连续闭合钢箱接头地下连续墙施工方法.docx
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连续闭合钢箱接头地下连续墙施工方法
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连续闭合钢箱接头地下连续墙施工方法
1工艺原理
1.1基本原理
以具有一定刚度的钢箱代替传统地下连续墙接头，先行设置在闭合幅两侧，并采取相应的固定措施确保钢箱在闭合幅成槽及砼浇筑过程中不产生较大变位而影响钢箱的垂直度，进而便于闭合幅钢筋笼的置放及砼浇筑后与钢箱的有效贴合，以达到地下连续墙接缝处的刚度要求及防渗止水效果。
1.2关键技术
连续闭合钢箱接头地下连续墙施工工法关键技术在于如何保证钢箱接头的刚度、垂直度控制、固定措施及如何确保防砼绕流效果，以满足接头的刚度及防渗要求。
1.2.1钢箱接头刚度
1、钢箱接头采用钢板焊接成“Ⅱ”形，即横截面为中间具有腹腔的钢箱型封闭体，钢板的厚度为12mm，为确保焊接质量，采用CO2气体保护焊接方式；
2、钢箱内部形成的腹腔采用水下砼灌实，形成类似于钢管混凝土结构，以增大接头刚度。
1.2.2钢箱接头垂直度保证措施：
1、严格控制钢箱分节焊接质量，确保其纵向轴线精度不大于20mm；
2、钢箱超过50m时，钢箱需在槽口进行对接，焊接前采用水平尺等检测手段检测，合格后方可进行焊接固定；
3、因钢箱重约20t，在吊装过程中，通过使用长度对称的吊索、设置对称的吊点等措施，确保其在自重作用下保持垂直度，并使用测量仪器全程监视；
4、钢箱分两节在槽口对接，并确保其在槽口临时固定时的垂直度，与下节对接时使用仪器检查和监视。
5、若吊索或吊点不对称导致钢箱不能在自重作用下垂直，可在下放时槽口安装千斤顶校正。
1.2.3钢箱接头固定措施：
1、钢箱槽深度大于闭合槽深度2~3m，钢箱下放深度距槽底0.5m，当清孔合格后，钢箱底部浇筑混凝土封底固定；
2、钢箱两侧均匀回填砂土、碎石至地下连续墙顶标高，待封底砼有一定强度后进行钢箱内混凝土浇筑，并静置至少2d进行闭合幅的施工；
3、在施工完2个及以上钢箱时，相邻钢箱迎土面的翼缘钢板之间通过槽钢焊接连接，能有效控制闭合槽施工时箱体的垂直度。
1.2.4钢箱接头防绕流措施：
1、钢箱宽度为（成槽厚度-100mm），翼缘与槽宽之间净距为50mm，空隙较小，经过地层收缩恢复之后，翼缘板与槽壁接触面较大，可有效减少砼绕流情况发生；
2、钢箱另一侧回填的砂土及碎石也可有效防止砼绕流现象。
2施工工艺流程和操作要点
2.1施工工艺流程
本工法的施工工艺流程图如图1所示：
图1施工工艺流程图
2.2操作要点
连续闭合钢箱接头地下连续墙施工工法操作要点如下：
2.2.1制作钢箱
1、在施工现场制作钢箱，其横截面为中间具有腹腔的钢箱型封闭体，所用板材为钢板，钢板的厚度为12mm；钢箱宽度略小于成槽厚度，以能下放为准，通常比成槽的厚度小100mm；
2、钢箱底部两侧腹板切割缺口，以便于钢箱底部封底时混凝土向钢箱两侧上翻；钢箱迎土面翼缘超出地面约200～300mm，以便与相邻钢箱通过槽钢焊接固定；
3、钢箱焊接方法采用CO2气体保护焊焊接，以确保焊接质量及钢箱刚度；
4、钢箱需要分两节制作，在钢箱槽口进行对接，采用水平尺等手段检查对接垂直度，合格后继续下放安装固定。
2.2.2成槽
1、按地下连续墙的施工要求，利用成槽机进行钢箱槽的成槽操作，其深度大于闭合幅的深度（即地下连续墙设计深度）2～3m；
2、清孔要求同地下连续墙施工要求。
2.2.3下钢箱
1、采用100T~260T履带吊车将钢箱下放到钢箱槽中，下放深度为钢箱槽底部以上0.5m；
2、钢箱吊装下放时通过自重垂线调节其垂直度，使用测量仪器监控下放过程。
2.2.4钢箱固定
钢箱固定分为上端固定和下端固定两部分。
1、钢箱上端固定：
钢箱下放安装完成之后，使用插杠悬挂固定在导墙顶部，待钢箱内封底砼和钢箱内砼均浇注完成之后，再使用槽钢将相邻钢箱迎土面的翼缘钢板焊接连接，可有效控制闭合槽施工时对箱体垂直度的扰动；
2、钢箱下端固定：
在钢箱中下入导管清孔合格后，通过导管向钢箱底部浇筑混凝土进行钢箱封底固定，混凝土浇注高度为钢箱槽深于地下连续墙的深度。
2.2.5钢箱两侧回填及钢箱内部灌砼
当封底混凝土终凝后，在钢箱的两侧均匀回填砂土、碎石至地下连续墙的墙顶标高，然后再进行钢箱内混凝土的浇注，并静置至少2d。
2.2.6钢箱连续置入
1、重复上述步骤，按一定间距进行多个钢箱施工；
2、在施工完2个及以上钢箱时，相邻钢箱迎土面的翼缘钢板之间通过槽钢焊接连接，可有效控制闭合槽施工时箱体的垂直度。
2.2.7闭合幅施工成墙
1、当闭合幅两侧钢箱施工均完成且静置不少于2d后，进行闭合幅的成槽、下放钢筋笼及砼灌注施工形成闭合槽段；
2、闭合槽施工要求同地下连续墙施工要求。
2.3图示说明
图2为本方法所述的钢箱的结构平面示意图；
图3为本方法所述的钢箱槽的结构平面示意图；
图2图3
图4为本方法所述的钢箱结构立体图；
图5为本方法所述的钢箱腹板立面图；
图4图5
图6为本方法所述的钢箱与钢箱槽的俯视图；
图6
图7为本方法所述的钢箱顶部固定的俯视图；
图7
图8为本方法所述的钢箱与钢箱槽的主视图；
图9为本方法所述的钢箱封底状态的主视图；
图8图9
图10为本方法所述的钢箱两端回填状态的俯视图；
图11为本方法所述的钢箱内部浇砼状态的俯视图；
图10图11
图12为本方法所述的钢箱内部浇砼状态的主视图；
图12
图13为制作第二钢箱的俯视图；
图13
图14为制作第二个钢箱的主视图；
图14
图15为本方法所述的闭合幅成墙状态的俯视图；
图15
图16为本方法所述的闭合幅成墙状态的主视图；
图16
附图中主要标记含义如下：
1、钢箱
2、钢箱槽
3、迎土面加长钢箱翼缘钢板
4、缺口
5、钢箱顶固定槽钢
6、焊缝
7、浆面
8、封底混凝土
9、砂土、碎石
10、钢箱内混凝土
11、闭合槽
12、钢筋笼
13、闭合幅钢筋混凝土
3材料与设备
材料与设备配置详见表2：
表2材料与设备配置表
编号
设备名称
用途
1
重型成槽机
地下连续墙施工
2
特制刷壁器
钢箱两侧的刷壁
3
履带吊
钢筋笼、钢箱的起吊及下放
4
CO2保护焊机
钢箱的焊接
4质量控制
4.1施工作业遵循规范
1、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2018）；
2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；
4、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）；
5、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；
6、《地下连续墙施工规程》（DGTJ08-2073-2020）。
4.2钢箱
1、垂直度偏差不宜大于1/300，焊接时采用水平尺等检测手段进行测量，以保证钢箱的纵向轴线偏差不大于50mm，使钢箱的顺利下放；
2、钢箱长度偏差不超过100mm；
3、通过探伤检测方法检测钢箱焊接质量；
4、分区对称焊接，严格控制焊接发热引起的变形；
5、有风天气使用气体保护焊时，应做好防风措施。
4.3钢箱槽
1、钢箱槽的成槽深度大于闭合槽深度，高差2～3米；
2、钢箱槽成槽完毕后，使用超声波孔壁检测仪检测其垂直度及成槽宽度。
3、封底混凝土灌注高度为钢箱槽深于闭合槽深度，通过砼灌注量及钢箱内重锤量测砼顶面高度综合验证封底高度，一般情况下，砼灌注量约为理论值的1.1倍；
4、封底混凝土终凝后，钢箱两侧采用重度较大的土或砂石均匀回填密实至地下连续墙墙顶标高，待封底砼有一定强度后进行钢箱内混凝土浇筑，并静置至少2d后进行闭合幅的施工；
4.4闭合槽施工
1、在钢箱及闭合槽段钢筋笼内预埋声波管，进行钢箱与闭合槽段的接头质量检测；
2、采用特制的刷壁器对钢箱两侧进行刷壁，对钢箱腹板的刷壁效果采用声波透射法进行检测，以保证钢箱接头无夹泥等现象。
4.5质量问题处理
4.5.1钢箱无法置放；
1、成槽垂直度或宽度不满足要求的，修槽后重新下放；
2、钢箱焊接垂直度不满足要求的，重新焊接后下放；
3、发现钢箱无法置放时应立即提起，严禁强行下放，防止出现卡箱事故；
4、若钢箱起拔困难，可使用300吨千斤顶配合履带吊起拔。
4.5.2出现砼绕流现象；
利用此方法施工，出现绕流现象的主要原因是钢箱一侧回填不密实或者钢箱翼缘板没有与槽壁紧密贴合所致，造成闭合幅砼灌注时绕流而影响相邻闭合幅槽段施工。
可采用特制刷壁器进行刷壁，对底部绕流的砼可采用旋挖机配合取芯钻头进行处理。
4.5.3闭合幅成槽后检测钢箱垂直度不满足设计要求；
1、加强事前控制，在钢箱下到位之后使用超声波孔壁检测仪做一次检查；
2、闭合幅成槽施工中，严格界定成槽机抓斗位置，避免碰撞钢箱；
3、根据已经偏斜的钢箱尺寸，制作非标准闭合幅钢筋笼，使钢箱与闭合幅钢筋笼的搭接满足要求；
4、使用特制刷壁器重点清理钢箱倾斜内侧的附着物，防止漏水现象发生。
5安全措施
与常规地下连续墙施工相比，本方法特别强调的安全措施主要如下：
5.1钢箱焊接时，设置必要的钢板搁置点，保证钢板吊放安全，设置专人指挥较重大块钢板吊放；
5.2钢箱整体起吊时，必须由专人指挥，设置安全隔离带；
5.3正式吊装之前，应做好试吊工作，检查所有吊点、吊索等是否安全有效，防止意外事故；
5.4钢箱由加工场运至安装区时，必须慢速平稳行走，并设专人指挥，设置安全隔离带，吊臂及吊机60m半径范围内严禁站人；
5.5机械、电器配备安全防护设施，电线高架，防止漏电；雨天要防滑，杜绝事故发生。
6环保措施
与常规地下连续墙施工相比，本工法特别强调的主要环保措施如下：
6.1噪音污染控制
应特别注意控制噪音污染，尤其是在居民区施工时，应该严格按照环保部门审批的夜间施工许可证施工，同时做好周边居民的解释说明和安抚工作。
在钢箱焊接和安装过程中，应慢速作业，严禁夜间敲打铁器影响居民休息。
机械设备行走和启动过程中，尽量减小油门，减缓作业速度，降低噪音污染。
6.2扬尘和空气污染控制措施
地下连续墙施工所有工序中，尤其以场地清扫、钢板切割和焊接、粉尘清理时最容易产生扬尘和空气污染，因此应该采取相应措施予以防治。
在场地清扫时，应该先洒水，钢板切割和焊接应在专门的制作车间进行，粉尘清理时轻拿轻放并洒水，集中收集钢箱制作过程中产生的粉尘。
现场修筑全硬化施工道路，当天气较为干旱时，应加密洒水密度，在雨季时，及时做好道路泥浆清理。
对于现场必须施工的散料和渣土，必须集中堆放，并采用密目网及时做好覆盖，防治大风天气扬尘。
做好渣土及时外运工作，减少现场堆放时间。
6.3水体污染控制
所有施工废水、车辆清洗用水等，必须设置三级沉淀池过滤之后才能排放到市政管网。
在施工前申请临时排水许可证，生活用水和厕所用水经过沉淀处理之后才能排放到市政管网。
确保场地雨水和污水排放不混合，分别排放到相应的市政管网。
施工现场排水设施请市环保部门验收通过之后才能启用。
地下连续墙施工泥浆必须由专业泥浆运输企业在市政府提供的专门泥浆倾倒场所排放，严禁将泥浆排入市政雨污管网或者河流湖泊。
6.4土壤侵蚀控制
严格按照审批的施工图纸施工，不在非施工区域内随意开挖和回填。
现场渣土及时外运到政府指定的区域堆放。
暴雨天气现场积水较为浑浊时，应经过相应沉淀之后再排放到市政管线。
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