山西介休大型H型钢加热炉后辊道及渣沟基础地连墙施工方案新.docx
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山西介休大型H型钢加热炉后辊道及渣沟基础地连墙施工方案新
一、工程概况
1、工程概述
1.1新泰钢铁有限公司大型H型钢工程加热炉后辊道地下连续墙位于山西省介休市义安镇安泰工业园区内；是安泰工业园区三期工程的重要组成部分；由安泰集团投资兴建；中冶华天工程技术有限公司总设计；主轧设备引进德国西马克·米尔公司先进技术；是目前国家重点鼓励和发展的特钢项目。
1.2新泰钢铁有限公司大型H型钢工程加热炉后辊道地下连续墙位于主厂房～跨～轴范围内，其坑底标高为-12.164M～-10.335M，设计采用地下连续墙对其深基坑进行支护；开挖深度不同地下连续墙种类相异，详见下表：
墙厚（MM）
800
1000
1000
墙高（M）
21.3
20.6
19.1
墙顶标高（m）
-2.5
-2.2
-2.2
墙底标高（M）
-23.8
-22.8
-21.3
笼长（M）
21.6
20.9
19.4
1.3地下连续墙是指利用各种挖（成）槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖（成）出窄而深的沟槽，并在其内安装钢筋笼，浇注混凝土形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的钢筋混凝土地下墙体。
本工程采用地下连续墙既是基坑开挖时的抗渗（漏）围护结构，又是冲渣沟外墙的二合一结构；具有墙体刚度大，强度高，可挡土止水，抗渗耐久性能好，对周围地基、基础无扰动，狭窄场地条件可施工，施工机械化程度高，工效高，完成以后，土建施工操作安全高效等优点，广泛受到建设单位、设计单位的青睐和推广。
1．4本工程地下连续墙施工结合本工程地质情况，考虑施工场地平面、空间的约束性，采用潜水组合钻——气举反循环复合工艺成槽，接头管、钢筋笼分两节在槽口处对接安装，混凝土灌注采用双车、双管、槽口直灌等特殊工艺进行地下连续墙工程施工。
2、地形与地质
2.1、地形：
施工场地窄小，周边有柱，上部有梁，施工空间、工效受限制。
2.2、工程地质：
本工程地质条件从上到下依次为：
第1层杂填土（Q42ml）:
杂色，稍湿，主要由粉土、细砂、煤屑、水泥块、砖块、灰渣和少量腐殖质等组成，结构松散，均匀性差，平均层厚2.15m。
第2层粉质粘土（Q41al+pl）:
灰褐-黄褐色,湿-饱和,软塑-可塑状态，含云母、煤屑、砖屑、氧化铁，具中-高压缩性。
平均层厚6.43m。
第3层粉土（Q41al+pl）:
褐-褐黄色,湿,可塑,含云母,氧化铁和少量煤屑,以粉土为主，局部含砂质成分,摇振反应迅速，韧性低，干强度低，具中-高等压缩性。
平均层厚5.3m。
第4层粉质粘土（Q4lal+pl）:
黄褐色,湿-饱和,可塑状态，含云母,煤屑、氧化物、有机质等。
无摇振反应,切面光滑,干强度中等,有一定韧性，具中-高等压缩性；平均层厚4.7m。
第5层粉土（Q4lal+pl）:
褐黄-黄褐色,中密,很湿,主要成分为云母、煤屑、氧化铁、铝等，含少量砂质成分和砾石,摇振反应一般,切面不光滑,干强度低,韧性低，具中等压缩性；平均层厚5.16m。
2.3地下连续墙墙体就处于上述第1层～第5层土层范围内。
2.4、水文地质：
第4层粉质粘土以上为孔隙潜水；第4层以下为承压水；稳定混合水位平均3.95M，丰水期变幅1.0M。
3、技术经济条件
3.1地下连续墙施工，本公司在技术、施工能力方面为专业化施工队伍，地连墙施工设备采用本公司自制设备，已施工完类似很多个项目，积累了丰富的施工经验。
特别针对山西湿陷性黄土且地、空间受限制的车间里施工采用组合潜水钻-气举反循环成槽工艺更显优势。
3.2水电供应条件：
电由建设单位指定的变压器下配电箱接线，水由建设单位指定的现场水源接头接水，以满足施工需要。
3．3经济保障条件：
本工程前期主、付材料采购，贮备，组织人员、大型机具设备调遣进场等，需足够资金予以保障。
4、工程施工特点分析：
受场地空间限制，钢筋笼、锁口管、喷导管分两节制做与安装，钢筋笼起吊及下放时需采用50T汽车吊、80T履带吊车同时配合完成,另需1台25T汽车吊车完成其他配套工作。
二、编写依据
1、《山西介休新泰钢铁有限公司加热炉后辊道及渣沟基础坑支护地下连续墙施工图》
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、《山西介休新泰钢铁有限公司大型H型钢工程项目岩土勘察报告》
三、施工总部署
1、施工准备
1.1地质地下情况准备：
通过地质报告、现场踏勘、向甲方咨询等方式勘定地下有无障碍物及其它特殊地况，便于提前采取相应措施。
1.2施工场地准备：
现场要做到“三通一平”，钢筋堆放及钢筋笼制做场地、大型机具车辆行走场地要进行铺渣硬化。
1.3地下连续墙施工产生泥浆、泥渣，需建设单位指定倾泄排污的场地，并满足施工需要。
1．4水、电接口应就近，并满足施工需要。
1．5测量人员根据建设单位提供的基点，测设地连墙主轴线定位。
1．6现场管理人员根据现场情况布置钢筋堆放、成型、闪光对焊、钢筋笼制做场地，泥浆池，设备维修、临时办公集装箱及工人临时住宿位置。
1．7物资、材料，技术人员根据施工图纸、方案及时向甲方上报进度、材料计划。
1．8根据工程具体情况，建设单位的进度需求应对施工机械、施工人员做好充足的准备。
1．9向甲方/监理提供施工单位资质和项目部有关人员上岗证等有关文件。
2、施工进度计划
2.1、总工期：
32天
2.2、进度计划：
施工准备1天
导墙施工5天
钢筋砼地连墙施工25天
2.3、进度计划表（横道图计划）
山西新泰钢铁有限公司大型H型钢加热炉后辊道地连墙工程施工进度计划表
序号
项目名称
单位
数量
2009年9月
2009年10月
2009年11月
23
25
27
29
30
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
31
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
25
26
28
30
1
施工准备
项
1
2
导墙施工
M3
157
3
地连墙施工
M3
2621
3、劳动力使用计划
3.1、项目部管理组织机构图
公司经理：
张庆平
项目常务副经理：
刘夫雷
`
项目副经理：
朱恩庆
张仕红
项目总工：
钱向阳
保卫：
张文才
后勤：
王修贵
材料：
张文才
安全：
张文才
质量：
方喜明
试验：
周诗银
技术：
高国玺
设备：
张文才
生产：
孙福喜
3.2、地连墙施工劳动力使用计划：
1）成槽施工20人8）仓库2人
2）砼灌注12人9）维修4人
3）起重工12人10）电工2人
4）技术员2人11）其他管理人员2人
5）质量员、实验员2人
6）吊车、汽车司机10人
7）钢筋制作、安装40人
4、机械设备使用计划
序号
设备名称
型号
单位
数量
状态
1
成槽架子
自制
套
2
性能良好
2
灌灰架子
自制
套
2
性能良好
3
履带吊车
80T
台
1
性能良好
4
空压机
W19.270
台
2
性能良好
5
单眼架子
自制
套
1
性能良好
6
电焊机
BX1-500-2
台
10
性能良好
7
泥浆泵
3PN
台
6
性能良好
8
喷导管
φ273mm
米
58
性能良好
9
汽车吊
50T、25T
台
各1
性能良好
10
装载机
WG50
台
1
性能良好
11
汽车
辆
2
性能良好
12
对焊机
UN-160
台
1
性能良好
13
弯曲机
GW40
台
1
性能良好
14
切断机
GQ50B
台
2
性能良好
15
液压拔管架子
TYY-400T
台
2
性能良好
16
锁口管
φ1000mm
米
60
性能良好
17
锁口管
φ800mm
米
60
性能良好
18
配电箱
台
14
性能良好
19
发电机
200KW
台
1
性能良好
20
钻机
QS-80
台
10
性能良好
21
卷扬机
Y180L-4
台
1
性能良好
22
裁板机
ZG-3
台
15
性能良好
5、材料使用计划
5.1、主要工程量
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
地连墙钢筋砼
m3
2621
C35S8
2
导墙砼
m3
157
C20
3
地连墙钢筋
t
392.1
综合
4
导墙钢筋
t
7.4
Ø12
5
钢板（厚4mm）
t
5.8
6
钢板（厚10mm）
t
0.48
7
Ф100mm圆木
米
350
8
导墙开挖土方
m3
373
9
导墙预埋钢板
t
0.27
6mm
10
导墙模板
m2
476.5
说明：
表中数据不能作为计算工程价款用，以我公司经营部计算书为准。
6、资金需用计划
本工程因用款集中，建议建设单位每半月拔付一次施工进度款。
7、施工用水、用电计划
7.1、施工用水：
7.1.1、施工机械用水量Q1：
5M3/昼夜。
7.1.2、地连墙施工用水量Q2：
200M3/昼夜。
7.1.3、总用水量Q=Q1+Q2=205M3/昼夜。
7.2、施工用电：
本工程设备的计划投入量，并考虑设备可能同时运转的最大额定负荷约500KW。
防止停电，现场及搅拌站各应配备一台200KW的柴油发电机组。
8、施工场地布置计划
8.1、道路、泥浆池及钢筋加工场地见附图1，泥浆池的布置如果和其它施工部位发生冲突，可根据施工现场实际情况进行调整。
8.2、临建设施：
现场设置办公、仓库集装箱各一个。
8.3、其他临时工程：
根据施工现场的需要再具体布置。
四、施工方案
1、地下连续墙施工方案
1．1工艺：
采用喷导管气举反循环组合潜水钻机成槽工法；现场制作、安装钢筋笼；砼搅拌站拌制——罐车运输——导管法浇注水下混凝土。
1．2基本原理：
该工艺所用设备的主要部分由喷导管及以该管为导向滑道的潜水组合钻组成。
喷导管用直径Φ273mm的无缝钢管制成，其长度大于槽深2米，该导管插入先导孔内，下端为泥渣、碎石的入口，上端为弯曲的喷出口，利用6m3以上的空气压缩机向喷导管下端输入高压空气，喷导管入口与出口间产生巨大压差由泥浆将泥渣、碎石喷出地面，因此该法又称“气举反循环”。
1．3施工总顺序：
本工程共计划分31个单元槽段，投入2台（套）设备进行施工，在整体地下连续墙适中位置开两个双接头管槽段，然后以该槽段两个接头管孔为先导孔左右依次施工，交叉作业，最后至合拢段施工结束。
1．4、地连墙工艺流程：
工艺组成：
气举反循环组合潜水钻成槽，气举反循环修槽机修整槽壁，钢筋笼制作、吊放、安装、固定，水下砼灌注，接头管安装、起拔。
工艺流程：
施工准备
测量放线
导墙制作
轨道铺设
设备就位
钻孔成槽
冲击扩槽
安放灌灰车、下导管
水下砼浇注
泥浆循环
拔锁口管
清槽、换浆、验槽
钢筋笼制作
槽段划分
安放锁口管
安放对接钢筋笼
关键工序为：
成槽、钢筋笼制作、混凝土灌注、接头管下设、起拔。
1.5、地下连续墙施工工艺、方法：
1.5.1、测量放线：
依据建设单位提供的相对位置图，放出基坑支护地连墙中心线的准确位置。
高程按建设单位提供的绝对高程点引测，按图纸的相对高程进行控制。
1.5.2、导墙：
也叫导向墙，它是用钢、木、混凝土和砖石材料在施工场地修建的两道倒“Ｌ”形平行墙体，它是地连墙施工中一个很重要的临时构筑物；主要作用标定地连墙位置的基准线，为挖槽、安装钢筋笼、浇注混凝土等导向。
加固和固定槽口，保持土体稳定和泥浆液面高程，防止槽口土体和槽内土体坍塌，还可防止废泥浆、雨水、污水进入槽孔内，还可做泥浆储存池使用。
作为挖槽机械、钢筋笼安装、混凝土浇注、接头管拆装的操作支撑平台。
1.5.2.1导墙施工采用现浇钢筋混凝土结构，导墙深度1.50m，厚度0.20m，导槽宽1100mm（900mm），混凝土强度等级C20（如下图所示）。
导墙具体作法如下：
先将整个场地初步整平，确保全部导墙处于同一标高。
确定地连墙中心线，也就是导槽中心线。
根据导槽中心线测施出导槽开挖线，根据开挖线采用挖掘机挖槽。
机械挖槽完毕后，采用人工清理土槽的两侧壁，确保土槽宽度符合设计要求。
在清理好的导槽基底上按设计要求绑扎钢筋和垫设保护层。
钢筋绑扎完毕后架设模板并有效加固。
模板、钢筋完毕后，报验合格后浇注砼。
浇注过程中将预埋件安装好，并保证预埋件标高一致。
1.5.2.2考虑到下钻、提钻顺利,导墙宽度比地连墙宽度增加100mm。
1.5.2.3浇筑导墙混凝土时,应在成槽机两排轨道中心线位置预埋钢板200×100×6mm，埋设间距为1m，钢板用量0.27吨，预埋铁板标高应相同。
1.5.2.4导墙浇注拆模后，为防止其变形，应在墙间加设上下两排Ф100mm木支撑，支撑间距为1m。
1.5.2.5导墙拆模3日内,其上严禁堆放设备，吊车、挖掘机等重型设备不宜在其附近作业。
1.5.2.6导墙拆模3日后,其上铺设Ф25mm圆钢两道,做为成槽机械运行轨道，Ф25mm圆钢共计2.16T。
1.5.3槽段划分：
按施工图要求，将槽段划分在导墙上，槽段之间钉上钢筋头做起、止的区分标志，用红油漆标记，编写段号（见附图5），转角处禁设槽段接头。
1.5.4、成槽施工（关键工序）
1、成槽施工是地下连续墙施工的关键工序，成槽的好坏将直接影响地连墙的施工质量。
2、先导孔施工：
在起始槽段的合适位置，先利用单钻完成一个直径小于槽宽，深度等于槽深的单孔，并保证喷导管能顺利插入、喷导浆渣。
3、成槽：
先导孔完成，50T吊车将成槽机沿导墙轨道就位，喷导管对接插入先导孔，采用双钻抱管气举反循环工法钻孔成槽，成槽机前放置渣斗，启动反循环系统和组合钻机，组合钻机沿喷导管下钻，钻进过程中切削的泥块坠落槽底，利用空压机送气至槽底所产生的负压差，将泥渣随泥浆通过喷导管进入渣斗沉淀，分流的泥浆溢出渣斗流回槽内，钻深满足要求后，将钻提出，喷导管提起50～100cm，后移成槽机与上一钻有所重叠定位第二钻，依次完成整个单元槽段的钻进。
本成槽工艺适用粉质粘土、粘土、粉土、粉砂及淤泥质粉土层，工业与民用建筑，水工码头等工程。
墙厚600mm～1400mm，深度15m～45m，不同地质钻机速度，咬合厚度，泥浆比重各不相同，根据实际情况随时调整。
4、单元槽段成槽完毕，拆下钻机，换上与墙等宽（厚）的冲击捣子，启动气举反循环系统，用卷扬机反复上下提升冲击捣子沿喷导管滑动，切削槽壁上的泥块，使槽壁平整，一直冲击至设计槽底，冲击切削的泥渣被喷导管排出置于渣斗，每次冲击到底后，提出捣子，移位进行下一重叠冲击，依次完成整个单元槽段的修槽。
5、清底置换：
修槽结束后，静槽一定时间，待槽内泥浆中浮渣充分沉淀槽底，启动气举反循环系统，用卷扬机上下抽动喷导管，同时移动机身将沉淀到槽底的泥渣从喷导管中充分排出，置换后的泥浆比重为1.05—1.2,槽底沉渣厚度≯100mm。
1．5．5、锁口管安装与拔出；本工程采用圆形钢制接头管，分两节插销式安装，管径应与墙厚相等。
1.5.5.1锁口管采用直径ф1000mm（ф800mm）的钢管各两根，每根锁口管分二节，每节长13米，下放锁口管时，两节锁口管连接采用阴阳榫加杠穿销固定。
1.5.5.2锁口管的动管和拔出时间是根据砼的初凝时间、终凝时间、首次掐管时间和砼的灌注完毕时间确定。
1.5.5.3首次动管时间一般在首次掐导管开始到砼初凝时间时进行，首次动管的高度不宜超过20cm，其后，每隔10～20分钟动管一次，上拔高度一般在10～30cm，其上拔时间应以锁口管底部砼已经初凝为准，防止拔管时锁口管底部砼终凝，以杜绝锁口管被砼固结拔不出来。
1.5.5.4在拔管过程中，如上拔力量突然超过正常时，应把拔管时间间隔缩短。
1.5.5.5锁口管最后一节拔出的时间根据砼终凝时间和现场的具体情况而定。
1.5.5.6、锁口管制作
锁口管制作采用10MM壁厚、直径1000MM（800MM）钢管制作，底节长度13米；上节长度13米。
（见附图2）
1.5.6、钢筋加工：
（关键工序）
1.5.6.1钢筋笼制作用焊接形式，主筋用闪光对焊，上下两节钢筋笼用电弧焊立焊方式连接，接头位置放到开挖线以下部位（见附图6）。
制作前应考虑砼浇注导管的位置，与钢筋发生矛盾时，适当调整钢筋笼架立筋的位置。
1.5.6.2钢筋笼应配有足够的架立筋（蛇形筋）以确保其刚度，避免在运输和起吊过程中发生变形。
同时为了保证安全作业，钢筋笼采用两台吊车起吊，待钢筋笼完全竖直后再安放入槽。
1.5.6.3钢筋笼安放入槽过程中为了避免擦伤槽壁，应徐徐下放，并保持钢筋笼竖直向下，安放过程中严禁墩钢筋笼。
1.5.7、混凝土施工（关键工序）
1.5.7.1混凝土灌注采用导管法,导管直径250,两导管间距为2.0m。
1.5.7.2采用高流态混凝土,和易性好,混凝土坍落度:
18-22cm,混凝土灌注过程中应绝对保证连续性,如遇特殊情况，间隔时间不超过1h。
1.5.7.3导管埋深首盘浇注不小于0.8m，正常浇注不小于2m,最大埋深不大于6m。
大于6m必须掐管。
1.5.7.4灌注前导管内应放排水球胆，以利于埋管。
灌注过程中应严格控制混凝土质量,杜绝不合格混凝土进入导管内。
每浇注一段地连墙测砼坍落度不少于三次。
灌注期间每浇注两车砼测量一次砼面高度，且每次掐管前必须测量一次，以确保混凝土均匀上升和埋管深度符合要求。
1.5.7.5混凝土终灌顶面高于设计墙顶标高50cm（超灌50cm）。
五、特殊过程控制
1、施工泥浆作用
天然地基状态下，垂直向下挖掘，会破坏土体的平衡状态，槽壁往往有发生坍塌的危险。
而泥浆的静水压力可抵抗作用在槽壁的土压和水压，并防止地下水的渗入。
其二、泥浆在槽壁上形成不透水的泥皮（膜）而使泥浆的静水压力有效的作用在槽壁上，同时防止槽壁剥落。
其三、泥浆从槽壁表面向地层内渗透到一定的范围就粘附在土颗粒上，这种粘附作用可使槽壁减少坍塌性和透水性。
2、施工泥浆制备
为防止成槽过程中出现塌槽现象,成槽时应制备泥浆，泥浆制备需10*7*1.5深泥浆制备池三个，泥浆制备池四围用240MM厚红砖砌筑,池内用水泥砂浆粉刷（见附图1）。
制备泥浆应按水87.4%：
膨润土：
12%：
碱0.5%：
纤维素0.1%。
3、地下连续墙成槽
成槽施工是地下墙施工的关键工序，成槽好坏将直接影响地下墙的施工质量，所以，在施工过程中应严格控制各道工序。
3.1、轨道铺设：
在成槽施工前应将轨道准确定位，并用水准仪抄平，保证轨道铺设平整度，以利于成槽过程中成槽台车的稳定和墙的垂直度。
3.2、成槽施工采用气举反循环回转钻机成槽，成槽后的槽深和槽宽应满足设计要求。
3.3、成槽施工过程中仔细复核钻头、钻具磨损情况，如磨损严重及时更换。
3.4、成槽过程中采用渣斗沉淀法对泥浆进行回收利用，同时待渣斗内装满沉淀泥渣后，由吊车将渣斗装上自卸汽车拉至指定地点倾倒堆放。
3.5、成槽后应及时清底置换泥浆，利用气举反循环原理将槽底浆渣混合物由喷导管喷出，置换后的槽内泥浆各项指标满足规范要求，清孔换浆结束后槽内泥浆比重≤1.2，槽底沉淀物厚度满足设计要求后，经监理验收合格后方可进入下一道工序。
3.6、成槽过程中如果地下有障碍物，需要冲击钻处理该障碍物时，甲方应承担处理该障碍物的所有费用,因障碍物耽误的时间,工期应顺延。
4、钢筋笼制作与安放
4.1、钢筋笼现场制作。
根据施工图纸要求下料、成型，主筋采用闪光对焊。
制作前应先进行场地平整硬化，场地平整硬化完后架设钢筋笼制作平台（平台用20mm槽钢制作，共计120米），主筋、箍筋对焊平台，箍筋、架立筋成开型平台。
4.2、钢筋笼上应焊有足量的保护层钢板，保护层钢板规格440x150x4mm,布设间距为水平1米，竖向2米。
4.3、钢筋笼制作过程中严格控制主筋顺直度以及主筋、箍筋的间距。
4.4、箍筋与主筋采用点焊连接，钢筋焊接质量必须满足施工规范要求。
4.5、由于钢筋笼较长，在运输、起吊过程容易产生变形，所以钢筋笼应有足够的刚度，为避免在运输和起吊过程中发生不可恢复变形，钢筋笼采用两台吊车同时进行多点起吊，待钢筋笼完全竖直后再缓缓安放入槽。
另因施工场地空间限制，钢筋笼分两节制作、并在槽口焊接安装。
4.6、钢筋笼安放入槽过程中为了避免擦伤槽壁，应徐徐下放，并保持钢筋笼竖直向下，安放过程中严禁强行下放钢筋笼（见附图4）。
4.7、为了保证钢筋笼下放至设计标高，每片笼子需加焊ф22圆钢4根吊筋。
5、混凝土拌制及灌注
5.1、灌注砼采用直升导管法，导管内径φ250mm，为便于拆装导管，导管连接采用丝扣连接（见附图4）。
5.2、导管安装完毕后，导管底部距孔底不大于25cm，灌注前预先向管内放入排水球胆。
5.3、由于浇注水下砼，必须保证砼的和易性、流动性，砼坍落度应控制18cm-22cm。
5.4、灌注必须连续均匀，槽、孔内混凝土面上升速度不小于2m/h。
混凝土灌注顶标高应比设计高出60cm，以保证凿除地下墙顶部浮浆后，墙顶砼质量能达到设计要求。
5．5砼由搅拌站集中拌制，由砼罐车运至现场，砼汽车泵送至砼导管口，且须保证拌制、运输、灌注连续性。
六、质量保证措施
工程质量必须满足施工图的要求，并应符合《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）的要求。
我项目部依据公司质量目标和质量方针，特制定该工程质量目标：
严格项目管理，实施全过程控制，确保工程一次验收合格。
（一）、组织机构
公司经理：
张庆平
公司总工：
张庆平
项目常务副经理：
刘夫雷
项目部质量员：
方喜明
项目副经理：
朱恩庆、张仕红
项目总工：
钱向阳
钢筋制作
：
黄明伟
材料：
张文才
测量：
方喜明
灌注砼：
黄占军
试验：
周诗银
技术：
高国喜
设备
：
张文才
起重：
张传杰
成槽
：
黄安良
本体系实施检查的
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