地连墙施工方案.docx

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地连墙施工方案

地连墙施工方案

1.1.1施工工艺流程

采用抓斗纯抓成槽为主、旋挖钻机在局部钻进导孔为辅（并配冲击钻机施工卵石粒径大于20cm～30cm或坚硬岩石地层）。

整槽一次性下设钢筋笼（以及接头钢板、钢筋接驳器等预埋件）下设导管浇筑水下混凝土的施工工艺。

施工工艺流程见图5.4-1。

1.1.2导墙修建

放线后，用小型挖掘机沿连续墙轴线开挖宽度1.44m，深度1.5m的沟槽，不足的地方用人工修土，沟槽修好后，沟底用机械夯实，并浇筑5cm厚度混凝土垫层后，再进行钢筋绑扎，立模时要求导墙净间距为64cm。

浇筑后48h拆模，并每隔2m左右用圆木对撑防止导墙变形。

在导墙的施工全过程中，保持导墙沟内不积水。

导墙沟侧壁土作为导墙浇筑混凝土时的外侧土模，应防止导墙沟宽度超挖或吐壁坍塌。

导墙的墙址应插入未经扰动的原装土层中。

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。

必须满足导墙内净宽度尺寸与内壁面的垂直精度在10mm以内。

导墙混凝土养护到70%的设计强度时，方可进行成槽作业，在此之前禁止起重机等重型机械靠近导墙。

1.1.3槽孔划分

连续墙施工分两期进行，先施工Ⅰ期槽段，再施工Ⅱ期槽段。

典型槽孔的长度划分：

Ⅰ期槽孔长度为5.6m，由3个孔构成，1#孔、3#孔为主孔，2#孔为副孔。

Ⅱ期槽孔长度为5.2m，由3孔构成，1#孔、3号孔为副孔，2#孔为主孔。

主孔抓斗或旋挖钻机钻孔，副孔由抓斗抓孔，在接头孔下设接头箱并安装止浆钢板。

典型槽孔划分见图5.4-2。

施工期间槽孔长度将根据生产性试验情况进行适当调整。

图5.4-1地下连续墙施工流程

1.1.4成槽设备

成槽设备选用液压抓斗以主，旋挖钻机配合施工导孔，并配备冲击钻机钻进漂石层及配合修孔。

本标段连续墙成槽面积为15946㎡，按总进度计划地下连续墙施工工期为96天，最大成槽强度按5800㎡/月。

地下连续墙工程总量15946m2，按槽孔划分，旋挖钻机施工量占11.1%为1770m2，抓斗施工量占88.9%为14176m2。

图5.4-2槽孔划分示意图

根据我公司施工经验和本工程将采用的施工方案，抓斗施工工效计划为1800m2/月，旋挖钻机工效计划为900m2/月。

工期-设备的匹配计算：

●抓斗的总台套数为：

（5800×88.9%）÷1800=2.86（台）

●旋挖钻机的总台套数为：

（5800×11.1%）÷900=0.72（台）

因此，本标段地下连续墙工程投入抓斗3台套，旋挖钻机1台套，另配置2台套CZ-8B冲击钻机。

1.1.5护壁泥浆

采用膨润土泥浆。

泥浆配比见表5.4-1，该配比经现场试验性使用后进行适当调整。

表5.4-1膨润土泥浆配合比（1m3浆液）

膨润土品名

材料用量（kg）

水

膨润土

CMC（M）

Na2CO3

其它外加剂

钙土（Ⅱ级）

1000

80

0.6

2.5

适量

新制泥浆经过膨化24h后方可使用。

要求对新拌制的泥浆每天做一次粘度、比重、含砂量测试；孔内泥浆在混凝土浇筑之前做粘度、比重、含砂量三项指标的测试。

在现场修建2个泥浆制浆站。

泥浆净化及回收：

被使用过的泥浆通过泥浆净化系统，将土颗粒和碎石块除去，然后把干净的泥浆重新送回到槽中。

经过净化处理的泥浆必须在使用前进行测试。

在成槽过程中，应在循环浆沟中取样，检测有关指标，如超出限值，必须进行处理。

如果膨润土泥浆经过处理后也不能达到适用要求，则应废弃。

在槽孔和储浆池周围设置排水沟，防止地表污水或雨水大量流入后污染泥浆。

被混凝土置换出来的泥浆距混凝土面2m以内的泥浆，因污染较严重，应予以废弃。

1.1.6钻孔成槽

成槽质量标准不低于如下设计要求：

孔位偏差不大于3cm；孔斜率不大于4‰；

钻孔孔斜控制：

旋挖钻机钻进导孔时应对准孔位，调整好桅杆的垂直度；每钻进2m就检测一次孔斜情况，发现孔斜超标需及时纠正在地层变层部位；遇漂石部位时低压低速钻进，确保孔斜率满足要求。

抓斗及旋挖钻机在钻孔过程中，采用轻钻压低速抓槽或钻孔，以降低孔斜率。

钻孔成槽过程中，槽内泥浆液面应保持在不外溢的最高液面，暂停施工时，泥浆面不应低于导墙顶面30cm。

（1）单元槽段的挖槽顺序

用抓斗挖槽时，要使槽孔垂直，必须使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽，抓主孔时使抓斗两边的都齿都吃在实土中，抓副孔时使抓斗两边的都齿都在空隙中。

①一期槽成槽：

先用抓斗抓一端的主孔，再用旋挖钻机钻（在地层稳定时，可用抓斗抓）另一端的主孔，最后用抓斗抓取中间的副孔。

②二期槽成槽：

当一期槽浇筑时采用下设接头箱保护接头钢板时，拔出接头箱后，相邻二期槽的端孔留有30-40cm的空隙，故二期槽的端孔可作为副孔，中间孔作为主孔，先用旋挖钻机钻中间的主孔，主孔形成后，再用抓斗抓两端的副孔。

当一期槽采用下设砂带的方式保护接头钢板时，一期槽浇筑后，相邻二期槽的端孔无空隙，故二期槽的端孔可作为主孔，则将二期槽的端孔作为主孔，中间孔作为副孔，先用抓斗抓两端的主孔，最后用抓斗抓取中间的副孔。

③沿槽长方向套挖：

主孔和副孔都钻挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖，把槽壁面的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性。

④挖除槽底沉渣：

用抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计槽底深度，挖除槽底沉渣。

（2）抓斗操作要求

抓斗出入导墙口时要轻放慢提，防止泥浆波动过大导致的下部塌孔。

抓斗挖土时使钢丝绳保持垂直张紧状态，以保证挖槽垂直度。

时刻关注抓斗自带的测斜仪器监测的垂直度，必要时采用重锤法或超声波法检测槽孔垂直度，以及时纠正垂直偏差。

漏浆的处理：

如遇少量漏浆，则采用加大泥浆粘度，投堵漏剂等处理，如遇大量漏浆，单孔采用回填粘土钻进处理，槽孔采用投锯末、水泥、稻草或高水速凝材料等进行堵漏处理，并用冲击钻挤实钻进，确保孔壁、槽壁安全。

塌孔的预防：

为预防塌孔导致附近保护建筑的损坏，必要时采取用重锤冲击挤密上部的人工杂填土层；减少槽孔长度；对上部地层进行适当的固结注浆等处理措施。

塌孔处理：

如果覆盖层局部级配不均或松散，造孔中可能出现塌孔。

发现有塌孔迹象，首先提起施工机具，根据塌孔程度采取回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等处理；如孔口塌孔，采取布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施，保证槽口的稳定。

如槽内塌孔严重，必要时可浇筑固化灰浆后重新造孔。

钻孔过程中，需要随时向孔内补充泥浆，使泥浆面距导向槽顶的高差在0.2～0.4m的范围。

1.1.7清孔

槽孔终孔后，报请监理工程师进行孔位、孔深及孔形全面检查验收，合格后进行清孔换浆。

清孔采用气举反循环法（见图5.4-3）。

用压缩空气吹出的泥浆，经ZX-200型泥浆净化机净化处理后返回槽孔，同时向槽内补充新鲜泥浆。

清孔方法如下：

①清孔时按照施工步骤，由钻机提升排渣管在槽孔主、副孔位依次进行，一般是从远离回浆管的一端清至靠近回浆管的一端，如槽底沉淀过多，则反复清孔。

槽底含砂量较高的泥浆经泥浆净化机进行处理后返回槽孔，直到净化机的出渣口不再筛分出砂粒为止。

②清孔结束前在回浆管口取样，测试泥浆的全性能，其结果作为换浆指标的依据。

③根据清孔结束前泥浆取样的测试结果，确定需换泥浆的性能指标和换浆量。

用膨润土泥浆置换槽内的混合浆，换浆量一般为槽孔容积的1/3～1/2。

④换浆量根据成槽方量、槽内泥浆性能和新制泥浆性能综合确定。

换浆在槽孔的主、副孔位依次进行，钻机的移动方向从远离回浆管的一端至靠近回浆管的一端，并通过直径10cm的输浆管向槽孔输送新鲜泥浆。

槽底抽出的泥浆通过回浆沟进入回浆池，经过处理后再作为造孔的护壁浆液循环使用。

二期槽孔清孔换浆结束前，用刷子钻头分段洗刷一期槽孔端头的泥皮和地层残留物，以刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加为合格标准。

接头钢板刷洗：

二期槽接头钢板的刷洗采用具有一定重量的钢丝刷子，通过调整钢丝绳位置的方法使刷子对接头孔孔壁进行施压，在此过程中，利用钻机带动刷子不断的由孔底至孔口进行往返运动，从而达到对孔壁泥皮进行清洗的目的。

当二期槽部位的接头钢板上凝固有混凝土时，则在液压抓斗的斗齿上下伸焊接钢板，用抓斗的斗体做配重，通过焊接钢板凿除接头钢板上饿混凝土。

接头孔壁洗刷结束的标准是刷子钻头基本不带泥屑，并且孔底淤积不再增加。

槽孔清孔换浆结束后1h达到如下标准：

槽底淤积厚度≤10cm。

泥浆密度＜1.15g/cm3，马氏漏斗粘度32～50s，含砂量不大于6%。

清孔验收合格后，由现场监理工程师签发清孔验收合格证后，方可进行下道工序施工。

1.1.8钢筋笼等加工及下设

在现场建造用于加工连续墙钢筋笼的混凝土平台3个，要求混凝土平台的平整度在±5mm以内，每个平台宽度8m，长度22m，以满足可以同时加工3个槽孔的钢筋笼的要求。

在混凝土平台四周预埋L型钢，型钢上刻画出钢筋笼的竖向钢筋和横向钢筋的布置线。

钢筋笼加工工艺流程：

钢筋下料→背面横向钢筋铺设→背面竖向钢筋铺设及焊接→背面剪力钢筋铺设及焊接→架立钢筋和桁架钢筋的铺设及焊接→正面横向钢筋（与架立钢筋相连接的部分）的铺设及焊接→正面竖向钢筋铺设及焊接→正面横向钢筋（与架立钢筋不相连接的部分）的铺设及焊接→正面剪力钢筋的铺设及焊接。

在加工场加工钢筋笼时，纵向受力主筋加长连接采用闪光对焊，纵向受力主筋与横向钢筋之间采用点焊，吊筋与主筋之间采用10d搭接焊。

钢筋在同一断面的接头数量不得大于50%。

接头钢板、钢筋接驳器、锚索钻孔预埋管、市政管网预留孔管等预埋件，加工焊接在钢筋笼上。

为保护预埋件安装下设后的可靠性，在钢筋接驳器、锚索钻孔预埋管、市政管网预留孔管等预埋件靠墙边缘的部位包裹塑料泡沫，外缠绕两层防水塑料带，最外面用铁丝绑扎牢固。

图5.4-4钢筋笼起吊点

接头钢板焊接时需保证加工精度，使接头板与钢筋笼能顺利对接，确保槽段连接质量。

钢筋笼两面焊接导向筋，使钢筋笼保护层厚度满足要求。

钢筋笼起吊点用Φ22钢筋制作为U型环，U型环焊接在竖向主筋上，焊缝长度10d。

下设时用载重汽车将钢筋笼运输至槽孔口，用汽车吊起吊下设。

采用起重量大于40t的吊车作为主吊，25t的吊车作为副吊。

起吊时由专人负责指挥，协调两吊车的吊装。

采取定位措施，使钢筋笼下设的平面位置及高程满足设计要求。

下设时，再次检查钢筋笼的预埋件安装定位，使接头板及后续接头箱能顺利对接，确保槽段连接质量。

钢筋笼安装允许偏差：

钢筋笼标高±10mm，钢筋笼中心位置±30mm。

1.1.9接头箱下设及起拔

一期槽钢筋笼下设后，再用吊车下设接头箱，以使接头钢板不被一期槽的混凝土包裹，在二期槽浇筑时，出露的接头钢板与二期槽的混凝土连为一体，实现地下连续墙墙段间的刚性连接。

（1）接头箱加工

接头箱采用厚度10mm的钢板加工，尺寸按在接头板内有50mm的活动空间为准。

根据该原则确定接头箱外围断面尺寸为：

长560mm，宽度450mm。

见图5.4-5。

图5.4-5接头箱横断面及下设位置

加工成4～5m长为一节。

鉴于已设置有止浆钢板，一期槽浇筑时，可能进入接头板内的混凝土或砂浆的数量不多，侵入的少量混凝土经过混浆后其强度不高，有利于接头箱的起拔，在次情况下，计划将接头箱的节间采取为具有一定活动性的连接形式，以便于接头箱能适应接头板的变形，从而更好的提高接头箱下设及起拔的成功率。

（2）接头箱下设

下设前检查接头箱底阀开闭是否正常，底管淤积泥沙是否清除，接头箱接头的卡块、盖是否齐全，锁块活动是否自如等，并在接头箱外表面涂抹润滑油。

采用吊车起吊接头箱，先起吊底节接头箱，对准端孔中心，垂直徐徐下放，一直下到销孔位置，用钢管对孔插入接头箱，继续将底管放下，使钢管担在拔管机抱紧圈上，松开公接头保护帽固定螺钉，吊起保护帽放在存放处，用清水冲洗接头配合面并涂抹润滑油，然后吊起第二节接头箱，卸下母接头保护帽，用清水将接头内圈结合面冲洗干净，对准公接头插入，动作要缓慢，吊起接头箱，抽出钢管，下到第二节接头箱销孔处，插入钢管，下放使其担在导墙上，再按上述方法进行第三节接头箱的安装。

重复上述程序直至全部接头箱下放完毕。

接头箱下设施工程序见图5.4-5。

（3）接头箱起拔

接头箱起拔采用YBJ-1200型液压拔管机。

（2）拔管前的技术准备

拔管法施工关键是要准确掌握起拔时间，起拔时间过早，混凝土尚未达到一定的强度，就会出现接头孔缩孔和垮塌；起拔时间过晚，接头箱表面与混凝土的粘结力是摩擦力增大，增加了起拔难度，甚至接头箱被铸死拔不出来，造成重大事故。

为了取得混凝土初、终凝时间及拔管时机的参数，事前一般进行一项模拟试验：

试验：

将混凝土装入试模，每隔1h拆一个试模，观察试件成形及强度增长情况。

从而再次验证混凝土的初、终凝时间。

（4）接头箱起拔注意事项

①混凝土正常浇注时，应仔细的分析浇注过程是否有意外，并随时从浇筑柱状图上查看混凝土面上升速度的情况以及接头箱的埋深情况。

②由于混凝土强度发展越快，与管壁的凝结力增长越快，其起拔力增长的也越快，因此，必须准确的检测并确定出混凝土的初终凝时间，尽量减小人为配料误差。

浇筑混凝土时，随着混凝土面的不断上升，分阶段作混凝土试件，从而更精确的掌握混凝土的初终凝时间。

③接头箱的垂直度：

发生接头箱偏斜主要由两方面因素，其一，由于端孔造孔时，孔形不规则，下设接头箱时，容易使其偏斜；其二，浇筑混凝土时，受到混凝土的侧向挤压，使其偏斜。

一旦发生接头箱偏斜，应立即采取纠偏措施，即在混凝土尚未全凝结之前通过垂向的起拔力重塑孔型，使接头箱尽可能的垂直或顺直。

④安排专职人员负责接头箱起拔，随时观察接头箱的起拔力，避免人为因素发生铸管事故。

⑤接头箱全部拔出混凝土后，应对其二期槽内的接头板及时进行检测，并及时用钢丝刷钻头刷干净接头钢板上的混凝土。

1.1.10浇筑导管下设

（1）浇筑导管定期进行压水承压试验，并由人工定期检查导管丝扣等部位的完好性。

（2）混凝土浇筑导管采用快速丝扣连接的Φ250钢管，应在每根导管的上部和底节管以上部位设置数节长度为0.3～1.0m的短管，导管接头设有悬挂设施。

（3）导管使用前应做检查。

检验合格的导管做上醒目的标识。

不合格的导管不予使用。

（4）导管在孔口的支撑架用型钢制作，其承载力大于混凝土充满导管时总重量的2.5倍以上。

（5）导管下设前需进行配管和作配管图。

配管应符合规范要求。

（6）导管按照配管图依次下设，每个槽段布设2～3根导管，导管安装应满足如下要求：

一期槽导管距离槽端或接头箱壁面为1.0～1.5m，二期槽孔两端的导管距孔端为0.5～1.0m，导管之间间距不大于3.5m，当孔底高差大于25cm时，导管中心置放在该导管控制范围内的最深处。

1.1.11墙体材料及其浇筑

（1）混凝土控制指标及配比

混凝土设计强度等级为C30。

混凝土的物理性能指标具体要求为：

入槽塌落度为18-22cm，扩散度34-40cm，坍落度保持15cm以上的时间不小于1.5h；初凝时间不小于6h。

混凝土配合比按试验室试验结果，报监理审批后使用。

（2）混凝土拌制及运输

采用商品混凝土拌制站生产的混凝土，用混凝土搅拌运输车运到施工现场。

（3）混凝土浇筑

混凝土浇筑采用“泥浆下直升导管法”，导管埋入砼深度不小于1.0米，不大于6.0米。

一期槽端导管距孔端1～1.5米，二期槽端导管距孔端1.0米。

两导管间距不大于3.5米。

控制混凝土面上升速度不小于2m/h，不宜大于6m/h。

导管底口距槽底距离控制在15～25cm范围内，采用压球法开浇，以减小开浇时砼快速下落与泥浆的絮凝反应。

采用法兰连接导管，投入使用前，在地面试装并进行压力试验，检查有无漏水缝隙。

密封试验可用0.5MPa作为参考压力。

导管的连接和下设均按规范要求进行。

混凝土终浇高程控制在设计墙顶以上0.5-1.0m。

1.1.12地下连续墙特殊情况处理

（1）漏浆、塌孔处理

1）如遇少量漏浆，则采用加大泥浆粘度，投堵漏剂等处理，如遇大量漏浆，单孔采用回填粘土钻进处理，槽孔采用投锯末、水泥、稻草或高水速凝材料等进行堵漏处理，并用冲击钻挤实钻进，确保孔壁、槽壁安全。

2）钻进时，要加强泥浆损失测估，改变钻进工艺，准备好足够的堵漏材料及时处理好渗漏，尤其是槽孔的副孔抓取时，要小心提防。

3）发现有塌孔迹象时，首先提起施工机具，根据塌孔程度采取回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等处理；如孔口塌孔，采取布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施，保证槽口的稳定。

4）槽内塌孔严重时，可浇筑固化灰浆、或低强度混凝土后重新造孔。

（2）孔斜的处理

当槽孔施工发生孔斜时，将使墙体的有效厚度减少以及影响墙体的连续性，因此，孔斜的控制尤为重要，拟采取下列措施：

1）采用带有自动纠偏装置的抓斗

采用安装有自动纠偏装置的抓斗，操作手可直观的在显示屏中时时观测到孔深、孔斜等，若发现孔斜超标，可利用自动纠偏装置及时处理。

2）改变钻头规格、形状

发生孔斜时采用冲击钻机修孔、或采用加大旋挖钻机钻具直径，扩孔改变孔斜。

3）回填后修孔

可用10～25cm石料回填至偏斜段顶部，重新进行该段造孔，并加大造孔过程中的测斜密度，严加控制进行修孔。

（3）混凝土浇筑堵管的处理

混凝土的浇筑质量是防渗墙施工成败的关键环节，防渗墙的浇筑应严格按照规范的规定执行。

有效地控制混凝土的搅拌质量及按规定掌握导管的埋深，是避免发生堵管的关键措施。

发生堵管时可利用吊车上下反复提升导管进行抖动，疏通导管，如果无效，可在导管埋深允许的高度下提升导管，利用混凝土的压力差，降低混凝土的流出阻力，达到疏通导管的目的。

当各种方法无效时，可考虑重新下设另一套导管，新下设的导管底部应完全插入混凝土面以下，然后用小抽筒将导管内的泥浆抽吸干净，方可继续进行混凝土的浇筑。

1.1.13预防塌孔的技术措施

（1）采用较短的槽段，针对本项目，一期槽长度不超过5m，二期槽长度不超过7m。

（2）采用优质泥浆。

本项目计划采用膨润土泥浆，控制泥浆粘度在36s～45s，使采用的泥浆在孔壁面具有良好的泥皮形成。

（3）上部5m～6m的地层采用固结灌浆加固地层，预防上部塌孔。

（4）施工过程中，槽内泥浆面高度始终保持在较高的位置，不低于导向槽以下50cm。

（5）修筑导向槽时，使导向槽高于地下水位2m～3m以上。

在施工时，采取适当降低周围地下水位的措施。

（6）钻孔成槽时，钻具轻提轻放，减轻泥浆对孔壁的扰动。

（7）采用抓斗等快速成槽设备，减少槽孔待浇时间。

（8）开挖后，针对局部塌孔造成的墙面混凝土面凸出，采用风镐凿除平整。

1.1.14接头质量技术保证措施

（1）采用工字钢接头，实现接头的刚性连接，并实现了钢板在一期槽混凝土和二期槽混凝土之间的包裹连接，提高了防渗质量。

（2）一期槽浇筑及接头箱起拔后，在混凝土终凝前采用专制的刷子钻头，将接头钢板上可能存在的混凝土刷除。

（3）二期槽浇筑前，在抓斗斗体上安装专用钢丝刷，利用抓斗斗体的重量（15～25t）产生的大水平推力（0.5～1t），强力刷除接头钢板上的泥皮。

（4）二期槽浇筑前，采用新制优质膨润土泥浆，全部换出槽内泥浆。

（5）二期槽浇筑时，混凝土浇筑导管靠近槽端接头钢板的部位，避免接头钢板部位在浇筑过程中裹入泥沙，保证该部位混凝土质量。

（6）二期槽浇筑时，采用较大的混凝土导管埋深。

（7）开挖后，对可能存在的局部渗水部位，进行钻孔化学注浆封堵处理，或在迎水面进行高喷处理。

1.1.15预埋件保护措施

按设计要求，地下连续墙内预埋有接头钢板、钢筋接驳器、锚索钻孔管、市政管线预埋管等。

主要保护措施为：

（1）预埋件焊接在钢筋笼上的位置准确无误。

（2）预埋件在钢筋笼上焊接牢固。

（3）接驳器、预埋管等预埋件得接口部位，用泡沫、塑料布等绑扎牢固。

（4）钢筋笼的保护层定位钢筋兼作预埋件的保护筋，可避免预埋件碰撞孔壁。

（5）下设钢筋笼时缓慢下设。

（6）吊筋长度准确无误，下设位置及高程准确。

（7）保证成槽的垂直度。