地下连续墙施工案例

地下连续墙施工案例——以上海地铁明珠线二期西藏南路站地下连续墙施工为例2018目录03/04/地下连续墙施工技术方案工程特点及主要技术措施01/02/工程简介地下连续墙概述05/06/工程评价地下墙施工质量控制及预防措施地下连续墙概述——地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构11.1地下连续墙概念•地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。1.2特点•地下连续墙施工时振动小，噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土层，除夹有孤石，大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土，无黏性土，卵砾石层等各种地层均能高效成槽。1.3工艺流程•地下连续墙施工采用专用的挖槽设备，沿着基坑的周边，按照事先划分好的幅段，开挖狭长的沟槽。挖槽方式可分为抓斗式，冲击式和回转式等类型。在开挖过程中，为保证槽壁的稳定，采用特制的泥浆护壁。泥浆应根据地质和地面沉降控制要求经试配确定，并在泥浆配制和挖槽控制施工中对泥浆的相对密度，黏度，含砂率和pH等主要技术性能指标进行检验和控制。每个幅段的沟槽开挖结束后，在槽段内放置钢筋笼，并浇筑水下混凝土。然后将若干个幅段连成一个整体，形成一个连续的地下墙体，即现浇钢筋混凝土壁式连续墙。工程简介——位于上海市交通繁忙地段的老城区22.1工程概况•上海地铁明珠线二期西藏南路站，位于黄浦区西南部西藏南路与中山南路交汇处，横跨西藏南路，在中山南路北侧。•车站东西向布置，本车站主体结构1~12轴为地下三层三跨结构，覆土厚度3.9m，其中7~10轴为地铁M8线中山南路站十字换乘段(三层三跨)，12~23轴采用地下四层三跨框架结构。车站外包长约171.62m，宽约23.12m，车站标准段基坑开挖深度约为23m，端头井开挖深度约为25m，车站主体结构采用1000mm厚地下连续墙，标准段墙深38m，端头井墙深40m，地下墙混凝土强度设计值C30，抗渗等级S8，实际施工采用C35，S8。接头采用圆形锁口管柔性接头，每幅地下墙设Ф48墙趾，注浆管两根，且地下墙与主体结构采用钢筋接驳器连接。车站平面布置图2.1工程概况2.2周边环境及管线情况•车站位于上海市交通繁忙地段的老城区，南侧紧靠中山南路，并占用中山南路部分道路，车站横跨西藏南路。车站施工期间对西藏南路交通影响较大，应布置有效交通措施，确保地铁车站施工期间交通流畅。•根据上海市地质勘查技术研究院提供的明珠线二期西藏南路沿地下管线探测成果图，西藏路与中山南路下管线很多，其中西藏路上管线有9根地下管线，横穿地铁车站。•由于本基坑安全等级为一级，根据地质资料反映，突出的问题是局部地段存在暗浜，基坑所涉及土层有较大流变性，且有承压水存在，加之基坑开挖深度较深，周边建筑物又较多，为确保其安全，施工中应严密监测。2.3工程地质条件•根据中船勘探设计院提供的勘察报告，基坑工程所涉及的地层主要如下：•①杂填土：厚度3.2～1.4m，层面标高1.40～3.20m，上部以杂质为主，含少量粘性土，下部以粘性土为主。•②褐黄色粘土～灰黄色粉质粘土层：厚度0.00～2.10m，层面标高2.67～0.57m，含铁锰质斑点，至上而下状态渐差，局部地段为淤泥质土，可塑～软塑。•③灰色淤泥质粉质粘土夹粉土：厚度4.50～6.80m，层面标高0.79～0.03m，夹薄层粉砂，流塑。•④灰色淤泥质粘土：厚度7.00～10.40m，层面标高-4.13～-6.23m，流塑，土质均匀，局部夹少量极薄层粉砂，底部有贝壳碎屑层，流塑。•⑤-1灰色粘土：层厚度2.30～5.40m，层面标高-12.32～-15.23m，土质较纯，含腐植质及钙质结核，软塑。•⑤-2灰色粉质粘土：厚度2.30～5.40m，层面标高-15.04～-19.23m，含较多钙质结核及腐植质，夹薄层粉砂，具层理，软塑。•⑥灰绿～暗绿色粉质粘土：厚度0.90～5.0m，层面标高-26.73～-32.75m，含氧化铁斑点，层面有一定起伏，硬塑～可塑。2.4水文地质条件•孔隙潜水层：场区浅层地下水属潜水类型，主要受大气降水和地表水补给，勘察期间地下水位埋深为1.0～1.25m。年平均地下水高水位埋深0.5m。•深层承压水层：本车站基坑开挖深度为23.1～25.0m，基坑开挖以下有承压含水层(第⑦层砂土层)，场区第⑥层隔水层及第⑦层层面埋深及厚度均有一定起伏变化。承压水影响程度各处不一，车站东端影响最为严重。在车站东端第⑦层层面埋深约33.1m，基坑深约25m，即基坑底至承压含水层顶板土层厚度仅8.1m，车站中段和西端影响较小，第⑦层层面埋深最大处约41.1m，基坑深度按23.1m考虑时，基坑底至承压含水层顶板土层厚度约18.0m。根据2个孔的承压水观测资料，水头高度分别约达24.58m和31.29m。根据上海市《基坑工程设计规程》(DGJ08—61—97)及上海地铁《基坑工程施工规程》(SZ—08—2000)中承压水验算公式估算，抗承压水头的稳定性安全系数Ky只有0.6～1.0m，均小于规范要求，不能克服承压水的水头压力，需采取安全可靠的降水措施，以防基坑突涌。•地下障碍物：拟建场区浅部地质条件较为复杂，涉及居民住宅楼地下基础、主干道路地下管线等，对施工可能有一定影响。•水质分析：拟建场区周围为居民住宅，无污染源，根据本次勘察所取地下水（潜水）水样分析结果可知，本场区地下水对混凝土无腐蚀性。工程特点及主要技术措施——交通繁忙地段，管线较多，地质条件复杂321本工程位于中山南路、西藏南路交汇处，横跨西藏南路，在中山南路北侧。地处交通繁忙地段，施工期间要确保西藏南路有20m路宽，以保证交通畅通。3.1本工程的主要特点车站地处上海市中心地带，地下重要市政管线及地面架空线较多，其中部分地下管线横穿地铁车站，部分地下管线离车站基坑较近。施工过程中应积极配合业主作好管线迁移及保护监测工作。43施工场地周边有居民住宅及高架道路等建筑物存在，对这些建筑物的保护亦为重要。3.1本工程的主要特点施工区域内地质条件复杂，土层较多，基坑所涉及土层极易发生管涌及流砂。且在场地范围内有承压水存在。这些不良地质现象对地下墙施工带来较大风险。3.2主要技术措施1本工程位于中山南路和西藏南路交叉路口，且横穿西藏路口。在车站施工期间必须保证两条干道的交通畅通，需临时改变西藏南路在车站范围处的道路线形。故拟设临时道路，采用借一还一的翻交法借用道路组织施工。由于西藏南路现有道路有效宽度约为22.5m（包括非机动车道），为了确保交通通畅，临时便桥应保证22.5m的路宽。临时通道布置在西藏南路东侧端头井范围内，经实地勘察此处有足够的场地进行临时道路布置。32施工范围内管线较多，进场应立即核对，通过召开管线协调会，探明管线所在。对于西藏南路上横跨车站的市政管线，采用与道路翻交同步搬迁于临时便桥下。待西藏南路施工完成再迁回的保护措施。对于其他离地铁车站较近的管线，采用保护性监测措施进行保护。3.2主要技术措施对于周边建筑物，应首先查明其基础形式；对较近建筑物可进行注浆加固基础，并严密监测。对较远建筑物宜采用保护监测。3.2主要技术措施4施工区域地质条件差，为确保地下墙正常施工，拟在地下墙施工时采用以下措施：3.2主要技术措施a.导墙制作采用加设下翼板的方法，增加道路宽度、刚度。成槽设备选用有纠偏装置及抓斗重量大的机型，优先考虑宝峨、真砂。b.c.在地下连续墙施工时保持槽壁的稳定性、防止槽壁塌方。对槽壁的稳定进行验算，对拌制泥浆的原料进行分析对比后拟用钠基土。3.2主要技术措施d.地下连续墙施工中，对承压水可采取以下措施：适当加大泥浆比重，使泥浆自重产生足够大的压力防止承压水外涌；施工中严密观测泥浆液面标高，保证泥浆液面在导墙顶面下不超过30cm；对槽段内泥浆经常进行测量，发现异常（尤其是泥浆比重与泥皮厚度）及时换浆；控制泥浆指标，在施工中经常检测，一但发现异常，及时进行换浆。3.2主要技术措施d.在较硬土层中成槽时，由于地下连续墙较深，尤其在盾构工作井处深度达40m，需穿越⑥层土，⑦-1层土。由于土质较硬，针对这种情况拟采用宝峨，真砂液压成槽机，选用适合在硬质土层中挖土的DHG标准抓斗中的C型抓斗施工。在该段成槽时可能速度较慢，故在施工时应根据实际情况调整泥浆配比，确保成槽不产生塌方。3.2主要技术措施d.为以防万一，在试成槽时如发现土体强度较大，成槽机成槽速率明显减慢，影响工期时，可采用“两钻一抓”方法成槽，即：利用钻孔灌注桩成孔法，在地下墙成槽机每副槽段两侧，预先成孔，形成导向孔，使抓斗有一定的预先切土深度，充分利用抓斗闭合油泵压力切土。“两钻一抓”的关键在于钻孔的垂直度与精度，也是确保地下墙精度的关键，为此钻孔机械一定要选用精度高，垂直性好的机械进行施工。3.2主要技术措施e.在原有抓斗捞抓法清基的基础上，考虑还不能完全清理干净，再用高扬程的排污泵，进行泵吸收反循环清基。锁口管采用近期重新加工的月亮板插片式锁口管，改变以前用单轴铰接的锁口管，以减少管子的纵向变形。f.g.采用大型起重设备，对钢筋笼一次吊装入槽，减少因钢筋笼分节制作造成的时间过长对槽壁稳定的影响。3.2主要技术措施h.本次槽段混凝土每幅方量都在200m3以上，故控制混凝土浇注时间很重要。这主要涉及到混凝土的供应问题，在开工前即准备落实合格的混凝土供应商，及相关的供应线路，与政府部门相协商，确保混凝土供应的及时，避免因供应不及时而造成槽段混凝土的断带等。地下连续墙施工技术方案——主要施工技术方案4地下连续墙设计•本工程基坑围护结构为地下连续墙，标准段标高-33.7～+4.3m；端头井段深度标高-35.7～+4.3m。顶部一周设高600mm，宽1000mm的混凝土圈梁。地下墙混凝土设计标号C30，S8。接头采用锁口管柔性圆弧形接头。每幅地下墙中设置二根Ф48墙趾注浆管，进行压密注浆，防止竖向沉降量过大。4.1地下连续墙施工流程本工程地下连续墙施工流程如下：测量放线→导墙施工→泥浆配制→成槽→槽底清基→吊放锁口管或刷接头→吊放钢筋笼→浇注水下混凝土→拔锁口管地下连续墙施工流程4.2.24.2.1根据场地情况，本工程配备1台宝峨或真砂绳索式成槽机，配备DHG-C抓斗，一台200t和一台150t履带吊机。4.2施工方法首先进行施工现场的平面布置规划，其次进行水，电移交及管道线路布设，后施工导墙，道路，泥浆池，钢筋平台，冲车槽，排水沟，地坪。准备工作设备选型4.2施工方法4.2.3在地下连续墙成槽前，应砌筑导墙，做到精心施工。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高，对成槽设备进行导向以及提升锁口管的反力座。是存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。导墙制作4.2施工方法4.2.3导墙制作•本工程地下墙深达40m，在+0.52m处5m范围内又有流塑状态的灰色淤泥质粉质粘土夹粉土，锁口管的重量大，混凝土浇注时间长，起拔锁口管摩擦力相应增加等因素，导墙采用“］［”型整体钢筋混凝土结构，即在常用的“┐┌”型基础上加设下翼板。导墙上翼宽1000mm，下翼宽600mm，肋厚200mm，高≥1500mm，钢筋为Ф14@200双向布置，保护层为50mm，混凝土标号为C20。•导墙高度以开挖至原土面为准。对类似建在原有拆除建筑物上或有地下设施部位的导墙，要探明地下障碍物的情况，及时清除后再建，避免对成槽产生不必要的影响。对于底部较潮湿的土体适当掺入水泥制作成水泥土，以利于土体快速板结。对于碰到人防部位的，导墙的高度相应增加。•在导墙的制模工作完成后，对模板的稳定，轴线尺寸的复核验收及混凝土浇筑面做好标注后，才可以进行混凝土浇筑。导墙要对称浇筑，强度达70%后方可拆模，其间要作好必要的混凝土浇水养护工作。拆除后设置100mm×100mm的木支撑，木支撑设上下二道，横向间距1