地下连续墙施工工法.docx

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地下连续墙施工工法

地下连续墙施工工法

广西建工集团第四建筑工程有限责任公司

1前言

高层建筑多层地下室施工一样要按照平面形状、基础深度与环境要求来设计基坑的支护体系，且基坑支护的措施费用与所占工期往往达到基础工程费的一半以上。

为此，对高层建筑深基坑的支护要进行多方面的研究与技术优化。

目前国内深基坑结构支护多种多样，如钢板桩、列式灌注桩、挖孔桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、地下连续墙等。

选择深基坑支护方案考虑的要紧是安全、经济、成效。

近10年来，随着生产的进展与都市建设和改造规模的扩大，高层建筑与深基础工程越来越多，施工条件也越来越受到限制，有时难以用传统的施工方法施工，因施工会给周围临近的建筑物、道路、管线、地铁等带来危害、因而不得不寻求更有效的施工方法，地下连续墙施工工艺是有效解决上述困难的方法之一。

2工法特点

地下连续墙具有结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性好的特点，可作为永久性的挡土挡水和承重结构；能适应各种复杂的施工环境和水文地质条件，可紧靠已有建筑物施工，施工时差不多无噪音、无震动，对邻近建筑物和地下管线阻碍较小；能建筑各种深度（10～50ｍ）、宽度（45～120ｃｍ）和形状的地下墙。

地下连续墙不仅作为围护挡土临时结构使用而且可作为地下室永久性承重外墙结构，可解决临时性基坑支护结构与永久性基础结构的“两墙合一”，节约投资。

3适用范畴

4工法原理

即在工程开挖土方之前，由专用的挖槽机械在泥浆护壁的情形下每次开挖一定长度（一个单元槽段）的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，将加工好的钢筋笼用起重机吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑砼，随着砼的浇筑将泥浆置换出来，待砼浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。

各个单元槽段之间通过专门的接头形式连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。

5施工工艺流程和操作要点

5.1施工流程

详见图5.1地下连续墙施工工艺流程图。

图5.1地下连续墙施工工艺流程

5.2修建导墙

5.2.1导墙是地下墙挖槽之前修建的临时构筑物，它对挖槽起着重要的作用。

由于地表土极不稳固的，容易塌陷，而且泥浆对地表土层起不到护壁作用。

设计导墙顶面标高高出原地面100mm。

导墙的混凝土设计强度等级为C20。

5.2.2导墙高度1.5m,施工时第一按设计地下墙轴线位置放线，导墙两侧净距中心线与地下墙中心线误差应符合要求，复测无误后开挖土方，按自然坡度放坡。

开挖后人工进行平坦，然后浇筑C15混凝土垫层（厚100）、立模、绑扎导墙壁板钢筋、捣制导墙体混凝土。

导墙面应保持水平，施工时对称浇筑导墙砼，防止爆模或位移。

每个槽段内的导墙应当设一个以上的溢浆孔。

5.2.3导墙两外侧回填粘性土，回填时须分层夯实；为加大导墙的稳固性，在回填土前，当导墙的混凝土强度达设计强度的75％后才能拆模，然后在导墙中间隔1.5米架设上下两道木横撑。

回填土方后，即可进行成槽施工。

5.2.4导墙施工分段进行，每段大约30米左右，施工缝要与地下墙的接头错开，应当设在槽段中部；施工缝的钢筋要按规范预留，以保证导墙的整体性及防止导墙位移、陷落。

5.2.5导墙顶面铺设安全网片，保证施工安全。

对位于交通出入口的导墙，必须考虑车辆荷载而引起导墙的变形，故需用土方填实，上方铺设路基钢板。

5.2.6质量要求：

导墙的垂直度、轴线偏差和顶面水平平坦度等均要操纵在规范承诺范畴以内。

5.2.7拆模后应有专人进行平面几何尺寸和垂直度的复核、记录。

5.3砌筑泥浆池

泥浆池用8mm厚的钢板焊接或用砖砌筑而成，规格为15×6×2米。

泥浆池详细布置如图5.3。

图5.3泥浆池布置示意图

5.4泥浆的制备和使用

5.4.1泥浆制作材料拟采纳优质膨润土，将合格的膨润土放入泥浆搅拌机中进行充分搅拌，并入池存放24h以上使之充分水化后才能使用。

5.4.2膨润土造浆的要紧成分是膨润土、掺合物和水。

掺合物要紧有羧甲基纤维素（OMMC）和烧碱（Na2CO3），分不起增大泥浆粘度和增多膨润土颗粒表面吸附负电荷的作用。

膨润土造浆配比（占水的百分比）如下：

泥浆的体会配合比为（kg/m3）：

水∶膨润土∶纯碱∶CMC=981∶50∶3.0∶0.4（或985∶50∶2.96∶0.42），施工中应按照试配比的泥浆指标进行调整，直到符合表5.4.2的指标。

5.4.3新制备的泥浆、回收重复利用的泥浆、浇筑混凝土之前槽内的泥浆，在成槽时、清孔后均需要进行物理性能指标测定，要紧测定泥浆粘度、比重和含砂率。

泥浆性能指标要有专门技术人员用泥浆测量仪测量，专人治理。

5.4.4浇注砼前清除槽内沉渣，用新奇泥浆置换受污染的循环泥浆，清除槽内沉渣，浇砼时排出的槽内泥浆，上部合格的泥浆，放入沉淀池，下部不合格的泥浆需经处理合格后方可重复使用。

5.4.5关于再生利用的泥浆，因其已受污染性能较差，要适当掺入一定量的CMC和烧碱，约为0.10～0.15％左右处理，经检查合格后才能使用。

通过分离处理的泥浆，在储备池内和新奇泥浆混合加外加剂调配合适后，方可送入槽内使用。

表5.4.2泥浆指标控制表

测定项目

新制备的泥浆

水下砼灌注前泥浆

使用仪器

比重（kg/m3）

1.05～1.08

＜1.3

比重计

粘度（s）

19～22

≤28

粘度计

含砂率（%）

＜5

≤8

含砂量计

胶体率（%）

＞95

/

量杯法

失水量（ml/30min）

＜30

/

失水量仪

泥皮厚度（mm/30min）

1～3

/

失水量仪

稳固性（g/mm3）

30

/

稳固性筒

PH值

7～9

/

PH试纸

泥浆检查频率：

1～2次/班

5.4.6在施工期间槽内泥浆面需高于地下水位1.0米，亦不宜低于导墙面0.3米。

液位下降时应及时补充泥浆，以防坍方。

5.4.7当地层中松散的砂层较厚，必须加大泥浆比重到1.15~1.20，防止槽壁坍塌。

5.4.8泥浆用泥浆泵输送，泵送期间必须紧密注意管路的情形，一旦发觉爆管，赶忙停泵接管，以防泥浆污染现场。

5.4.9废浆或余外的泥浆用专车运出场外，废泥浆和渣土按当地环保有关条例处理。

5.5成槽、清槽及质量要求

5.5.1按照该工程的地质结构情形、槽段深度情形，地下墙底多需进入中风化岩，因此拟采纳以液压抓斗成槽为主，冲桩机入岩为辅，达到充分发挥两种设备的长处，以缩短工期。

5.5.2槽段施工时，第一个槽段进行成槽试验。

地下墙钢筋笼带“工”字钢的为一期槽段，不带“工”字钢的为二期槽段，先施工一期槽段然后施工二期槽段。

5.5.3地下墙各工序的施工必须连续进行，成槽后赶忙吊放钢筋笼，浇筑混凝土，不能让槽段空置超过4小时，以免造成塌孔。

5.5.4清槽：

成槽后安放钢筋笼之前，第一用抓斗进行初步清渣，然后采纳气举反循环法清孔，将泥砂吸上，同时补充新奇泥浆，保持所要求的泥浆液面高度。

钢筋笼吊放入槽后，应进行第二次清槽，槽底以上0.2~～1.0米处的泥浆指标应符合表5.4.2的要求。

5.5.5清孔后保证沉渣厚度<100mm。

5.5.6冲击成槽，应注意操纵冲锤提升高度（一样在1～2m左右），严禁超高提拉方锤，在冲击过程中应经常检查钢丝绳的偏斜情形，冲机必须采纳跳跃式，先施工槽段两端，再施工槽段中间。

5.5.7在冲进过程中，按照槽段中心线经常校正，调整成槽的垂直度。

5.5.8冲机施工时泥浆比重应加大到1.2～1.3之间，从而预防孔壁坍塌。

5.5.9质量要求

1成槽过程中，机械停留处需铺设钢板，抓斗入槽、出槽应慢速稳当，保持平直，并与导墙平行。

2按照导墙实际标高，用测量绳操纵挖槽深度，保证地下墙的设计深度。

3每段地下墙宽度在左、中、右测3点，防止中线偏离。

5.6钢筋笼制作、吊放

5.6.1钢筋笼制作按规范及设计要求进行。

为了保证钢筋笼平直，在制作之前，建筑专用的焊接平台，在平台上进行钢筋笼的制作、焊接。

加工平台的技术要求：

平台采纳槽钢制作，规格为18×6米，平台面的水平误差承诺值为±10。

5.6.2按照设计要求正确预埋钢筋及测斜管。

钢筋笼骨架上以及四边各交叉点采纳全部点焊，其余各纵横交点采纳50%梅花形交叉点焊。

钢筋爱护层定位块用3mm厚的小钢板定位，爱护层厚为50mm。

5.6.3由于地下墙的钢筋笼长度按照设计要求，一样为3~6m。

钢筋笼的起吊拟一次起吊；为了钢筋笼在吊运过程中具有足够的刚度，在纵向钢筋桁架吊环与主筋平面之间焊上斜向拉筋，从而加大吊点的刚度。

墙段长5m以上用四个钢桁架，钢桁架在钢筋网片上平均。

钢桁架外侧设定位块，钢筋网片底纵向筋略向内弯，以免吊放钢筋网时刮塌槽壁。

5.6.4按照施工的具体情形，合理安排钢筋网的制作顺序，保证清槽后即可吊放钢筋网。

不得让槽孔停置太长时刻。

钢筋网起吊及入槽过程中，不能产生不可复原的变形。

5.6.5为防止钢筋网起吊时变形，钢筋网吊点应焊接牢固，并使用钢扁担起吊。

钢扁担采纳20b槽钢焊接，长度为6.0m。

扁担上共设九个吊环，上部3条钢索与起重机吊钩连接，下部6个吊环内穿两条通长钢丝绳作为爱护，且两端固定，起吊时吊环与钢筋网片吊环相连采纳马蹄扣，便于平稳。

5.6.6插入钢筋网时，钢筋网对准槽段中心，垂直又准确地插入槽内，钢筋网进入槽内时，吊点中心对准槽段中心，慢慢下降，防止碰撞槽壁。

5.6.7钢筋网吊放入槽内后，用槽钢将其固定在导墙上。

5.6.8在槽底5米内的混凝土灌注过程中，要紧密观看钢筋笼的状况，如果钢筋笼一旦显现上浮，必须临时停止灌浆，同时尽可能将埋管操纵在2~4米内，反复小幅度地拉动导管，增强混凝土的流淌性，使钢筋笼逐步下降到原先的位置，然后再重新灌浆。

5.6.9质量要求

1钢筋焊接牢固桁架处及钢筋笼周边采纳100%点焊，工作时操纵好电流量，幸免发生“咬边”等现象。

2焊条要有质保书，经复试合格后方可使用；钢筋表面洁净无油污。

3为保证爱护层的厚度，在钢筋笼开挖面和迎土面水平设两列定位钢垫块，纵向每4米设一档。

5.7灌注水下混凝土

5.7.1浇筑水下混凝土应及时浇筑，保证钢筋网在槽段中浸泡时刻不超过4h。

5.7.2灌注水下混凝土时，采纳两根导管，导管离槽底0.3-0.5m。

要求:

混凝土面上升速度不宜小于2m/h，槽内混凝土面高低差小于300mm，中途停赶忙间小于30min。

5.7.3水下混凝土浇筑时确保混凝土供应的及时性、连续性。

在浇捣混凝土的过程中，严格操纵混凝土的坍落度（180～200mm）、水灰比和水泥用量等，以保证混凝土的强度及抗渗等级满足设计要求。

为了保证混凝土的灌注速度，要求混凝土供应每小时不宜小于25m3。

5.7.4质量要求

1砼浇注前要测砼的坍落度，并做好抗压、抗渗试块，抽样频率见第7章表7.12-1地下墙质量检验标准。

2在同一槽内同时使用的两根导管，其间距不应大于3米，导管距槽段接头端不宜大于1.5米。

3为保证地下墙顶端混凝土质量，混凝土浇灌顶面标高比设计标高高出500mm。

4填写砼浇灌记录，原始记录必须真实。

5.8地下墙体接头

地下连续墙多采纳“工”字形接头作为地下墙接头形式。

“工”字钢二期槽段部分现多采纳“接头钢箱”，在下完一期槽的钢筋笼后，在“工”字钢接头处插入特制钢箱，待一期槽段的混凝土灌注完成后1~2小时内将其拨出。

该方法，工艺成熟，成效好，质量保证。

5.8.1接头钢箱的优势

地下连续墙采纳“工”字钢作为接头时，设计的“工”字钢在未开挖槽段侧往往采纳泡沫和泥包填充间隙。

我公司通过以往的施工体会总结出采纳泡沫和泥包填充间隙存在专门多不足之处，为此我公司采纳接头钢箱和泥包来填充间隙，接头钢箱与泡沫相比存在以下优势：

5.8.1.1、泡沫是损耗材料，不可重复使用，而且体积较大，存放时占用施工场地；而接头钢箱可重复使用，从长远的角度来讲可节约成本。

5.8.1.2、泡沫为易燃物，在对泡沫保管的同时，存在安全隐患；而接头钢箱不存在那个咨询题。

5.8.1.3、泡沫的浮力大，必须绑扎在钢筋网片上一起下笼，在下笼的同时泡沫专门容易上浮，一旦泡沫上浮只能全部采纳泥包填充，泥包用量大大增加，耗费大量人力，泡沫的浮力可能会导致钢筋网片浮笼，遇到一侧有“工”字钢一侧无“工”字钢的槽段时浮力还会导致钢筋网片倾斜；而在钢筋网片下放到位后再下接头钢箱，用接头钢箱替代泡沫不存在浮力的咨询题。

5.8.2、接头钢箱的施工方法及质量保证措施

5.8.2.1、分段起吊接头箱入槽，在槽口逐段拼接成设计长度后，下放到槽底。

5.8.2.2、下放到槽底后，拎起1m～2m高度，再掼入槽底土层中10cm～30cm，防止混凝土从管底部绕流到相邻槽段中去。

5.8.2.3、接头箱准确定位后，在其背侧充填泥包，填塞缝隙以固定接头箱以免在浇注砼过程中接头箱移位。

5.8.2.4、接头箱吊装就位后，接着安装液压千斤顶（200T），在履带吊起拔接头箱不顺利时，可用千斤顶顶松接头箱再起拔。

5.8.2.5、为了减小接头箱开始起拔时的阻力，可在混凝土开浇以后４小时左右或混凝土面上升到15m左右时，用履带吊拉动接头箱，但拉升高度越少越好，以防箱脚处尚未达到终凝状态的混凝土坍塌。

5.8.2.6、正式开始起拔接头箱的时刻，应以开始浇灌混凝土时做的混凝土试块初凝状态所经历的时刻为依据，如没做试块，开始顶拔接头箱应在开始浇灌混凝土5个小时以后，如商品混凝土掺加过缓凝型减水剂，开始顶拔接头箱时刻还需延迟。

5.8.2.7、在顶拔接头箱过程中，要按照现场混凝土浇灌记录表，运算接头箱承诺顶拔的高度，严禁早拔、多拔。

5.8.2.8、接头箱由履带吊起拔，液压千斤顶协同作业，分段拆卸。

为保证接头的防渗漏质量及墙体的密实，拟采取如下的施工措施：

5.8.3二期槽成孔后必须先用冲击钻清除洁净接头中少量砼，浇注水下砼前用专用的钢丝刷将一期槽段接头处“工”字钢里的夹泥反复清刷洁净，直至没有泥块为止。

5.8.4保证混凝土的质量。

必须有质检员，材料试验人员在现场对每车混凝土进行验收，严格操纵混凝土水灰比、坍落度。

5.8.5保证混凝土浇灌连续性和速度的平均性。

槽段内混凝土面上升速度>2m/h，高低差<0.3m，中途停赶忙间<30min。

5.8.6保证有足够的埋管深度。

操纵在2～4m的范畴。

5.8.7混凝土导管分布位置必须合理，混凝土导管距离槽端小于1.5m，两管距离小于3m，保证接头处的混凝土面平均上升，不夹泥。

5.8.8按规定要求操纵泥浆指标，保证泥浆质量。

6　材料与设备

7质量操纵

表7.12-1地下墙质量检验标准

项

序

检查项目

承诺偏差或

承诺值

检查方法

单位

数值

主控

项目

1

墙体强度

设计要求

查试件记录或取芯试压

2

垂直度：

永久结构

临时结构

1/300

1/150

抓斗钢丝绳的

偏移量运算

一样

项目

1

导墙

尺寸

宽度

mm

W+40

用钢尺量

墙面平坦度

mm

＜5

用钢尺量

导墙平面位置

mm

±10

用钢尺量

2

沉渣厚度：

永久结构

临时结构

mm

mm

≤100

≤200

重锤测

3

槽深

mm

+100

重锤测

4

混凝土坍落度

mm

180～220

坍落度测定器

5

钢筋笼尺寸

见下附表。

6

地下墙表面

平坦度

永久结构

临时结构

插入式结构

mm

mm

mm

＜100

＜150

＜20

此为平均粘土层，松散及易坍土层由设计定

7

永久结构时的预埋件位置

水平向

垂直向

mm

mm

≤10

≤20

用钢尺量

水准仪

检查频率：

导墙1次/段；墙体混凝土试块1组/槽、坍落度1次/槽、抗渗1组/5槽；槽尺寸、沉渣1次/槽。

表7.12-2钢筋笼质量检验标准（mm）

项

序

检查项目

承诺偏差及承诺值

检查方法

主控项目

1

主筋间距

±10

用钢尺量

2

长度

±100

用钢尺量

一样项目

1

钢筋材质检验

设计要求

抽样送检

2

箍筋间距

±20

用钢尺量

3

直径

±10

用钢尺量

检查频率：

1次/笼

8安全措施

9环保措施

9.1执行公司质量、环境、职业健康安全治理体系标准，建立环保领导小组，以项目经理为核心，设置专职环保员，全面负责环保工作。

9.2为爱护施工范畴内的环境卫生，施工垃圾用汽车运到指定的地点倒弃，施工现场爱护洁净整洁，每天用完用剩的材料及时处理或堆放整齐。

9.3采取有效措施，有组织地把施工废水，生活污水经沉淀、过滤后排入污水井，不能直截了当排入江河，污染水源。

9.4施工机具废弃的油料要专门收集，排弃、撒落地上的污油要清洗、覆盖。

9.5为减少施工作业产生的灰尘，切割石材应随时进行洒水或其它抑尘措施，使现场不显现明显的扬尘。

10效益分析

10.1经济效益

此工法的使用，工期提早一个月完成，与其他地下室围护结构相比，节约了成本，产生了良好的经济效益：

幸免使用了井点降水，节约成本：

12套井点降水×23000元/套=276000元；

幸免了土方开挖放坡，减少了土方的开挖和回填，节约成本：

16300m3×28元／m3=456400元；

减少地下连续墙与地下室外墙之间的土方开挖、外运和回填，节约成本：

7272m3×61元／m3=433592元；

合计节约成本：

1165992元。

10.2社会效益

此工法的使用，使得工期缩短了30天，解决了地下室外墙渗水难题，高质量完成地下室施工，并提升了该工程的结构稳固性和周围建筑的安全质量，得到业主、监理等高度评判。

该工程获得2006年度广州市文明工地称号。

10.3技术效益

此工法的使用，解决了土方开挖不需放坡，提升了建筑物稳固性，解决了周围建筑群的不安全咨询题，并节约了成本，将在高密度建筑群的地下室工程中大力推广应用。

11应用实例

11.1广州市海珠区滨江东路493号信达·阳光海岸工程，框架剪力墙结构，建筑面积49858平方米，地下二层，地上三十层，于2006年6月开工，2009年6月竣工，该工程地下室采纳地下连续墙施工工法施工取得了良好成效，保证了工期、质量、安全和社会经济效益

11.2　上海亚龙总部大楼位于上海市黄浦区西藏南路金陵路交叉处，为框架剪力墙结构，地上10层，地下3层，总建筑面积24893㎡，其中地下室建筑面积10206㎡，地下室深度19米，2005年1月～2006年12月由广西建工集团第四建筑工程有限责任公司承建，该工程地下室采纳地下连续墙施工技术，成功解决了基坑周边建筑及道路下沉咨询题，保证了施工质量和安全，取得了较好的社会信誉。

广西建工集团第四建筑工程有限责任公司

二OO九年七月十日