地下连续墙施工本工程地下连续墙厚1m ,深度在25m 左右,结合本工程具体地质条件,对本工程比较适用的成槽方法为抓斗成槽施工工艺。
考虑到连续墙进入强风化岩层或中、微风化岩层,另备一定数量的冲孔桩机在必要的时候采用冲孔成槽施工。
主要施工机械为:液压抓斗GB34一台、两台旋挖机、冲孔桩机8台、100吨汽车吊1台、50吨汽车吊1台。
本工程地下连续墙施工流向:先从东北角开始施工,逆时针施工至西北段,最后施工南面部分连续墙。
一、连续墙施工工艺施工工艺流程如下图所示,其中导墙施工、泥浆制备与处理、抓-冲结合成槽、钢筋笼制作与吊装、混凝土灌注是连续墙工程施工中的主要工序。
挖导沟 筑导墙抓槽修整槽孔吊放 钢筋网插入 砼导管灌注水下砼置换出泥浆浇灌机架 组装就位钢筋制作补进 泥浆 排除 沉渣 排除 泥渣 开挖过 程补浆 输入泥浆制 备 泥 浆沉淀沉淀池的砂、石、土泥浆排放或处理机械调试组装挖 槽机械机械就位外运清槽施工下一槽段冲岩 连续墙施工工艺流程图二、连续墙施工方法 (1)导墙施工导墙施工是地下连续墙施工的重要准备环节,其主要作用是为成槽导向,控制标高,控制槽段,钢筋网定位,防止槽口坍塌及承重。
导墙施工顺序为:平整场地→测量定位→挖槽→浇注垫层→绑扎钢筋→支模板→浇筑混凝土→拆模并设置横撑→导墙外侧回填粘土压实。
(2)泥浆配置和使用泥浆的正确使用是成槽的关键。
结合本工程的地质特点和施工条件,采用膨润土和优质粘土进行泥浆制备。
a、泥浆池及泥浆沟设置在基坑内的设置2个三级泥浆池,包括沉淀池、循环池、储浆池,尺寸为20m×6m,深度2m,采用C20混凝土浇筑,墙厚200mm。
泥浆池平面布置见下图。
泥浆池构造示意图沿基坑外侧1.2m处设置400mm×400mm砖砌泥浆沟,地下连续墙施工完成后作排水沟使用。
泥浆沟与泥浆池相连,同时通过预埋φ400PVC管与连续墙沟槽连接。
泥浆池构造见下图。
泥浆沟构造示意图b、泥浆的配制:拌制泥浆前,应根据地质条件、成槽方法等进行泥浆配合比的初定,合格后方可使用。
优质粘土在使用前需经取样,进行泥浆配比试验和物理分析。
将选定的优质粘土放入泥浆搅拌机中进行搅拌,制作泥浆。
新制备的泥浆必须在泥浆池存放24小时以上,使粘土充分水化后,才能使用。
泥浆主要成分为优质粘土和水,泥浆初步定的配比(占水的百分比)如下表:泥浆配合比0.05%0.1% 00.3%b、泥浆的性能:泥浆性能指标应符合表6-2的规定,每天检查两次,对不合格的泥浆应及时采取有效措施,进行处理。
其对于再生利用的泥浆,要适当掺入一定量的甲基纤维素和烧碱,并经检验合格。
泥浆的性能指标9PH值7~9PH试纸清槽后底部1比重<1.15泥浆比重计泥浆取样在槽底20~50cm处2粘度<28500ml/700ml漏斗法3含砂率<8%含砂量法4胶体率>95%重杯法5失水量<30ml/30min失水量仪6PH值7~9PH试纸c、泥浆的使用:施工期间,槽内泥浆液面必须高于地下水位1.0m以上,在砂层施工时,为避免槽壁塌方,应适当提高泥浆比重和粘度,增加泥浆储备量,备有堵漏材料。
d、泥浆处理:采用机械处理和重力沉浆处理相结合的方法。
从槽段中置换出来的泥浆经过机械处理后流入沉淀池,经重力沉淀16小时稳定后,用水泵抽走表面清稀部分浆水到过滤池,并通过滤网过滤,将废水排除,余下的浆体再重新利用。
废弃的泥浆和残渣不得随意排放,按广州市余泥渣土排放管理规定执行。
(3) 成槽工艺a. 接头施工地下连续墙槽段间接头采用“工字钢”接头形式,这种接头具有加强槽段间整体性及传递剪力、减小渗漏、施工简单的特点。
为保证钢筋笼定位准确及便于二期槽段准确对位,工字钢需长至导墙内。
工字钢接头是根据设计钢筋网的外尺寸作为工字钢接头的净宽,以腹板为界线,二期槽段侧长度为25cm,一期槽段为15cm。
工字钢采用钢板场外加工而成,场内与I期槽段钢筋网拼接而成。
槽段工字钢平面示意图由于工字钢与端孔间有一定的空隙,为避免浇注混凝土时,混凝土绕过空隙充填Ⅱ期槽段空位,造成Ⅱ期槽段施工困难。
因此,在接头处采用接头钢套箱止浆。
b. 成槽的顺序地下连续墙采用跳槽施工,一期浇注完成后达到70%强度后方能进行相邻的二期槽段施工。
c. 成槽方法成槽是地下连续墙施工关键工序之一,既控制工期又影响质量,根据地质情况及结合以往施工经验,我司采用液压抓斗和冲孔桩机配合施工。
采用两冲一抓,即使用冲孔桩机先冲端头孔,严格控制其垂直度,然后液压抓斗挖掘岩层(强风化)以上部分,强、中及微风化岩层换用冲孔桩机成槽。
岩层成槽时,先施工圆形主孔,后施工副孔,最后方锤修孔。
液压抓斗沿导墙壁挖土,通过液压抓斗导向杆调整抓斗的垂直度,以控制成槽精度,挖至岩面时,应尽量修平槽底,以减小冲孔桩机成孔偏差。
d.槽深的鉴定当冲、抓至设计深度时,应汇同监理、设计、地质勘察单位及业主代表进行现场确认,确定终槽深度。
(4)钢筋网制安根据设计图纸制作钢筋网,为保证钢筋网制作平直规整,钢筋网加工在场内的钢筋加工场进行,工字形接头型钢在场外加工,运往场内与钢筋网焊接,并严格控制加工尺寸精度。
钢筋笼吊放主要采用一台100t履带式起重机按“退吊”方式起吊,履带吊边退边提钩,必要时采用一台履带式起重机配合进行。
钢筋网吊点布置和起吊方式要防止起吊时引起钢筋网不可恢复变形。
地下连续墙钢筋网起吊示意图a. 钢筋笼制作钢筋笼根据地下连续墙墙体配筋图来制作,按单元槽段做成一个整体,不分段制作。
根据设计要求,主筋保护层厚度迎土面为7cm,背土面为5cm,采用4mm 钢板制作定位块焊接在竖向桁架上。
制作钢筋笼时,要预先确定浇筑混凝土的导管位置,使该位置上下贯通。
钢筋笼在制作平台上一次成型。
钢筋网骨架及四边各交叉点全部采用点焊,其余各纵横交叉点采用50%梅花形点焊,50%绑扎。
竖向钢筋桁架的布置应满足间距不大于1.5m,且布置应均匀,使钢筋笼吊装保持平衡。
钢筋笼底端距离槽底面20cm,顶端伸出墙顶84cm。
连续墙钢筋笼上的预埋件,必须严格按设计要求进行施工。
钢筋笼制作应符合表5-3的规定。
钢筋笼制作允许偏差502010201050%或按设计规定b. 钢筋笼吊放钢筋笼采用100t履带式起重机吊装,必要时采用50t履带式起重机配合吊装,以防止起吊时钢筋笼变形。
起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖引,以防造成下端钢筋弯曲变形。
为防止钢筋笼吊起后在空中摆动,在钢筋笼下端系上拽引绳以人力操纵。
下放钢筋笼时,钢筋笼对准槽段中心,垂直又准确地插入槽内,钢筋笼进入槽内时,吊点中心对准槽段中心,徐徐下降,防止碰撞槽壁。
钢筋笼插入槽内后,检查其顶端高度是否符合设计要求,然后将其搁置在导墙上。
(5)清槽清槽工作分2个阶段进行。
第1阶段:成槽过程中清渣①、在成槽过程中清渣,采用泥浆循环法,将输浆管通向孔底泵进新泥浆,使已冲开的泥渣上浮;②、在成槽过程中,对于含砂率大,沉渣厚的槽孔需采用空气吸泥法进行清底,从皮管内压入空气通向槽底的吸泥装置,泥砂吸上,并同时补充新鲜泥浆,保持泥浆液面标高的相对稳定和槽壁稳定;第2阶段:最终清孔最后清孔时,采用空气吸泥反循环清槽,与第一阶段(2)相同,确保清槽后槽底沉渣厚度满足设计要求。
空气吸泥法是用4寸管从管下压入6~8Mpa 空气,空气上行产生压力差(负压)吸取泥渣。
操作是沿槽段口在槽底缓慢移动,抽吸槽底沉渣,在面上不间断地补充新泥浆,控制槽内的泥浆液面不低于导墙顶的0.5m。
在清槽后及灌注混凝土前,槽底沉碴厚度不大于100mm。
清槽后,槽底以上0.2~0.5m处的泥浆比重应小于1.15,含砂率小于8%,粘度小于28s。
(6)水下混凝土浇注地下连续墙混凝土按水下混凝土的要求配制及浇注。
浇注混凝土前须清孔,并应将工字钢接缝面的泥土杂物冲刷干净。
①、按照混凝土的设计指标及施工工艺要求进行混凝土的配合比试验,确定混凝土的配合比。
②、钢筋笼验收合格后,会同建设、监理、设计单位和质检部门对该槽段进行隐蔽工程验收,合格后及时灌注水下混凝土。
钢筋笼在入槽后至浇注混凝土总停滞时间不应超过4个小时。
③、一个槽段内一般同时使用两根导管灌注,其间距不大于3m,导管距槽段接头端不大于1.5m。
两根导管同时开塞灌注混凝土,并保证两导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。
浇注导管埋入混凝土深度宜为2~4m。
④、每一槽段灌注混凝土前,混凝土漏斗及集料斗内应准备好足够的预备混凝土,以便确保开塞后能达到0.5m的埋管深度,并连续浇灌。
⑤、隔水栓用预制混凝土塞,开始灌注时,隔水栓吊放的位置应临近泥浆面,导管底端到孔底的距离应以能顺利排出隔水栓为准,一般为0.3~0.5m。
⑥、在混凝土顶面存在一层浮浆层,需要凿去,因此混凝土需要超浇50cm,以使在混凝土硬化后查明强度情况,将设计标高以上部分用风镐凿去。
⑦、地下连续墙的施工允许偏差和质量要求应符合下列规定:槽底沉碴厚度不应大于100mm;墙身垂直度:±0.5%;墙顶中心线偏差:≤30mm。
(7)地下连续墙的凿除凿除方法采用凿岩机、风镐结合人工的方法进行。
连续墙顶的浮渣层凿除后,按有关部门指定的槽段进行检测,验收合格后方进行下一工序施工。
凿除墙顶浮渣层前,墙顶以上的土体采用临时钢板桩支护,完成冠梁和挡墙施工后拔除钢板桩。
三、地下连续墙施工技术措施1、连续墙的成孔和清孔应符合的要求(1)导墙中心线与槽段中心线的偏差不得超出规范的要求,保证成槽位置的准确。
(2)制备泥浆的比重应控制在1.113;施工过程中应经常测定泥浆比重和粘度。
(3)施工时要经常检查抓斗的垂直度,并随时调整,尤其是地面至地下10m左右的初始挖槽精度,对以后的整个槽壁精度影响很大,必须慢速均匀掘进,保证成槽垂直度满足要求。
2、防止槽壁坍方的措施(1)根据地质情况选择泥浆配合比,保证泥浆在安全液位以上,在施工期间如发现有漏浆或跑浆现象,应及时堵漏和补浆。
(2)减少地面荷载。
(3)防止附近的车辆和机械对地层产生振动。
(4)当挖槽出现坍塌迹象时,迅速补浆,提高泥浆液面和回填黄泥,待槽壁稳定后再重新开挖。
3、钢筋网的制作、安装措施(1)钢筋笼制作时,主筋的焊接接头应错开。
(2)钢筋笼安装时,钢筋笼外侧需设置定位钢板,以确保钢筋笼保护层的厚度;钢筋笼下沉到设计位置后,应立即固定,防止移动。
钢筋笼安装完毕时,应会同设计单位和监理人员进行隐蔽工程验收,合格后应及时灌注水下混凝土。
4、导管内卡混凝土处理导管内卡混凝土产生的原因有:(1)导管口离槽底的距离过小。
(2)混凝土的塌落度过小。
(3)石子粒径过大,砂率过小。
(4)浇灌间歇时间过长。
预防措施如下:(1)保持导管口离孔底的距离不小于30cm。
(2)按设计要求制定混凝土的配合比,选用1~3cm石,加强操作管理,尽量保持连续浇筑。