浅谈地下连续墙施工工艺大学论文.doc
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1、XX大学毕业论文题 目: 浅谈地下连续墙施工工艺 姓 名: 专 业: 年 级: 完成日期: 目 录一、工程概况11.工程概述12.地质水文状况3二、地下连续墙施工41.施工工艺流程42.施工方法4三、关键点控制及针对性的预防措施221.异形槽段处理222.预埋件安装技术措施233.地下连续墙稳定与垂直度控制技术措施234.防接头砼绕流应急预防措施:245.成槽槽壁坍塌处理措施246.钢筋笼下放过程被卡或难以下放的处理措施247.地下墙渗漏水的预防及补救措施258.墙体夹泥或露筋现象处理措施25四、个人体会与心得251.地下连续墙的优点252.地下连续墙的缺点26一、工程概况1.工程概述天津地铁
2、6号线左江道站为地下二层岛式车站,标准段两柱三跨的现浇钢筋混凝土箱型框架结构,标准段宽20.7m,端头井段宽24.7m,结构高度14.71m、底板埋深17.61m。站中心顶板覆土为2.65m。车站主体采用明挖法施工,车站南、北端区间隧道采用盾构法施工,车站北端为盾构掉头井,南端为盾构始发、接收井。车站东侧设置一个“T”形出入口,车站顶板设置两个出入口及两个风道。本站位于西青区友谊南路与左江道交叉路口南侧,呈南北向布置;东侧为友谊南路,友谊南路东侧为绿地及泉水园小区;西侧为辅道、绿地及福水园小区。两小区均位于主体基坑0.7H(13.67m)以外。车站起始里程DK36103.058,车站总净长26
3、6m,标准段地连墙深度为31.85m,端头井最深地连墙深度为41.65m(包含8.5m深素混凝土段),主体围护结构采用800mm厚的地下连续墙,共计106幅墙段。最重幅钢筋笼为“一”字形,位于端头井,重26.115t、长33.75m。地连墙接头采用锁口管。2.地质水文状况 2.1工程地质根据2012年4月份的岩土工程勘察报告,工程地质情况见表1。表1 工程地质情况简表序号土层名称层底标高(m)埋深(m)11杂填土-0.961.981.224.1621粉质粘土层-2.9-0.994.196.131粉质粘土-13.06-10.8714.0716.264粉质粘土-14.26-12.0715.2717
4、.4651粉质粘土-22.09-18.6121.8125.29161粉质粘土-28.29-26.0229.2231.4971粉质粘土-33.79-31.0234.2236.998粉质粘土-51.06-49.0952.2954.26地层分布情况见图1所示。图1地质纵剖面图2.2水文地质本区域地下水类型主要为松散岩类孔隙水,施工影响范围内主要为潜水及第一承压水层、第二承压水层。潜水水位埋深1.42.6m,水位标高0.441.44m,水位变幅在0.51.0m;第一层承压水水位大沽标高约为0.0m,第二层压水水位大沽标高约为-0.5m。潜水主要赋存于杂填土1层、粉质粘土1层、淤泥质粘土1t层、粉质粘土
5、1层、粉土3层、粉质粘土3t层、粉质粘土4层,接受大气降水和地表水入渗补给,具有明显的丰、枯水期变化。第一层承压水主要赋存于粉土1t层、粉土1t层、粉砂21层,接受上层潜水的渗透补给,与上层潜水水力联系紧密,水位受季节影响较小。第二层承压水主要赋存于粉土1t层、粉砂21层、粉土241层、粉砂4层,该承压水水位大沽标高约-0.5m。2.3周边环境情况开工前,施工区域的地下管线已做了切改,地面设施已迁移,车站西侧将通讯管线和200自来水管移至基坑西侧5m以外;车站东侧将一条原有市政雨水管线移至基坑东侧64m以外。地连墙施工前对XX小区建筑及地下管线按照监测方案布置监测点,测取初始值,成槽过程中根据
6、方案要求进行检测,发现异常应暂停施工,研究可行的处理方案。工程位置见图2所示。图2 车站周边建筑物布置图3二、地下连续墙施工1.施工工艺流程图3 地下连续墙施工工艺流程图2.施工方法2.1导墙施工2.1.1导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时构筑物,对保证槽壁的稳定起着重要的作用。本工程导墙的形式为“”型。设计要求导墙深度以底部伸入原土层300mm为准,侧墙厚度250mm,翼板厚度200mm、宽度1000mm,混凝土强度等级为C30。依据现场实际情况,土质较好的部份导墙深度为1500mm,如遇暗浜、基础等障碍物处导墙施工可按以下两方面考虑:对障碍物处理深度小于2.0m,导墙可制成倒“L”形深导墙
7、。深导墙施工方法:挖出障碍物的杂填物至基底或完全破除导墙范围内的基础砼块,将导墙的中心线引至槽底,在导墙背后用粘土分层回填密实,采用拼装模板施工,并加密支撑设置,防止模板变形、位移。对障碍物处理深度大于2.0m,可采取三合土混合物回填地基加固处理,再施工常规导墙。三合土四填配合比为,粉煤灰、黄砂、水泥260kg: 1000kg: 100kg回填应充分拌和并分层回填,厚度为3050cm,并夯实适当均匀加水。地基加固视障碍物处理4情况另行出施工方案来确定。2.1.2按照地连墙轴线外放100mm的需求,导墙开挖前测量放线定位,实地放样出导墙中心线比设计地下连续墙轴线外放100mm,导墙的开挖宽度应不
8、小于1350mm(850+250+250)以保证导墙内侧宽度。2.1.3导墙分段施工,分段长度根据模板长度和规范要求,一般控制在3060m,并不得与地下连续墙的分幅线重合。2.1.4导墙开挖后基底回填100mm厚粘土垫层,然后绑扎导墙侧墙钢筋、立模、浇注导墙侧墙混凝土,再绑扎导墙翼板钢筋、立模、浇注顶板混凝土。导墙拆模后及时用木方支撑(竖向3道,横向间距1.5m)并回填土保护。见图4导墙配筋图。伸入原土层不小于300mm图4 导墙配筋图2.1.5导墙制作完毕后,按照施工设计图纸,将相应槽段分界线标定到导墙顶部,用红漆标记,并标识槽段编号,同时注意复核与相邻轴线的位置关系。分幅后在导墙顶部测定实
9、际标高,位置与钢筋笼的相应吊筋位置相一致,以控制钢筋笼顶标高。当导墙的混凝土强度达设计强度值时,即可进行成槽施工。导墙的垂直度、轴线偏差和顶面水平平整度均要控制在规范要求以内。表2导墙允许偏差序号项目允许偏差检测方法1顶面高程10mm用水准仪检查52导墙轴线10mm用钢尺量或用经纬仪检查3导墙内墙面净距10mm用钢尺量4内墙面垂直度1/300用铅锤或钢尺量5内墙面平整度5mm用2m靠尺和楔形塞尺检查2.2 泥浆制备及废浆处理2.2.1泥浆系统施工工艺流程图5泥浆系统工艺流程图2.2.2 泥浆配制 护壁泥浆性能必须满足规范要求,在地下连续墙施工中,泥浆的优劣将直接影响地下连续墙成槽施工,泥浆性能
10、控制详见表7。制备泥浆的方法及时间应通过过试验确定,膨润土制备泥浆宜选用高速搅拌机拌制,泥浆拌制后应存放24小时以上,使之充分水化后方可使用。按规定的配合比配制 ,各种成分加减量误差不得大于5%。储浆池内的泥浆应经常搅动,保持泥浆性能指标稳定、均一。根据地质资料及施工经验初拟如下:膨润土:CMC:纯碱:水=118kg:0.5kg:4.5kg:959kg在施工过程中要坚持对泥浆指标进行定期检测。表3 泥浆性能控制指标表泥浆性能新配制循环泥浆废弃泥浆检验方法比重(g/cm3)1.051.101.101.151.25比重计6粘度(s)1824253050漏斗计含砂率(%)348洗砂瓶PH值89814
11、试纸 泥浆配制工艺流程见图6所示: 原料实验 称量投料膨润土加水冲拌5分钟CMC和纯碱加水搅拌5分钟 混合搅拌3分钟 泥浆性能指标测定溶胀24小生后备用图6 泥浆配置流程示意图为防止泥浆渗漏及土体失稳,破坏槽壁稳定,在成槽施工前,试配几种性能指标不同的泥浆,根据施工成槽中实际泥浆护壁效果取样测试后予以调整选用,从而改善和保证泥浆的护壁性能。泥浆应提前24小时制备。2.2.3 泥浆储存泥浆储存采用成组泥浆罐,总容量应满足成槽施工时的泥浆用量。单元槽段的最大挖土量(槽段0.85m厚,34m深,槽段最大宽度6.8m,),V196m3;按同时施工两幅槽段,确定泥浆罐总的容积不小于 450 m3。泥浆箱
12、实物图如下所示:7图7 泥浆罐示意图泥浆箱采用6mm厚钢板制作成2.5米2.4米6米尺寸的箱体,泥浆循环利用泥浆泵提供动力,保持泥浆循环,另用空压机对箱内泥浆不时进行吹搅,保证泥浆的品质。依据现场实际情况,泥浆箱沿围墙水平布设,泥浆加工区域及材料堆放区域位于泥浆箱的一端。拟投入13个泥浆箱,1个用于原液存放、2个用于废浆存放、10个用于泥浆循环。详见“施工平面布置图”中的泥浆箱布设图。泥浆泵按井字架要求用脚手架钢管架设,倒链连接。井字架间用钢管连接,立杆间距不大于2米,横杆间距不大于1米,横杆上满铺走道板,端头另一端搭设楼梯,步高500mm,一侧靠泥浆箱,一侧为护栏,箱顶的走道也需搭设护拦,高
13、度1200mm,便于泥浆施工管理。2.2.4 泥浆循环泥浆循环采用3kw型泥浆泵在泥浆箱内循环,7.5Kw型泥浆泵输送,15Kw泥浆泵回收,由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。2.2.5 泥浆的分离净化泥浆使用一个循环之后,利用泥浆净化装置(滤砂机)对泥浆进行分离净化并补充新制泥浆,以提高泥浆的重复使用率。补充泥浆成分的方法是向净化泥浆中补充烧碱、膨润土等,使净化泥浆基本上恢复原有的护壁性能。泥浆净化装置见图8所示。8图8 泥浆净化装置示意图2.2.6 劣化泥浆处理一般严重被水泥浸污及大比重泥浆即作废浆处理,废浆处理方法采用全封闭式的车辆将废浆外运到指定地点,保证城市环境的清洁。2.2.7 泥浆施
14、工管理成槽作业过程中,槽内泥浆液面应保持在不致使泥浆外溢的最高液位,成槽作业暂停施工时,泥浆面不应低于导墙顶面50cm。在清槽过程中应不断置换泥浆。清槽后,槽底0.21m处的泥浆比重应大于1.20,含砂率不大于5,粘度不大于30s。在成槽过程中需不定时的检测槽壁中泥浆指标,应保持每开挖10m左右时检测泥浆一次,查看其比重、粘度、含沙率是否符合“泥浆性能控制指标表”的要求,否则应及时调整泥浆。2.3 成槽施工地连墙施工前应进行成槽试验,以核对地质资料检验所选用的设备、机具、施工工艺以及技术要求是否适宜。9图9成槽机实物图2.3.1成槽顺序 单元槽段均采用三抓法,先挖两边,抓斗两边持力均衡,第三抓
15、抓斗两边都已挖空,这就能使抓斗在中间土体时吃力均衡,可以有效地纠偏,保证成槽垂直度,具体详见下图10。异型槽段开挖顺序详见下图。800mm10图10 槽段开挖顺序图 开槽时必须使吊绳、抓斗中线与连续墙中线三线在同一铅垂面,在开挖过程中根据成槽机仪表显示的垂直度及时纠偏。 成槽时抓斗必须闭斗下放,并应尽量保持匀速下放和提升,以免使泥浆形成旋流冲刷槽壁,引起槽壁土坍塌。提斗要慢,以免因抓斗提出后泥浆补充不上造成槽壁经常外露,引起槽壁土体坍塌。 抓斗抓土进尺一般为500mm左右,抓斗不允许过度挤压槽壁土和装得过满,否则会使槽底形成较厚沉渣,影响护壁泥浆的性能,以至影响连续墙的施工质量。 护壁泥浆应随
16、开挖过程及时补充,并始终保持在导墙面以下300mm500mm位置;开挖完成后,应检查成槽质量,开挖深度允许偏差为0200mm,单元槽段槽壁垂直度偏差必须小于1/300。2.3.2 刷壁槽段开挖至距离墙底0.5米时停止开挖,进行接头刷壁。采用特制的刷壁器由起重机悬挂紧贴上一槽段接头上、下中速升降,往复多次直至完全清除接头上泥渣和泥皮为止。据经验刷壁是地下墙接缝防水质量的关键,要求最后一次刷壁,其刷壁钢丝上没有任何土渣和泥皮。 刷壁的过程中,现场技术员及时记录刷壁的次数(不少于20次)和刷壁器上附着的泥土情况,做到施工有监督和记录。最后采用超声波对接头刷壁效果进行检验。2.3.3 清底 刷壁完成后
17、及时进行清底,抓斗应匀速下沉至槽底一定深度,缓慢将抓斗闭合将槽底大量的沉渣抓出,并最终保证槽底沉渣厚度不大于10cm,在土渣未完11全沉淀之前用新泥浆把槽内的泥浆置换出来,使槽底泥浆比重不大于1.15g/cm3。 清底换浆施工时需注意泥浆泵或吸泥管下放时不能一次到底,须先在距槽底12m处进行试吸,防止抓斗搅浑槽底沉渣,造成潜水泥浆泵或吸泥管堵塞。 清底换浆时,要及时向槽内补充优质泥浆,保持浆面基本平衡。2.3.4 成槽机挖槽注意事项及操作要领 根据设计图纸确定的地连墙位置,在导墙顶面上测量放线并按编号分幅。 将抓斗就位,就位前要求场地平整坚实,以满足施工垂直度要求,成槽机履带与导墙平行,抓斗要
18、对准导墙中心线。为减少抓斗施工的循环时间,提高功效,每台成槽机配2台自卸汽车在抓斗旁接渣,将泥渣运至场地内临时堆土场暂存。 成槽垂直度控制是地连墙施工的关键,成槽施工中注意观察车载测斜仪器,发现偏斜随时采用纠偏导板来纠偏。遇到严重不均匀的地层,或纠偏困难的地层时,回填槽孔,然后重新抓槽。 边开挖边向导墙内泵送泥浆,保持液面在导墙顶面下50cm。挖槽过程中随着孔深的向下延伸,要随时向槽内补浆,使泥浆面始终位于泥浆面标志处,直至槽底挖完。成槽过程中,导杆应垂直槽段,抓斗张开,照准标志徐徐入槽抓土,严禁迅速下斗,快速提升,以防破坏槽壁和坍塌,垂直度应控制在设计要求之内,抓斗挖出土直接卸到自卸车上,转
19、运到堆土场。随着开挖深度增加,连续不断向槽内供给新鲜泥浆,保证泥浆高度,各项泥浆指标要符合技术要求,使泥浆起到良好的护壁作用,防止槽壁坍塌,在遇到含砂量较大的土层,槽壁易塌时,注意加大泥浆比重,适当加入加重剂,当接近槽底时,放慢开挖速度,仔细测量槽深,防止超挖和欠挖。 司机操作要领 抓斗出入导墙口时要轻放慢提,防止泥浆掀起波浪,影响导墙下面、后面的土层稳定。 不论使用何种机具挖槽,在挖槽机具挖土时,悬吊机具的钢索不能松驰,一定要使钢索呈垂直张紧状态,这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键工序。 挖槽作业中,要时刻关注测斜仪器的动向,及时纠正垂直偏差。 单元槽段成槽完毕或暂停作业时,即令挖槽机离开作
20、业槽段。12 成槽过程中精度控制根据安装在液压抓斗上的探头,随时将偏斜的情况反映到通过探头连线在驾驶室里的电脑上,驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况。启动液压抓斗上的液压推板进行动态的纠偏,这样通过成槽中不断进行准确的动态纠偏,确保地连墙的垂直精度要求。2.3.5 槽段成槽检查 槽深测量及控制槽深采用标定好的测绳测量,每幅根据其宽度测23点,同时根据导墙标高控制挖槽的深度,以保证设计深度。 槽宽及槽壁垂直度检测成槽后采用超声波按2点检测槽段深度、槽宽及槽壁垂直度见图11。槽段允许偏差见下表4。图11超声波检测图13表4 槽段允许偏差表序号项 目允许偏差检查方法1轴线位置30mm用钢尺量2槽
21、 深0200mm用重锤测3垂直度1/300用超声波法或孔口偏差测量法4槽 宽030mm5沉碴厚度100mm用重锤测2.4 钢筋笼的制作 钢筋笼按设计要求加工制作,钢筋笼加工平台在场地内用槽钢拼装而成。 钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸,无差异才能上平台制作。 钢筋笼主筋接头采用“闪光-预热-闪光焊”,其余采用电弧焊。钢筋连接接头相互错开,在同一截面内的钢筋接头面积百分率:对于绑扎连接不宜大于50%;对于焊接连接不应大于50%。在闪光-预热-闪光焊中应合理选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级数。调伸长度应随着钢筋牌号的提高和钢筋直径的加大而加大,主要是缓解接头的温度梯度,
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