地下连续墙施工方案.docx

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地下连续墙施工方案

地下连续墙

施

工

方

案

XX工程公司

年月日

XX地铁一期工程根据工程地质条件和环境条件，主体围护结构为地下连续墙，厚度为80cm，深度为20.9-23.9m，基底以下入土深度为9.0m。

最大入岩深度6.0m，部分墙段进入中风化、微风化花岗岩层。

主体结构开挖时，设置4—5层钢支撑水平对撑于连续墙上，以保证施工和周围建筑物的安全。

车站防水等级设计为Ⅰ级。

为保证地面道路的行人和车辆通行，车站分A区和B区分别施工。

本工程施工的难点在于淤泥质粘土层、松散砂层的槽壁稳定的控制，嵌入中、微风化花岗岩的成槽及嵌岩过程中如何减小对槽壁产生的扰动。

这些将制约工程的质量及工期，针对这些特殊情况将对成槽工艺及泥浆做出相应措施。

根据车站区域的工程地质情况，土至强风化花岗岩采用MHL-60100AYH型和HS843HD型液压抓斗成槽，中、微风化花岗岩的槽段部分采用GPS-15钻机配牙轮钻头钻孔，中间留下的“岩墙”用GC-1200型冲击钻机配以特制方锤破碎成槽。

钢筋笼现场制作，整体吊装入槽，2-3套导管灌注水下砼。

其工艺流程如下图：

地下连续墙工艺流程图

其主要施工方案如下：

（一）导墙施工

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。

对于地质情况比较好的地方，可以直接施作导墙，对于松散层可通过地表注浆进行地基加固及防渗堵漏。

1、导墙设计

根据施工区域地质情况，导墙做成“┓┏”形现浇钢筋砼结构，内侧净宽度比连续墙宽50毫米，如图所示：

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。

如图所示两种拐角：

2、导墙施工：

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。

其施工顺序如下：

3、导墙施工的技术要求：

（1）内墙面与地墙纵轴线平行度误差为±10mm。

（2）内外导墙间距误差为±10mm。

（3）导墙内墙面垂直度误差为5‰。

（4）导墙内墙面平整度为3mm。

（5）导墙顶面平整度为5mm。

（二）泥浆制备与管理

泥浆主要是在地墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地墙的质量与安全。

1、泥浆配合比

根据地质条件，泥浆采用膨润土泥浆，针对松散层及砂砾层的透水性及稳定情况，泥浆配合比如下：

（每立方米泥浆材料用量Kg）

膨润土：

70

纯碱：

1.8

水:

1000

CMC:

0.8

上述配合比在施工中根据试验槽段及实际情况再适当调整。

制备泥浆的性能指标如下：

泥浆性能

新配制

循环泥浆

废弃泥浆

检验方法

比重

（g/cm3）

1.06~1.08

＜1.15

＞1.35

比重法

粘度（s）

25~30

＜35

＞60

漏斗法

含砂率

（%）

＜4

＜7

＞11

洗砂瓶

PH值

8~9

＞8

＞14

PH试纸

2、泥浆池设计

（1）泥浆池容量设计（以每一台成槽机挖6米槽段设计）

该工程地下墙的标准槽段挖土量：

V1=6×25×0.8=120m3

新浆储备量

V2=V1×80%=96m3

泥浆循环再生处理池容量

V3=V1×1.5=180m3

砼灌注产生废浆量

V4=6×4×0.8=19.2m3

泥浆池总容量

V≥V3+V4=200m3

（2）泥浆池结构设计

泥浆池结构见附图。

3、泥浆制备

泥浆搅拌采用2台2L-400型高速回转式搅拌机。

制浆顺序为：

具体配制细节：

先配制CMC溶液静置5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溶液。

搅拌10分钟，再加入纯碱,搅拌均匀后，放入储浆池内，待24小时后，膨润土颗粒充分水化膨胀，即可泵入循环池，以备使用。

4、泥浆循环

①在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段，边开挖边注入，保持泥浆液面距离导墙面0.2米左右，并高于地下水位1米以上。

②入岩和清槽过程中，采用泵吸反循环，泥浆由循环池泵入槽内，槽内泥浆抽到沉淀池，以物理处理后，返回循环池。

③砼灌注过程中，上部泥浆返回沉淀池，而砼顶面以上4米内的泥浆排到废浆池，原则上废弃不用。

5、泥浆质量管理

①泥浆制作所用原料符合技术性能要求，制备时符合制备的配合比。

②泥浆制作中每班进行二次质量指标检测，新拌泥浆应存放24小时后方可使用，补充泥浆时须不断用泥浆泵搅拌。

③混凝土置换出的泥浆，应进行净化调整到需要的指标，与新鲜泥浆混合循环使用，不可调净的泥浆排放到废浆池，用泥浆罐车运输出场。

泥浆调整、再生及废弃标准见下表：

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

1.13以上

1.1以下

1.15以上

含砂率

8%以上

6%以下

10%以上

粘度

35

24~35

40

失水量

25以上

25以下

35以上

泥皮厚度

3.5以上

3.0以下

4.0以上

pH值

10.75以上

8~10.5

7.0以下或11.0以上

注：

表内数字为参考数，应由开挖后的土质情况而定。

④泥浆检测频率附表：

泥浆检验时间、位置及试验项目

序号

泥浆

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，分为搅拌时和放24h后各取一次

搅拌机内及新鲜泥浆池内

稳定性、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

稳定性、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

再生处理槽

同上

再生调制的泥浆

调制前、调制后

调制前、调制后

同上

（三）成槽施工

地下连续墙成槽（尤其是入岩部分）是控制工期的关键，其主要内容为单元槽段划分，成槽机械的选择，成槽工艺控制及预防槽壁坍塌的措施。

1、槽段划分

槽段划分时采用设计图纸的划分方式，但在各转角处考虑成槽机的开口宽度及入岩施工方便，另外划分一部分非标准槽段。

见《槽段划分平面图》

2、成槽机械的选择

根据车站区域的地质情况，在强风化地层以上各层，采用2台HS843HD型和1台MHL-60100AYH型液压抓斗成槽，并配以自卸汽车运至临时渣土堆场，经排水后再转运出场；在嵌岩槽段，抓斗抓到强风化岩面后，先以GPS-15型钻机配牙轮钻头钻孔入岩，再以GC-1200型冲击钻，破碎孔间“岩墙”，扫孔成槽。

3、成槽工艺控制

连续墙施工采用跳槽法，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅和闭合幅，保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性，以确保槽壁垂直，部分槽段采取两钻一抓。

成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。

（1）土层成槽

液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层，在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段。

仔细观察监测系统，X，Y轴

任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。

抓斗贴临基坑侧导墙入槽，机械操作要平稳。

并及时补入泥浆，维持导墙中泥浆液面稳定。

（2）岩层成槽

在嵌岩槽段，抓斗到岩面即停，并使槽底基本持平。

钻孔采用3台GPS-15型钻机，配以牙轮钻头，以钻铤加压钻进，采用泵吸反循环出碴，岩屑随泥浆直接排到振动筛和旋流器处理。

在导墙上标出各钻孔位置，孔距为1.2米，在连续墙转角部位，向外多钻半个孔位，以保证连续墙完整性。

钻孔完毕后，即以GC-1200型冲击钻，配以特制的80厘米×120厘米方钻，将剩余“岩墙”破碎。

破碎时，以每两钻孔位中点作为中心下钻，以免偏锤。

冲击过程中控制冲程在1.5米以内，并注意防止打空锤和放绳过多，减少对槽壁扰动。

扫孔后再辅以液压抓斗清除岩屑。

（3）防止槽壁坍塌措施

成槽过程中，软土层和厚砂层易产生坍塌，针对此地质条件，制定以下措施：

①减轻地表荷载:

槽壁附近堆载不超过20KN/m2，起吊设备及载重汽车的轮缘距离槽壁不小于3.5米。

②控制机械操作:

成槽机械操作要平稳，不能猛起猛落，防止槽内形成负压区，产生槽坍。

③强化泥浆工艺：

采用优质膨润土制备泥浆，并配以CMC增粘剂形成致密而有韧性的泥浆止水护壁，并以重晶石适当提高泥浆比重，保持好槽内泥浆水头高度，并高于地下水位1米以上。

④缩短裸槽时间：

抓好工序间的衔接，使成槽至浇灌完砼时间控制在24小时以内。

⑤对于“Z”、“T”、“L”型槽段易塌的阳角部位，采用预先注浆处理。

（4）塌槽的处理措施

在施工中，一旦出现塌槽后，要及时填入砂土，用抓斗在回填过程中压实，并在槽内和槽外（离槽壁1m处）进行注浆处理，待密实后再进行挖槽。

（5）成槽质量标准：

①垂直度不得大于0.5%；

②槽深允许误差：

+100mm~-200mm；

③槽宽允许误差：

0~+50mm。

（四）清底换浆

成槽以后，先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用泵举反循环吸取孔底沉渣，并用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物，在灌注砼前，利用导管采取泵吸反循环进行二次清底并不断置换泥浆，清槽后测定槽底以上0.2~1.0m处的泥浆比重应小于1.2，含砂率不大于8%，粘度不大于28S，槽底沉渣厚度小于100毫米。

（五）槽段接头清刷：

用吊车吊住刷壁器对槽段接头砼壁进行上下刷动，以清除砼壁上的杂物。

刷壁器形式见附图。

（六）钢筋笼制作与安装

钢筋笼采用整体制作、整体吊装入槽，缩短工序时间。

1、钢筋笼制作：

①现场设置钢筋笼加工平台（如附图），平台具有足够的刚度和稳定性，并保持水平。

②钢筋加工符合设计图纸和施工规范要求，钢筋加工按以下顺序：

先铺设横筋，再铺设纵向筋，并焊接牢固，焊接底层保护垫块，然后焊接中间桁架，再焊接上层纵向筋中间联结筋和面层横向筋，然后焊接锁边筋，吊筋，最后焊接预埋件（同时焊接中间预埋件定位水平筋）及保护垫块。

③除图纸设计纵向桁架外，还应增设水平桁架（每隔3米设置一道），并增设钢筋笼面层剪力筋，避免横向变形。

对“┐”型“┳”型，“Z”型钢筋笼外侧每隔2米加2道水平剪力筋，入槽时打掉。

④钢筋笼制作过程中，预埋件、测量元件位置要准确，并留出导管位置（对影响导管下放的预埋筋、接驳器等适当挪动位置），钢筋保护层定位块用4毫米厚钢板，作成“┛┗”状，焊于水平筋上，起吊点满焊加强。

⑤由于接驳器及预埋筋位置要求精度高，在钢筋笼制作过程中，根据吊筋位置，测出吊筋处导墙高程，确定出吊筋长度，以此作为基点，控制预埋件位置。

在接驳筋后焊一道水平筋，以便固定接驳筋，水平筋与主筋间通过短筋连接。

接驳器或预埋筋处钢筋笼的水平筋及中间加设的固定水平筋按3%坡度设置，以确保接驳器及预埋筋的预埋精度。

⑥钢筋笼制作偏差符合以下规定：

a主筋间距误差：

±10mm。

b水平筋间距误差：

±20mm。

c两排受力筋间距误差：

-10mm。

d钢筋笼长度误差：

±50mm。

e钢筋笼保护层误差：

+5mm。

f钢筋笼水平长度误差：

±20mm。

2、钢筋笼吊装

钢筋笼起吊采用70T履带吊作为主吊，30T汽车吊做副吊（行车路线离槽边不小于3.5m），直立后由70T吊车吊入槽内，如图。

在入槽过程中，缓缓放入，不得高起猛落，强行放入，并在导墙上严格控制下放位置，确保预埋件位置准确。

钢筋笼入槽后，用槽钢卡住吊筋，横担于导墙上，防止钢筋笼下沉，并用四组（8根）φ50钢管分别插入锚固筋上，与灌注架焊接，防止上浮。

（七）接头施工

本工程槽段间接头用锁口管方式进行联接，接头缝预留注浆孔，必要时采用旋喷桩处理。

锁口管安装前应对锁口管逐段进行清理和检查，用汽车吊吊装并在槽口连接。

管中心线必须对准正确位置，垂直并缓慢下放，当距槽底50厘米左右时，快速下入，插入槽底，并在背面填粗砂，防止砼从底部及侧部流到锁口管背面。

锁口管上部用木楔与导墙塞紧，并用锁口管起拔机夹住锁口管。

锁口管起拔采用顶升架顶拔和吊车提拔相结合。

起拔时间和拔升高度根据砼浇灌时间，浇灌高度以及砼初凝和终凝时间而定，依次拔动，一般2-3小时开始顶拔，具体采取轻轻顶拔和回落方法，每次顶拔10厘米左右，拔到0.5-1.0米时,如果接头管内无涌浆等异常现象，每隔30分钟拔出0.5-10.米,最后根据砼顶端的凝结状态全部拔出，冲洗干净。

（八）砼灌注

砼采用商品砼，设计强度为C25，S8，施工时采用C30，S8，碎石级配5~25毫米，选用中粗砂，掺减水剂和UEA膨胀剂，坍落度控制在18-22厘米。

导管在地面作密封性实验，压力控制在0.6-0.7MP

。

在“—”型和“┐”型槽段设置2套导管，在“Ｚ”型和大于6米长的槽段设置3套导管，两套导管间距不宜大于3米，导管距槽端头不宜大于1.5米,导管提离槽底大约25~30厘米之间。

导管在钢筋笼内要上下活动顺畅，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，以免砼落入槽内而污染泥浆。

见《砼灌注示意图》。

灌注砼时，以充气球胆作为隔水栓，砼罐车直接把砼送到导管上的漏斗内，浇灌速度控制在3~5米/小时。

灌注时各导管处要同步进行，保持砼面呈水平状态上升，其砼面高差不得大于300毫米。

灌注过程中，要勤测量砼面上升高度，控制导管埋深在2~6米之间，灌注过程要连续进行，中断时间不得超过30分钟，灌到墙顶位置要超灌0.3~0.5米。

每个槽段要留一组抗压试块，每五个槽段留一组砼抗渗试块，并根据规定进行抽芯试验。

（九）冠梁施工

冠梁将地下连续墙连接成为一个整体，使其形成一个封闭框架。

1、砼凿除

地下墙灌注完毕后，即可排除其上部泥浆，待砼终凝后，即将超灌部分凿除，预留10厘米，待冠梁施工时再凿除，并将锚固筋上砂浆除去。

2、土方开挖

开挖时保留基坑外侧导墙，基坑内侧导墙采用破碎头或风镐破除，然后用挖掘机开挖内侧土方。

3、钢筋绑扎

钢筋采用集中加工，现场绑扎，并应符合设计和规范要求。

4、支模

模板采用组合钢模，模板要经过除锈，打磨，支撑要牢固。

5、砼浇灌

采用商品砼浇灌，插入式振捣器振捣，按操作要求控制振捣器插点间距和振捣时间，保证砼振捣密实。

留施工缝时应与地下墙接头错开，并及时洒水养护。

（十）地下连续墙验收标准

基坑开挖后应进行地下连续墙验收，并符合下列规定：

1、砼抗压强度和抗渗压力应符合设计要求，墙面无露筋、露石和夹泥现象；

2、墙体结构允许偏差应符合下表的要求（见《技术规范》第168页）：

地下连续墙各部位允许偏差值（㎜）

允许偏差

项目

复合墙体

平面位置

+30，0

平整度

30

垂直度（‰）

3

预留孔洞

30

预埋件

30

预埋连接钢筋

30

变形缝

±20

（十一）管线处地下连续墙施工

作业区内管线平行压在连续墙上的必须改移，其它横跨连续墙的管线采取临时改移的方法进行施工，即先将管线临时改移，然后在原管线处施做连续墙，再将管线改回原位（需悬吊的换成钢管），继续其它槽段施工。

（如图）

（十二）北端盾构井开挖时中间隔断措施

为确保北端盾构井位置处场地的按期提供，在A区北端连续墙（沿车站方向100m）施作完成后，即开始北端降水及基坑开挖，而此时南部连续墙尚未做完，为解决防水及开挖时土体稳定，采取在北端100m连续墙端头设一道旋喷桩止水隔墙，旋喷桩采用2排Φ500mm并互相咬合，旋喷桩深入基底2M。

开挖时北部由盾构井处开始，南部由隔墙处开始。

北部开挖时，在隔墙外设水位观测孔及回灌孔，根据水位变化情况及基坑周围监测情况，及时采取回灌水及注浆措施。

（十三）施工监测

车站监测内容及其重点，监测数量及安全判别标准，监测中有关注意事项执行《福民站施工监测设计图》（SD-JGSWH1-61、62、63）。

前期地下连续墙施工时需要埋设的测量元件及标志见下表：

序号

监测项目

测量元件或标志

单位

数量

1

墙身水平位移

测斜管

孔

10

2

建筑物倾斜

位移标

只

16

3

建筑物沉降

沉降标

只

24

4

地下管线水平位移

位移标

只

40

5

地下管线沉降

沉降标

只

40

6

基坑外地表沉降

沉降标

只

17

7

基坑外土体分层沉降

沉降标

孔

6

8

基坑外土体水平位移

测斜管

孔

14

9

墙身钢筋应力

钢筋计

只

90

10

墙身迎土面土压力

土压计

只

36

11

墙身基坑侧土压力

土压计

只

18

七、施工主要机械设备（见附表）

施工机械设备清单

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

主要性能指标

1

液压抓斗

MHL-60100AYH

台

1

380KW

HS843HD

台

2

330KW

2

牙轮钻机

GPS-15

台

6

40KW

3

冲击钻

GC-1200（配方锤）

台

6

37KW

4

覆带吊

70T

台

1

5

汽车吊

QY30

台

2

6

锁口管引拔机

台

4

7

砂石泵

台

6

8

空压机

9M3

台

2

9

潜水砂泵

台

12

10

刷壁器

台

2

11

泥浆搅拌机

台

2

12

旋流器

台

2

13

振动筛

台

2

14

超声波检测器

DM-686

台

1

15

液压注浆泵

SYB50-50-Ⅱ

台

3

16

挖掘机

台

1

17

自卸汽车

T815型

台

18

18

泥浆罐车

台

4

19

钢筋弯筋机

WJ-40

台

3

28KW

20

钢筋切断机

QJ40

台

3

5.5KW

21

电焊机

AX1-165

台

12

5KW

22

插入式振捣器

台

10

23

平板振动器

台

3

24

对焊机

UN1-150

台

2

100KW

25

泥浆实验设备

套

1

26

锁口管

Φ800mm

M

180

27

砼导管

Φ250

M

180

28

砼灌筑架（带漏斗）

套

6

八、施工劳动力组织（见附表）

（1）导墙施工队人员计划

岗位

班数

人数

小计

合计

总计

施工管理

队长

1

1

53

导槽开挖，换填班

班长

2

1

24

司机

1

工人

10

钢筋工班

班长

1

1

7

钢筋工

6

木工班

班长

2

1

16

支模工

7

砼工班

班长

1

1

5

砼工

4

（2）渣土废浆运输队人员计划

岗位

班数

人数

小计

合计

总计

管理

负责人

1

1

1

26

渣土转运

装载司机

1

1

5

司机

2

2

场内渣土外运

司机

1

16

16

废浆外运

司机

2

2

4

（3）地连墙施工队人员计划

岗位

班数

人数

小计

合计

总计

施工管理

队长

2

2

2

74

技术管理

技术负责

2

1

8

技术员

3

成槽班

司机

3

1

12

修理工

3

泥浆班

班长

2

1

16

送浆工

1

制浆工

6

起重班

指挥

2

1

16

司机

1

工人

6

砼灌注班

班长

2

1

12

砼工

5

接头处理班

班长

2

1

8

接头处理工

3

（4）钢筋笼制作队人员计划

岗位

班数

人数

小计

合计

总计

钢筋配料班

2

4

8

67

钢筋对焊班

2

4

8

钢筋笼制作班

3

16

48

负责人

1

1

技术员

2

2

（5）其它人员计划

单位

岗位

人数

小计

合计

总计

供电班

电工

4

4

15

食堂和浴室

管理员

1

7

炊事员

6

现场清洁班

文明施工

4

4