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助理工程师

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2011-06-11

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[sell=3,money][/sell]1.地下连续墙的发展史及简介
地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，20世纪50~60年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。
　　由于目前挖槽机械发展很快，与之相适应的挖槽工法层出不穷；有不少新的工法已经不再使用膨润土泥浆；墙体材料已经由过去以混凝土为主而向多样化发展；不再单纯用于防渗或挡土支护，越来越多地作为建筑物的基础，所以很难给地下连续墙一个确切的定义。一般地下连续墙可以定义为：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。经过几十年的发展，地下连续墙技术已经相当成熟，其中以日本在此技术上最为发达，已经累计建成了1500万平方米以上，目前地下连续墙的最大开挖深度为140 m，最薄的地下连续墙厚度为20cm。1958年，我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙，到目前为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术，估计已建成地下连续墙120万~140万平方米。地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法，而被用于基础工程的很多方面。在它的初期阶段，基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用许多新技术、新设备和新材料，现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构，最近十年更被用于大型的深基坑工程中。
通常地下连续墙主要被用于：
　　1.水利水电、露天矿山和尾矿坝（池）和环保工程的防渗墙
　　2.建筑物地下室（基坑）
　　3.地下构筑物（如地下铁道、地下道路、地下停车场和地下街道、商店以及地下变电站等）
　　4.市政管沟和涵洞
　　5.盾构等工程的竖井
　　6.泵站、水池
　　7.码头、护案和干船坞8.地下油库和仓库　9.各种深基础和桩基
2、地下连续墙的施工工艺
2.1地下连续墙施工工艺流程
地下连续墙的主要工序包括：测量放样、导墙制作、槽段划分、泥浆制备、开挖成槽、清底、钢筋网制作及吊装，水下砼灌注等。
2.1.1导墙制作
导向墙是沿地下连续墙中心线设置的钢筋混凝土临时构筑物。其主要作用是作为成槽机械的施工导向、控制标高和钢筋网定位标志、防止槽壁坍塌、支承施工机械、容蓄泥浆护壁，起挡土、承台、维持稳定液面的作用，在基坑土方开挖及冠梁施工时防止连续墙顶以上的土方坍塌等。
（1）导墙施工的技术措施：
（1）为防止槽内泥浆渗漏及连续墙槽段开挖过程土体扰动而导致地面水及地下水渗入沟槽，导墙底以及外侧采用粘性土分层回填并夯实。
导墙的施工接缝位置与连续墙接头位置错开。
导墙砼未达到设计强度80%前，严禁重型机械和运输设备在导墙上或附近作业。
拆模后，立即在两边导墙间加设横向支撑。
（2）导墙施工偏差，按符合下列要求进行控制：
1）导墙顶面平整度不得大于5mm。
2）导墙内壁面垂直度不得大于0.5%。
3）导墙之间的净距偏差不得大于±10mm。
4）导墙中心线与连续墙轴线偏差不得大于±10mm。
2.1.2泥浆制备
泥浆具有维护槽壁的稳定，悬浮岩碴和冷却、润滑钻头的作用，泥浆质量的好坏直接关系到地下连续墙的质量和施工进度。
采用膨润土泥粉作为制浆材料。
（1）泥浆的性能指标
新制备的泥浆性能指标必须规定。
（2）泥浆的最大日生产容量
按照施工工艺，以每天浇筑混凝土量和造孔量进度计算，泥浆的最大日生产容量为（混凝土量+造孔量），泥浆分三级贮存，新旧泥浆分隔开。
2.1.3槽段划分
槽段划分就是确定单元槽段的长度。根据下列条件选择单元槽段长度：
（1）场地水文地质情况；
（2）根据连续墙形状和施工工艺要求；
（3）单元槽段砼浇筑强度；
（4）钢筋网制作及起吊能力。
根据同类工程施工经验，对照实际情况，确定单元槽段长度（一般为5.0m），个别槽段将视实际情况进行适当调整。
2.1.4成槽
造孔成槽是地下连续墙施工中的一道关键工序。根据地质资料和设计要求，结合施工经验及现场情况，选用旋挖机、冲击钻机及液压抓斗机进行造孔。旋挖机，在软土层造孔效率比较高，但在比较复杂地层中造孔效率就较底。冲击钻机，能够在各种复杂地层中造孔，且往复机械运动呈周期性，冲程稳定，对于形成较为稳定的孔壁和提高岩层造孔速度十分有利。采用液压抓斗造墙机进行连续墙的施工成墙效率高，槽壁较为平滑，且施工进度快，对保持槽孔稳定十分有利。
旋挖机、冲击钻与抓斗机的配合分工为：先由旋挖机或冲击钻施工导向孔，再用抓斗施工余下的部分，遇硬地基（中风化、强风化层）再用冲击钻进行施工。
槽段开挖完毕，必须检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度，合格后方可进行清槽换浆工作，槽壁垂直度偏差必须小于0.5%。对于一些槽段尺寸较短或转角而无法进行抓斗施工的槽段，由冲击钻独立完成，其成槽施工过程主要采用先冲主孔，后劈打副孔，再使用方型钻头削平槽壁的方式。
成槽过程要注意以下问题：
（1）随时向槽内补充泥浆，保证槽内泥浆面不低于导墙面0.5m，以利于槽内稳定。
（2）确保槽段深度和终孔条件满足设计要求，并且槽底平整。
（3）检查槽孔垂直度，槽壁垂直度偏差按设计要求。
（4）抓斗抓槽过程中遇到岩石层或坚硬地层时，配合冲击钻联合作业。
（5）当出现槽壁坍塌迹象时，如漏浆、出土量超过设计断面量、导墙及作业面沉降，泥浆随同气泡向地面逸出、挖槽机在升降中有阻力等，应将挖槽机提出地面，然后用粘土回填，待槽壁稳定后重新进行挖槽。
（6）加强观测，若发生异常情况，要及时妥善处理。
2.1.5清底
成槽作业完成后，为了把沉积在槽底的沉渣清出，需要对槽底进行清孔，以提高地下连续墙的承载力和抗渗能力，提高成墙质量。在清孔过程中，要不断向槽内泵送优质泥浆，以保持液面稳定，防止塌孔。清孔采用向槽段底部泵送优质泥浆置换和抓斗清捞余渣相结合的方法。清底完成后，沉渣厚度必须不大于100mm。
清底后，槽内泥浆指标要确保槽底以上0.2～1m处的泥浆相对密度必须小于1.15，含砂量不大于5%，粘度不大于90S。清底后泥浆指标达标是保证下序施工浇筑水下砼能顺利进行的关键。
2.1.6钢筋网的加工与吊装
（1）钢筋网的制作
连续墙的钢筋网在现场制作，钢筋网按设计要求（包括钢筋网厚度、长度、各种钢筋规格及配置方式等）加工，钢筋网钢筋的连接方式采用搭接或单面焊缝焊接，接头位置相互错开，焊接接头的位置、数量和焊接质量按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）有关规定执行，钢筋网制作完成（含预埋件安装）后由有关技术人员检验合格后绑上标签。钢筋网的制作必须符合表2规定。
（2）钢筋网的吊装
根据钢筋网的重量，综合考虑起吊能力及确保连续墙质量，起吊设备的起吊能力和起吊高度。拟采用起吊设备。如钢筋网长度较大时一般采用50t~70t履带吊车为主吊，30t汽车吊辅助进行吊装。
吊装时，专人指挥，采用二副铁扁担或一副扁担及二副吊钩起吊，以防止钢筋笼弯曲变形。先六点水平起吊，辅助起重机下部两点或四点，然后主机升起系在钢筋笼上口的钢横担将钢筋笼吊起对准槽口，使吊点中心对准槽段中心，缓慢垂直落入槽内，避免碰坏槽壁。
当钢筋网下沉至接近设计高程后用槽钢横穿钢筋网吊筋（该吊筋长度已根据钢筋网顶标高与孔口标高确定）支承于导墙顶面。校核钢筋网水平方向（确保预埋件位置准确），并将其固定，防止移动。为保证钢筋网的保护层厚度符合要求（允许偏差±20mm），在钢筋网外侧面绑上足够数量的定位砼块。
钢筋网安装完毕并自检合格后，会同监理工程师对该槽段进行隐蔽工程验收，合格后及时灌注水下砼。灌注水下砼前重新复测孔底沉渣厚度，若孔底沉渣厚度超过200mm，则重新清孔，经检验合格后方可灌注水下砼。
2.1.7水下砼的灌注
水下混凝土浇筑是地下连续墙施工的最后一道工序，也是最关健的一道工序。如果水下混凝土浇筑不正常，势必影响整个墙体的施工质量。
（1）砼的质量要求
砼配合比由砼供应商通过试配确定，报经监理审核，业主批准后实施。为确保砼的质量符合设计要求及满足施工工艺要求的需要，砼采用双掺技术，掺入适量的磨细粉煤灰及外加剂（缓凝减水剂），提高砼的和易性，砼的坍落度（孔口检验值）控制在180～220mm，初凝时间≥4h，水灰比≤0.55，砂率控制在45%左右。拌制砼的原材料要求如下：
1）砂、石料
砂选用级配良好的中～粗砂；石选用dmax≤40mm的配级良好的碎石。砂、石料的质量要求符合现行的《普通混凝土用砂质量标准及验收方法》和《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及验收方法》的有关规定。
2）水泥
水泥选用产品质量稳定并取得证书的32.5#或42.5#普通硅酸盐水泥（转窑）。水泥进仓要有出厂合格证或检验报告，并按规定抽样检验合格后方可使用。
3）水
拌和砼用水采用生活饮用自来水，满足砼的质量要求。
4）粉煤灰和外加剂
粉煤灰和外加剂的质量必须符合国家现行标准的规定，其掺量通过多次试配，效果稳定后确定。
砼生产及运输过程的质量控制由砼供应商负责。砼到达现场后核对砼供应商出具的“收货单”，并检测砼坍落度，符合要求方能卸料灌注。
（2）水下砼的灌注
水下砼的灌注是地下连续墙施工过程中的最后一道关键性工序。为保证水下砼的灌注能顺利进行，灌注砼前先行拟定灌注方案，主要机械设备应有备用，灌注砼前进行试运转。
灌注水下砼的机械一般选用爬升式砼灌注机（或视场地实际采用砼搅拌车直接卸料入料斗，用起吊设备辅以提升导管的方法），采用直升导管法灌注水下砼。为确保水下砼浇筑质量,单元槽段采用直径壁厚≥3mm、直径200mm的无缝钢管制作而成的带有双螺纹接头的导管双导管法浇筑施工，两导管中心距离不得大于3.0m，导管距槽段端部不得超过1.5m。隔水栓则采用预制砼隔水栓。
为保证水下砼的灌注质量，灌注水下砼时，按下列规定执行：
1）导管接驳完毕后，将砼隔水栓吊放在临近泥浆面的位置，导管底端到孔底的距离控制在0.3m左右，以便能顺利排出砼隔水栓。
2）开始灌注砼时，储料斗内储备的砼量≥1.0m3，以便当砼隔水栓被挤出导管后能将导管底端一次性埋入水下砼中的深度＞0.8m。
3）加强与砼供应商的联系，确定砼的供应强度，确保砼灌注的上升速度＞2m/h，埋管深度控制在2～6m，并且使每槽段灌注砼时间≤6h。
4）指定专职技术人员，经常测量导管埋深，适时提升或拆卸导管，确保导管底端埋入砼面以下2～6m，并填写水下混凝土灌注记录表。
5）提升导管时避免碰挂钢筋网。当砼面接近钢筋网底时，严格控制导管的埋管深度不要过深，当砼面上升到钢筋网内4～5m，再提升导管，使导管底端高于钢筋网底端，以防钢筋网上浮。
6）水下砼的灌注连续进行，不得中断。一旦发生机具故障或停电停水以及导管堵塞或进水等事故时，立即采取有效措施进行处理，以便尽快恢复灌注砼，同时作好记录备查。
7）控制最后一次砼的灌注量，使墙顶既不超高又不偏低过多。
8）在灌注水下砼的过程中，派专职试验员对砼的质量进行控制，检测砼坍落度，不合格的砼不得灌注入槽孔。按要求取样制作砼抗压、抗渗试件，如无特别要求，每槽段做砼抗压试件1组；每5个槽段做抗渗试件1组。