采用地下连续墙+内支撑的围护形式，其中南北侧及中间横隔墙均采用1.0m厚地下连续墙，东西端头处采用1.2m厚地下连续墙，共计36幅，内支撑采用混凝土支撑。地下连续墙深度分别为13m、35m、49m、52m不等，接头形式均采用工字钢接头，共分为“一”型、“T”型、“L”型三种样式。图1地下连续墙平面布置图二、工程地质及水文条件2.1工程地质本场地地处华北平原，属海积～冲积滨海平原地貌单元。地层主要为人工填土层（Qml），全新统上组陆相冲积层（Q43al），全新统中组海相沉积层（Q42m），）全新统下组沼泽相沉积层（Q41h），全新统下组陆相冲积层（Q41al），上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal），上更新统第一组陆相冲积层（Q3aal），上更新统第三组陆相冲积层（Q3cal），上更新统第二组海相沉积层（Q3bm），上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）。场地地基土竖向成层分布，仅部分层位水平方向岩性有所差异，砂粘性有所变化，力学性质有所差异，顶(底)板标高起伏变化较大，地层总体上是均匀、稳定的。图2.1地质断面图基坑地层由上而下依次为①1杂填土、①2素填土、④1粉质粘土、④2粘质粉土、⑥1a粘质粉土、⑥1粉质粘土、⑥4粉质粘土、⑦粉质粘土、⑧1粉质粘土、⑧2砂质粉土、⑨1粉质粘土、⑨1a砂质粉土、⑨2-2粉砂、⑩1粉质粘土、⑪1粉质粘土、⑪2粉砂、⑪3粉质粘土、⑪4粉砂、⑫1粉质粘土、⑫2粉砂、⑫3粉质粘土、⑬1粉质粘土、⑬2粉砂。2.2水文地质根据地基土的岩性分层、室内渗透试验结果，场地埋深50.00m以上可划分为5个含水层：（1）潜水含水层主要指人工填土(Qml)、上组陆相冲积层(Q43al)及海相沉积层(Q42m)，视为潜水含水层。含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和向下部承压水、地表水体渗透。勘察期间测得场地地下潜水水位如下：初见水位埋深3.30～3.50m，相当于标高1.21～1.11m。静止水位埋深2.50～2.70m，相当于标高2.01～1.91m。表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在0.50～1.00m左右。（2）第一承压含水层全新统下组陆相冲积层砂质粉土（⑧2）及粉质粘土（⑧1）中砂质粉土透镜体虽分布不连续，但其含水量较大，透水性较好，具微承压性，可视为第一承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为4.38m，承压水水头标高0.03m。（3）第二承压含水层上更新统第五组陆相冲积层砂质粉土（⑨1a）、粉砂（⑨2-2）层透水性好，含水量大，可视为第二承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为6.80m，承压水水头标高-2.20m。（4）第三承压含水层上更新统第三组陆相冲积层粉砂（⑪2）层透水性好，含水量大，可视为第三承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为6.13m，承压水水头标高-1.31m。（5）第四承压含水层上更新统第三组陆相冲积层粉砂（⑪4）层透水性好，含水量大，可视为第四承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为10.20，承压水水头标高-5.50m。各含水层之间的粘性土层为其相对隔水层，但各含水层之间均存在一定水力联系，在一定的水力条件下，有发生越流补给的可能。地下水的温度，埋深在5.00m范围内随气温变化，5.00m以下随深度略有递增，一般为14～16℃。三、施工条件南何庄站～大毕庄站区间修复工程位于既有津大线南侧车道上，施工场地狭窄，大型设备行走路线距导墙边线较近，易造成槽段塌槽。南侧地连墙结构距离左线规划隧道管片距离较近，最近距离仅为5.51m，成槽过程中易造成左线土体被扰动。基坑两侧管线较多，且埋设较浅，施工过程中加强对周边管线的保护尤为重要。四、地连墙施工工艺及方法4.1地下连续墙施工工艺流程图图4.1地连墙施工流程图测量放样泥浆系统设置成槽机组装导墙制作槽段挖掘成槽质量检验清沉渣换浆清刷接头、清槽新鲜泥浆配制泥浆贮存供应泥浆复制再生土方外运施工准备泥振动筛浆分离沉淀池旋流器浇灌墙体砼接头缝处理拔出砼导管回收槽内泥浆劣化泥浆处理搅拌站砼供应设置砼导管吊装钢筋笼加工钢筋笼4.2测量放样根据设计图纸测放地连墙轴线控制点，经复核确认后形成记录，然后再根据地连墙轴线控制点测放导墙施工控制线，并做好稳固标志。4.3导墙施工放线完成后，首先采用小型挖掘机沿连续墙轴线开始开挖沟槽，不足的地方采用人工进行修整，沟槽修好后，沟底需进行夯实，并浇筑混凝土垫层，然后再进行钢筋绑扎，立模时要控制好导墙净间距，混凝土浇筑完成48小时后可进行拆模，并每隔1m用方木对撑防止导墙变形。图4.3导墙施工导墙施工控制要点：（1）采用机械开挖导墙沟槽，严禁超挖。（2）现浇导墙分段施工时，水平钢筋应预留连接钢筋与相邻段导墙的水平钢筋相连接。（3）导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土30cm以上。（4）导墙浇筑时要两侧对称均匀浇筑，并确保墙面净空尺寸及平整度。导墙允许偏差及检查方式见下表：检查项目允许偏差或允许值（mm）检查方法顶面高程±10水准仪内墙面平整度5用钢尺量内墙面垂直度1/300铅锤、钢尺导墙内墙面静距W+40~60用钢尺量导墙轴线±10用钢尺量表4.3.2导墙检查标准4.4槽段开挖4.4.1槽段划分本工程地连墙施工共分为三个阶段：为了确保大型设备行走路线与地连墙成槽保持安全距离，第一阶段先施工南侧及西侧地下连续墙；第二阶段施工北侧及中间横隔墙；东侧连续墙受原有隧道影响，待管片切割及旋喷加固完成后最后进行施工。4.4.2成槽本工程槽段分为：“一”、“T”、“L”型三种槽段，为了保证槽段的稳定，单元槽段成槽之间采取跳槽施工；“T”型槽段采用一槽三抓挖槽法，施工顺序为先中间后两端，“L”型槽段采用一槽两抓挖槽法，“一”型槽段采用一槽三抓挖槽法，施工顺序为先两边后中间。4.4.3刷壁、清底刷壁前应在成槽机吊斗上安装刮刀，对接头进行清理，然后再用钢刷进行刷壁，直至钢刷无泥为止，最后用液压抓斗清底，使槽底沉渣厚度小于10cm图4.4.3刷壁4.4.4成槽检测槽段开挖完成后，需对槽壁的垂直度、槽宽、槽深和槽位进行检查，检查采用全自动超声成槽检测仪，普通槽段超声波检测每幅不得少于3处；图4.4.3成槽检测成槽允许偏差及检测方法：项目允许偏差检查频率检查方法范围点数成槽垂直度1/300每抓一点每幅3点超声波表面平整度50mm每幅一次靠尺轴线位置0－30mm，并不能影响内部限界每幅一次两点钢尺挖槽深度清孔后不小于设计深度每幅三线测绳沉渣厚度小于100mm每幅3线重锤成槽施工控制要点：（1）成槽机定位时，应控制成槽机抓斗的半径，使履带吊平行于导墙并尽量远离导墙边，减少对槽壁影响。（2）成槽施工过程中，抓斗掘进应遵循一定原则，即：慢提慢放，掘进速度控制在15m/h左右。（3）成槽机成槽施工，特别是异形槽施工时，履带下面应铺设钢板，减少对地面的压强，减少对槽壁的影响。（4）对每幅槽段送浆时，应做到保持浆液面高度，成槽机抓斗提出槽内时，及时进行补浆，减少泥浆液面的落差。4.5泥浆配制4.5.1泥浆配合比：泥浆材料膨润土（%）纯碱（%）CMC（%）自来水（%）配合比（质量）6～110.350.0590-924.5.2泥浆配制泥浆配制时要严格控制好各材料用量，先配制CMC和纯碱溶液静置3小时，按配合比在搅拌筒内加水，加膨润土，搅拌3分钟后，再加入CMC和纯碱溶液，搅拌5分钟。搅拌均匀后放入净浆池内，待24小时后，膨润土颗粒充分水化膨胀，即可泵入新浆池内备使用。4.4.3泥浆性能检测表4.4.3.1泥浆调整、再生及废弃标准泥浆的试验项目需要调整调整后可使用废弃泥浆密度（g/cm3）＞1.31.10～1.15＞1.3含砂率（%）＞10%＜5%＞10%粘度（S）＞6019～25＞60失水量（ml/30min）＞30＜15＞30泥皮厚度（mm）＞3.0＜2.0＞3.0pH值＞147～9＞14表4.4.3.2泥浆检验时间、位置及试验项目序号泥浆种类取样时间和次数取样位置试验项目1新鲜泥浆搅拌泥浆达100m3时取样一次，分为搅拌时后和放24h后各取一次搅拌机内及新鲜泥浆池内密度、粘度、含砂率、pH值2供给到槽内的泥浆在向槽段内供浆前优质泥浆池内泥浆送入泵吸入口密度、粘度、含砂率、pH值、（含盐量）3槽段内泥浆每挖一个槽段，挖至中间深度和接近挖槽完了时，各取样一次在槽内泥浆的上部受供给泥浆影响之处同上在成槽后，钢筋笼放入后，混凝土浇灌前取样槽内泥浆的上、中、下三个位置同上4混凝土置换出泥浆判断置换泥浆能否使用开始浇混凝土时和混凝土浇灌数米内向槽内送浆泵吸入口pH值、粘度、密度、含砂率再生处理处理前、处理后沉淀池、净浆池同上再生调制的泥浆调制前、调制后新浆池同上泥浆性能检测4.6钢筋笼制作及吊装4.6.1钢筋笼制作本工程地连墙钢筋笼共分为“一”型、“T”型、“L”型三种样式，接头形式均采用工字钢接头。为了防止混凝土绕流进入后续槽段，在工字钢接头迎土面和基坑面全高度范围内焊接0.5mm薄铁皮，混凝土灌注时，在混凝土压力作用下，将薄铁皮和槽壁土紧密接触，防止绕流。图4.6.1钢筋笼加工制作“T”型幅钢筋笼由于加工难度大，笼体重量大，为了确保吊装安全，经设计认可后拟采用分体加工、分体吊装的形式，钢筋笼衔接位置采用子母口形式进行加工，具体做法见下图。表4.6.1钢筋笼制作允许偏差项目偏差检查方法钢筋笼长度±50钢尺量，每片钢筋网检查上中下三处钢筋笼宽度±20钢筋笼厚度0，－10主筋间距±10任取一断面，连续量取间距，取平均值作为一点每片钢筋网上测四点分布筋间距±20预埋件中心位置±10抽查接驳器标高±10水准仪全数检查4.6.2钢筋笼吊装本工程钢筋笼吊装设备采用350t履带吊和180t履带吊配合起吊，350t履带吊作为主吊下放钢筋笼，180t作为副吊，起吊吊梁采用I40工字钢。吊装时，主、副吊同时起吊，将钢筋笼水平起吊离开加工平台后，主吊逐步上升，副吊在上升的同时，向主吊运动，使钢筋笼由水平状态逐渐转成垂直状态。待主吊承受全部重量后，卸去副吊，最后下放入槽。图4.6.2钢筋笼吊装钢筋笼制作、吊装控制要点：（1）钢筋笼桁架及钢筋笼吊点上下1m处需100%点焊。钢筋笼纵向应预留导管位置，并上下贯通，钢筋笼底端应做收口处理。钢筋笼桁架筋及拉筋位置要避免与导管冲突。（2）钢筋笼验收严格按照“六步验收法”进行验收。第一步：钢筋成品加工验收；第二步：底排钢筋验收；第三步：桁架钢筋验收；第四步：上排钢筋验收；第五步：吊筋、拉筋、预埋钢筋验收；第六步：钢筋笼整体验收。（3）根据钢筋笼安装标高和导墙顶面的实际标高，确定吊筋长度，并将吊筋焊接在桁架的纵筋上，确保焊接质量满足要求。（4）预埋件安装：在钢筋笼预埋腰梁钢筋时，预埋件要与主筋连接牢固。在地连墙内预埋声测管与测斜管时，安装前需检查是否完好，并且安装连接处保证密封良好，无漏洞、无损坏。预埋管安装（5）钢筋笼入槽时，一定要使槽段中心和吊点中心对准，不要使钢筋笼因起重臂的摆动或其他因素而发生横向摆动，致使横壁发生坍塌。（6）吊放钢筋笼时，吊放速度要慢，不得强行压入槽内，发现受阻及时吊起经处理后重新吊放。4.7水下混凝土浇灌4.7.1灌注准备（1）灌注平台就位、调平，对正钢筋笼导管通道，下导管时要保证导管的密封性能，记录好下管深度，保证导管下口与槽底距离不大于500mm。（2）灌注前需对工字钢接头下一槽段内的空隙进行填充，填充物采用砂袋+碎石进行填充，要保证填充密实。在首开幅工字钢两侧填充时，填充要同时进行且效率一致，防止钢筋笼发生横向位移。图4.7.1接头处填充（3）灌注前要测定混凝土塌落度、槽内泥浆比重、含砂量及槽底沉渣厚度是否满足要求，检查合格后方可浇筑。混凝土灌注控制要点：（1）根据槽段长度“一”型、“L”型采用两根导管同