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行業(yè)知識 施工工藝(十六)地下連續(xù)墻施工工藝
施工工藝(十六)地下連續(xù)墻施工工藝
發(fā)表時間:2024/8/15 17:15:28

  連續(xù)墻是在地面上用抓斗式或回轉(zhuǎn)式等的成槽機械,沿著開挖工程的周邊,在泥漿護壁的情況下開挖一條狹長的深槽,形成一個單元槽段后,在槽內(nèi)放置預(yù)先在地面上制作好的鋼筋籠,然后用導(dǎo)管法澆灌混凝土,完成一個單元的墻段,各單元墻段之間以特定的接頭方式相互連接,形成一條地下連續(xù)墻壁。隨著地下連續(xù)墻技術(shù)的發(fā)展也可在挖好深槽后直接放置預(yù)制的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土墻板。

 

  一、適用范圍

 

  地下連續(xù)墻施工震動小、噪聲低,墻體剛度大,防滲性能好,對周圍地基無擾動,可以組成具有很大承載力的任意多邊形連續(xù)墻代替樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)或沉箱基礎(chǔ)。對土壤的適應(yīng)范圍很廣,在軟弱的沖積層、中硬地層、密實的砂礫層以及巖石的地基中都可施工。

  

  二、施工準備

 

  1.施工材料

 

  (1)鋼筋、預(yù)埋鋼板、鋼筋接駁器。

 

  (2)膨潤土、純堿、CMC化學(xué)漿糊、添加劑(加重劑,采用重晶石,比重:4.1~4.2;防漏劑,采用鋸末或紙張纖維)。

 

  (3)所有原材料必須具有出廠合格證,并經(jīng)實驗人員報驗送檢合格后方可投入使用。

 

  2.施工機具

 

  (1)槽壁機、200t履帶起重機、150t履帶起重機、100t履帶起重機、70T履帶起重機、反鏟挖掘機、超聲波測壁儀、液壓頂升架、渣土車、廢漿運輸車,所有設(shè)備必須具有年檢證書并經(jīng)報檢通過后方可投入使用。

 

  (2)鋼筋彎曲機、鋼筋切割機、鋼筋對焊機、電焊機、潛式泥漿泵、空氣壓縮機、刷壁器、打灰架。3.作業(yè)條件

 

  (1)施工現(xiàn)場“三通一平”。

 

  (2)施工材料及施工機具等就位。 

 

  三、工藝流程

 

  1.工藝流程

  

 

  2.操作工藝

 

  (1)場地整理及施工準備

 

  ①測設(shè)場地平面和標高控制網(wǎng)。

 

  ②確定施工范圍,設(shè)置施工圍墻。

 

  ③認真熟悉現(xiàn)場的地理位置、工地條件、供水供電狀況,以及出入口位置,認真布置貯存物料和施工用的工作面,修建臨時設(shè)施,平整場地并壓實地面,使之滿足現(xiàn)場施工的要求。

 

  ④架設(shè)動力和照明線路,接通施工用水管路,確定材料、設(shè)備和土方運輸線路。

 

  ⑤組織工程機械設(shè)備和材料進場,安排成槽機等成槽設(shè)備進場。

 

  (2)放線定位

 

  ①根據(jù)給定的現(xiàn)場坐標紅線定位點和基礎(chǔ)平面圖,先引測出建筑物四周定位角點。

 

  ②根據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁┑淖鴺擞嬎愠龅叵逻B續(xù)墻中心線各點坐標,根據(jù)計算成果,采用導(dǎo)線控制點,用全站儀實地放樣出地下連續(xù)墻各點。

 

  ③測量控制樁點要牢固可靠,且通視條件較好、不易受到破壞的位置。

 

  ④測量控制樁點必須加強保護,定時與原始坐標點進行復(fù)核校對,調(diào)整無誤差。

 

  (3)導(dǎo)墻制作

 

  ①測量放樣:根據(jù)地下連續(xù)墻軸線定出導(dǎo)墻挖土位置;測量放樣完成后,請總包單位復(fù)核。

 

  ②挖土:測量放樣后,灑白灰線,采用機械挖土和人工修整相結(jié)合的方法開挖導(dǎo)墻。挖土標高由人工修整控制。

 

  ③立模及澆砼:綁扎鋼筋之前,再次采用全站儀放樣出導(dǎo)墻中線樁位,而后再綁扎鋼筋、立模,立模完成后,請總包單位和監(jiān)理單位進行復(fù)核。

 

  ④拆模及加撐:砼達到一定強度后可以拆模,同時在內(nèi)墻上面分層支撐,防止導(dǎo)墻向內(nèi)擠壓,方木水平間距2m,上下間距為1.0m。

 

  ⑤回填土:導(dǎo)墻拆完模并加撐后,應(yīng)立即在導(dǎo)墻背后分層回填粘性土并壓實。

 

  ⑥施工縫:導(dǎo)墻施工縫處應(yīng)鑿毛,增加鋼筋插筋,使導(dǎo)墻成為整體,達到不滲水的目的,施工縫應(yīng)與地下連續(xù)墻接頭錯開。

 

  ⑦導(dǎo)墻養(yǎng)護:導(dǎo)墻制作好后自然養(yǎng)護到70%設(shè)計強度以上時,方可進行成槽作業(yè),在此之前禁止車輛和起重機等重型機械靠近導(dǎo)墻。

 

  ⑧導(dǎo)墻分幅:導(dǎo)墻施工結(jié)束后,立即在導(dǎo)墻頂面上畫出分幅線,用紅漆標明單元槽段的編號(距離分幅線1.5m的位置);同時測出每幅墻頂標高,標注在施工圖上,以備有據(jù)可查。

 

  (4)泥漿池施工

 

  ①泥漿系統(tǒng)施工工藝(詳見下圖)

  

 

  ②泥漿性能

 

  根據(jù)本工程的地質(zhì)情況,擬采用優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土和自來水為原材料攪拌而成。泥漿性能指標要求詳見下表:

 

  

  護壁泥漿在使用前,應(yīng)進行室內(nèi)性能試驗,施工過程中根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)及時調(diào)整泥漿指標。不符合灌注水下混凝土泥漿指標要求的應(yīng)作為廢棄泥漿處理。

 

  ③泥漿配制

 

  泥漿配制工藝流程詳見下圖:

  

  ④泥漿儲存

 

  泥漿儲存采用半埋式磚砌泥漿池。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,計劃設(shè)置1個泥漿池,1個中轉(zhuǎn)池。(5)成槽施工

 

  ①樁機就位

 

  地連墻成槽施工前需編制成槽順序。成槽前測量并復(fù)核槽段位置,開槽時先清理干凈導(dǎo)墻內(nèi)的雜物。成槽機就位后技術(shù)人員先檢查抓斗是否平行于導(dǎo)墻,抓斗的中心線是否與導(dǎo)墻的中心軸線重合,確保無誤后方可進行開挖。

 

  ②槽段開挖

 

  開挖順序采用先兩邊后中的抓法。邊開挖邊注入泥漿,確保泥漿液面高出地下水位0.5m以上,同時也不能低于導(dǎo)墻頂面0.3m,杜絕泥漿供應(yīng)不足的情況發(fā)生。在抓斗提升時送漿。在挖槽中通過成槽機上的垂直度檢測儀表顯示的成槽垂直度情況,及時調(diào)整抓斗的垂直度,做到隨挖隨糾,垂直精度在2/1000以上。

 

  ③刷壁

 

  槽段挖至設(shè)計標高后,用特制的刷壁器清刷先行幅接頭面上的沉渣或泥皮,上下刷壁的次數(shù)應(yīng)不少于10次,直到刷壁器的毛刷面上無泥為止,確保接頭面的新老砼接合緊密。

 

  ④驗槽

 

  刷壁完成后立即進行驗槽,采用超聲波檢測儀對槽壁垂直度、寬度進行檢測。

 

  檢測合格后進行清底換漿,清底時挖斗嚴禁滿載,確保槽深和成渣厚度符合設(shè)計施工要求,槽底沉淀物淤積厚度不大于100mm,槽底500mm處泥漿密度不大于1.15。

 

  (6)鋼筋籠制作及吊裝

 

  ①鋼筋籠制作

 

  鋼筋籠應(yīng)嚴格根據(jù)地下連續(xù)墻墻體設(shè)計配筋和單元槽段的劃分來制作。桁架筋采用雙面焊,焊縫長度不少于5倍d,水平筋按設(shè)計圖紙布置并嚴格控制鋼筋間距,水平筋靠一邊對齊,封口筋與水平筋采用搭接焊。縱向鋼筋采用螺紋套筒連接,螺紋套筒必須連接牢固。邊緣主筋、支撐和吊點上下2米范圍內(nèi)100%點焊。桁架與水平筋連接單面100%點焊,其余部位50%點焊。鋼筋籠吊點位置的吊鉤、吊環(huán)、吊耳均采用搭接焊。接頭H型鋼插入深度與墻底平齊,每幅地連墻設(shè)置兩根注漿管,下鋼筋籠時注漿管應(yīng)與鋼筋籠有效固定,注漿管底應(yīng)臨時封閉,保護層墊塊為70mm,直線槽段每幅地下墻設(shè)置豎向鋼筋桁架,鋼筋桁架的位置在墻幅中應(yīng)對稱布置,導(dǎo)管距離墻幅端部不得大于2米。

 

  ②鋼筋籠吊裝

 

  鋼筋籠采用兩臺履帶吊整體吊裝。鋼筋籠起吊前必須對索具及鋼筋籠吊點檢查,達到要求后方可起吊。每次起吊前必須檢查吊車停機位置,確保中心位置正確。鋼筋籠入槽前必須控制好鋼筋籠邊緣至槽段分幅線的距離,允許偏差±20mm。鋼筋籠下方時檢查鋼筋籠迎土面、開挖面位置是否正確。鋼筋籠入槽后必須檢查第一道水平筋標高,允許偏差-5~10mm。

 

  ③接頭箱安防

 

  每幅鋼筋籠吊裝完成后,需在槽段外側(cè)安放接頭箱,接頭箱中心線與分幅線中心線重合。接頭箱安放必須插入基地50cm以上,基底以下采用碎石袋、沙袋回填。接頭箱安放結(jié)束后,接頭箱上部兩邊用槽鋼進行限位。防止混凝土澆筑過程中接頭箱的偏位。接頭箱安放結(jié)束后,在外側(cè)用混凝土回填密實。

 

  (7)混凝土澆筑

 

  ①混凝土澆筑

 

  槽段混凝土的級配除了滿足結(jié)構(gòu)強度要求外,還要滿足水下砼的施工要求,具有良好的和易性和流動性。混凝土運至現(xiàn)場后進行塌落度測試,坍落度應(yīng)為180mm~220mm。混凝土澆筑時嚴禁漏放隔水球。導(dǎo)管底距槽底控制在30-50cm。混凝土澆筑過程中應(yīng)實測混凝土上升高度,確保導(dǎo)管埋深控制在混凝土面以下2-4米。

 

  ②接頭箱頂拔

 

  根據(jù)水下混凝土凝固速度及施工中試驗數(shù)據(jù),混凝土灌注開始后2~3h左右開始拔動。以后每隔30分鐘提升一次,其幅度為50~100mm,混凝土澆筑結(jié)束8小時以內(nèi),將鎖口管完全拔出。

  

  安全環(huán)保技術(shù)措施

 

  1.安全措施(1)嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程,堅持持證上崗制度。(2)注意安全用電,施工用電按照JGJ46《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》設(shè)置,防止觸電事故的發(fā)生。施工現(xiàn)場的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作,電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器,在配電器處設(shè)立標志牌。(3)現(xiàn)場各種電器設(shè)備要加蓋防水篷布防潮、防水,下班前必須切斷電源,電纜線接頭處要架空離地并豎立標志牌。(4)機械設(shè)備操作人員對機械的傳動裝置、制動裝置必須進行檢查。(5)樁機的螺絲、銷扣要每周普檢一次,如有松動、損壞、不靈要及時修復(fù)或更換。(6)夜間施工應(yīng)有足夠的照明。2.環(huán)保措施(1)現(xiàn)場粉塵的控制① 對場地每日灑水壓塵,及時清除建筑垃圾,保持現(xiàn)場的清潔。② 對建筑物實行全封閉圍護,減少施工中粉塵擴散。③ 對廢棄物集中收回,運至指定地點。(2)現(xiàn)場污水的控制① 在現(xiàn)場設(shè)置沖洗車輛設(shè)施,以保持出場車輛的清潔杜絕車輛對市政道路的污染。② 泥漿按招標單位要求外排至招標方指定地點。人人做到文明施工,為維護企業(yè)形象而努力工作。(3)減少擾民,降低環(huán)境污染和噪聲的措施① 對相鄰的建筑物要提前做好加固和防范工作,對現(xiàn)場道路要隨時清理清洗,避免泥土贓物帶出現(xiàn)場污染道路。② 在現(xiàn)場必須設(shè)置洗車設(shè)備,對出場車輛必須清洗干凈。③ 夜間禁止超出規(guī)定噪音的施工,盡量避免夜間施工。④ 施工廢水不能隨便潑灑,隨意排放到市政管道內(nèi);必須經(jīng)過儲水沉淀。嚴格禁止清洗設(shè)備的油污排入市政管道。⑤ 對于塵土較多較大的施工現(xiàn)場,必須派專人灑水防塵。

  

  質(zhì)量通病

 

  1.導(dǎo)墻破壞或變形

 

  (1)現(xiàn)象描述:

 

  施工中導(dǎo)墻變形、開裂、下沉、鼓包,嚴重時返工重做。

 

  (2)原因分析:

 

  導(dǎo)墻具有擋土、支承重物(重力)、作為測量的基準、維持穩(wěn)定液面、存蓄泥漿的作用。它的質(zhì)量是否穩(wěn)定是地下連續(xù)墻順利施工的必要前提,導(dǎo)墻的施工質(zhì)量在施工中往往被忽略。

 

  ① 導(dǎo)墻埋入不深,底部未插入原裝土層中。

 

  ② 墻背回填土不密實。

 

  ③ 拆模后未加木支撐且暴露時間過長,向內(nèi)傾斜,與地墻中心線不平行。

 

  ④ 養(yǎng)護措施不當、不及時、混凝土養(yǎng)護齡期不足受力導(dǎo)致開裂。

 

  ⑤ 便道與導(dǎo)墻凈距不夠,其承載力不足,被壓壞下陷而損壞。

 

  (3)預(yù)防措施:

 

  ① 根據(jù)項目地理環(huán)境、土層性質(zhì)、水文、所受施工機械荷載、機械能力、對周邊環(huán)境的影響程度及施工進度綜合設(shè)計,選擇較好的導(dǎo)墻形式和足夠的埋深,應(yīng)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》,按條形基礎(chǔ)進行設(shè)計,段落劃分應(yīng)與槽段錯開,確保表面平整,高度一致,其高度應(yīng)比原地面稍高出2~3cm,避免雨水及灑漏泥漿流到槽內(nèi)。

 

  ② 在軟弱地層中,可將導(dǎo)墻底部地基用振沖、高壓懸噴、深層攪拌等方法予以加固,在端頭井陰陽角拐彎處,導(dǎo)墻應(yīng)往外延伸一定距離,以免造成槽斷面不足,影響鋼筋籠施工。

 

  ③ 鋼筋綁扎時用腳手架固定,確保其位置準確,不變形、散架,保證鋼筋與混凝土整體受力均衡。

 

  ④ 基槽開挖時采用小型挖掘機,嚴禁超挖,欠挖。邊挖邊控制標高,回填土用跳夯分層夯實。

 

  ⑤ 嚴格控制成槽機停機位置、吊機及罐車的開行路線,在導(dǎo)墻邊上鋪設(shè)鋼板,減小接觸應(yīng)力,避免導(dǎo)墻內(nèi)傾變形、下沉、開裂。在灌注砼時,把灌注高程提高到導(dǎo)墻及以上0.3~0.5米,保持導(dǎo)墻穩(wěn)定。

 

 

  2.槽壁坍塌

 

  (1)現(xiàn)象描述:

 

  在槽壁成槽、下鋼筋籠和澆筑混凝土?xí)r,槽段內(nèi)局部孔坍塌,出現(xiàn)水位突然下降,孔口冒出細密的水泡,出土量增加,而不見進尺,鉆機負荷顯著增加等現(xiàn)象。

 

  (2)原因分析:

 

  ① 遇豎向的柔弱土層或流砂土層。

 

  ② 護壁泥漿選擇不當,泥漿密度不夠不能形成堅實可靠的護壁。

 

  ③ 地下水位過高,泥漿液面標高不夠,或孔內(nèi)出現(xiàn)水壓力,降低了靜水壓力。

 

  ④ 泥漿水質(zhì)不符合要求,含鹽和泥砂多,易于沉淀,使泥漿性質(zhì)發(fā)生變化,起不到護壁作用。

 

  ⑤ 泥漿配制不符合要求,質(zhì)量不符合要求。

 

  ⑥ 在松軟砂層中挖槽,進尺過快,或鉆機回旋速度過快,空轉(zhuǎn)時間過長,將槽壁擾動。

 

  ⑦ 成槽后擱置時間過長,未及時吊放鋼筋籠澆筑混凝土,泥漿沉淀失去保護作用。

 

  ⑧ 由于漏漿或施工操作不慎,造成槽內(nèi)泥漿液面降低,超過了安全范圍,或下雨使地下水位急劇上升。

 

  ⑨ 單元槽段過長,或地面附加荷載過大。

 

  ⑩ 下鋼筋籠、澆筑混凝土間隔時間過長,地下水位過高,槽壁易沖刷

 

  (3)預(yù)防措施:

 

  ① 在豎向軟弱土層或流沙層成槽,應(yīng)采取慢速成槽,適當加大泥漿密度,控制槽段內(nèi)液面高于地

 

  下水位0.5m以上。

 

  ② 成槽應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況選用合格泥漿,并通過試驗確定泥漿密度,一般應(yīng)不小于1.05;泥漿必須配制,并使其充分溶脹,儲存3h以上,嚴禁將膨潤土、火堿等直接倒入槽中;

 

  ③ 所用水質(zhì)應(yīng)符合要求。

 

  ④ 在松軟砂層中成槽,應(yīng)控制進尺,不要過快。

 

  ⑤ 槽段成槽后,緊接著放鋼筋籠并澆筑混凝土,盡量不使其擱置時間過長。6.根據(jù)成槽情況,隨時調(diào)整泥漿密度和液面標高。

 

  ⑦ 單元槽段一般不超過6m,注意地面荷載不要過大。

 

  ⑧ 加快施工進度,縮短挖槽時間和澆筑混凝土間隔時間,降低地下水位,減少沖擊和高壓水流沖刷。

 

  (4)處理辦法:

 

  嚴重坍塌,要在槽內(nèi)填入較好的粘土重新下鉆。局部坍塌可加大泥漿密度。如發(fā)現(xiàn)大面積坍塌,用優(yōu)質(zhì)粘土(摻入20%水泥)回填至坍塌處以上1-2m,待沉積密實后再進行成槽。

 

 

  3.墻體及支護結(jié)構(gòu)變形

 

  (1)現(xiàn)象描述:

 

  地墻變形過大,有滲漏現(xiàn)象。

 

  (2)原因分析:

 

  ① 后期墻體壓漿不及時及質(zhì)量不達標時會增大墻體的沉降。

 

  ② 開挖后,地墻的墻背受土壓力、水壓力及施工動載的作用,接縫處易形成活鉸,隨著基坑的暴露及坑底附加壓力的釋放,會產(chǎn)生一定的側(cè)向變形,支護結(jié)構(gòu)的位移與坑內(nèi)土體的狀況有很大關(guān)系,受自然溫度變化,支撐混凝土徐變、坑內(nèi)加固、降水和時空效應(yīng)的影響,大多數(shù)情況下坑內(nèi)土體不能保持原狀性質(zhì),與設(shè)計取用的參數(shù)存在一定的差異,同時現(xiàn)場通常的做法是先挖土后支撐施工,而設(shè)計工況為先撐后開挖,加上支撐不及時和預(yù)應(yīng)力損失,致使設(shè)計工況與施工工況嚴重不符,導(dǎo)致地墻變形過大,增大了滲漏的可能。

 

  (3)預(yù)防措施:

 

  ① 嚴格按照設(shè)計方案來施工,合理組織安排,盡可能縮短基坑暴露的時間。開挖后若遇到滲漏,根據(jù)滲漏程度的大小、部位選擇適合的堵漏方式,對于可見的墻身夾泥,露筋部位,先將其清除干凈,用高一級的砼(微膨脹)進行修補。

 

  ② 當裂隙、蜂窩、孔眼處、接縫處有微量漏水而滲水面積不大時,采用填堵法,先將漏水部位鑿出,鑿出深度5~10cm,沖洗干凈后將細麻絲用扁鏨子塞入縫內(nèi),然后用摻入防滲劑的水泥漿或速凝型(堵漏劑)水不漏膩子對鑿出部位進行封堵。

 

  ③ 漏水較嚴重、面積較大時采用先排后堵法,先將漏水部位鑿出,及時安裝排水管,用軟管引流,將水匯集于排水管內(nèi)排除,這時再將其他部位用摻入防滲透劑的水泥漿進行封堵,使?jié)B漏面積逐漸縮小,最后再堵塞排水管。

 

  ④ 在漏水嚴重的部位,由于水壓高、水量大,漏水洞眼有可能產(chǎn)生大量土砂漏入出水口無法封堵時,先清理漏水孔,及時用木楔堵住,并用快速水泥封堵,然后采用打孔注漿法堵漏,用電錘在漏水處周圍鉆孔,安裝針頭,壓注化學(xué)膠水封堵。

 

  ⑤ 當漏水嚴重時用棉被、土袋等封堵漏水點,阻水后盡快用鋼板將漏水點焊死,然后在地墻迎土面用水泥或化學(xué)漿液灌漿封堵,當漏水點漏砂嚴重,封堵無效,有可能導(dǎo)致基坑周圍環(huán)境破壞時,用土方、砂或混凝土等材料回填基坑。

  

  地下連續(xù)墻施工工藝是一種在地面上先建造一系列相互連接的混凝土墻段,然后通過挖掘內(nèi)部土壤逐步形成地下結(jié)構(gòu)的工程技術(shù),它具有良好的擋土止水效果,廣泛應(yīng)用于地下工程和深基坑支護,地下連續(xù)墻施工工藝對于確保工程質(zhì)量、安全和經(jīng)濟效益至關(guān)重要。

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