1.8-地下连续墙施工-共62页

2020/4/29济南大学土建学院11.8地下连续墙施工2020/4/29济南大学土建学院21.8地下连续墙施工地下连续墙技术起源于欧洲，它是根据凿井和石油钻井所用膨润土泥浆护壁和浇灌水下混凝土工艺应用于工程而发展起来的。1950年正式在意大利米兰工程中应用，1959年日本引进，同一时期我国应用于水利工程大坝防渗墙中，70年代起用于建筑工程，近几年在地下等工程应用已十分普遍。2020/4/29济南大学土建学院32020/4/29济南大学土建学院4地下连续墙施工工艺原理在工程开挖土方之前,用特制的挖槽机械在泥浆(又称触变泥浆、安定液、稳定液等）护壁的情况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，将在地面上加工好的钢筋骨架（一般称为钢筋笼）用起重机械吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑混凝土。由于混凝土是由沟槽底部开始逐渐向上浇筑，所以随着混凝土的浇筑即将泥浆置换出来，待混凝土浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间由特制的接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。2020/4/29济南大学土建学院5优点：适用于各种土质施工时振动小、噪音低建（构）筑物密集地区施工，对邻近的结构和地下设施没有什么影响。可在各种复杂条件下施工。防渗性能好可用于“逆筑法”施工2020/4/29济南大学土建学院6缺点：弃土及废泥浆的处理问题只作为支护结构，则造价较高现浇的地下连续墙的墙面不够光滑需进一步研究提高墙身接缝处抗渗、抗漏能力；提高施工精度和墙身垂直度适用范围在软土地区适用于开挖深度超过10m的深基坑。在建筑物、地下设施密集地区且环境保护要求较高时施工深基坑。用于以“逆筑法”施工的基坑支护结构与建筑物相结合的“两墙合一”。2020/4/29济南大学土建学院7基坑规模方面：1.矩形基坑的宽度已达110m，长度达200m，深度达15m；2.圆形基坑的直径已超过60m，深度达31.63m；3.长条形基坑的宽度20m，长度600m,深度一般是17m。连续墙的深度和厚度：1.厚度一般是60m、80cm,个别基坑也用过100cm、120cm;2.深度已达50m.。地下连续墙的截面形式：1.壁板式（直线形、折线形）2.T形和П形3.格形2020/4/29济南大学土建学院8地下连续墙的技术要点应当解决的问题（1）如何在各种复杂地基中开挖出符合设计要求（如几何尺寸、偏斜度等）的槽孔来？（2）如何保证槽孔在开挖和回填过程中的稳定？（3）如何用适宜的材料回填到槽孔中，形成一道连续的、不透水的并能承受各种荷载的墙体来？（4）如何解决各个墙段之间的接缝连接问题？加强各环节之间的联系由于地下连续墙这一技术的特点，加强设计、科研和施工系统之间的联系，是至关重要的，只有这样才能促进这一技术（施工方法）的不断成熟和发展。2020/4/29济南大学土建学院9地下连续墙工程——多层地下室城市工程名称开挖深度（m）北京外经贸综合大楼26.70京城大厦23.50王府地下车库18.20上海金茂大厦19.65恒隆广场18.95森茂大厦19.75天津今晚报9.00天津百货大楼14.502020/4/29济南大学土建学院10城市工程名称开挖深度（m）武汉中南商业大厦17.40国贸中心16.80广州京光广场16.00赛格广场9.00深圳贤成大厦17.00青岛百盛大厦20.00图书文化大厦20.00地下连续墙工程——多层地下室2020/4/29济南大学土建学院11城市工程名称地下层数（开挖深度）（m）英国伦敦奥德斯盖特地下室7层（22.00m）美国波士顿邮政广场地下车库7层（23.20m）法国巴黎拉费埃特百货大楼6层日本东京读卖新闻社大楼6层地下连续墙工程——多层地下室2020/4/29济南大学土建学院12构造处理混凝土强度及保护层混凝土强度不得低于C20（C25）水泥用量不得少于370kg/m3，水灰比不大于0.6,坍落度宜为180~210mm混凝土保护层厚度不应小于70mm,临时结构40mm接头设计施工接头(纵向)接头:考虑因素接头管\接头箱\隔板式结构接头:预埋连接钢筋法\预埋连接钢板法\预埋钢筋锥螺纹接头法2020/4/29济南大学土建学院13接头管接头12432c)b)a)3154f)e)d)7891062020/4/29济南大学土建学院14d)c)b)a)21g)f)e)1c)b)a)12123344接头箱接头2020/4/29济南大学土建学院15a)1c)b)44411325322隔板式接头2020/4/29济南大学土建学院16钢板组合接头TRETRE搭接长度1搭接长度TRETRE1搭接长度TRETRE13搭接长度1先施工单元TRETRE4先施工单元先施工单元先施工单元22020/4/29济南大学土建学院1712a)51b)3c)1455预制块接头2020/4/29济南大学土建学院18地下连续墙的施工施工前的准备工作制订地下连续墙的施工方案地下连续墙的施工工艺过程地下连续墙的施工2020/4/29济南大学土建学院19施工前的准备工作施工现场情况调查有关机械进场条件有关给排水和供电条件基坑周边环境建筑公害对周围的影响水文地质和工程地质调查2020/4/29济南大学土建学院20制订地下连续墙的施工方案1)工程规模和特点；水文、地质和周边环境以及其他与施工有关的条件的说明；2)挖掘机械等施工设备的选择；3)导墙设计；4)单元槽段划分及其施工顺序；5)预埋件和地下连续墙与内部结构连接的设计和施工详图；6)护壁泥浆的配合比、泥浆循环管路布置、泥浆处理和管理；7)废泥浆和土渣的处理；8)钢筋笼加工详图；钢筋笼加工、运输、吊放所用的设备和方法；9)砼配合比设计、混凝土供应和浇筑方法；10)动力供应和供水、排水设施；11)施工平面图设计；12)安全措施、质量管理措施和技术组织措施等。2020/4/29济南大学土建学院21地下连续墙的施工工艺过程2020/4/29济南大学土建学院22地下连续墙的施工修筑导墙泥浆护壁挖深槽清底钢筋笼的加工与吊放混凝土浇筑2020/4/29济南大学土建学院23修筑导墙导墙的作用（1）挡土墙（2）作为测量的基准（3）作为重物的支承（4）存蓄泥浆此外，导墙还可防止泥浆漏失；防止雨水等地面水流人槽内；地下连续墙距离现有导墙的形式一般为现浇钢筋砼导墙，也有钢质的或预制钢筋砼导墙。2020/4/29济南大学土建学院24导墙的形式2020/4/29济南大学土建学院25导墙施工1)导墙施工顺序2)注意事项a.导墙内墙面应平行与地下连续墙轴线，导墙净宽比连续墙厚大约40mm；b.导墙顶面应至少高出地面100mm,以防止地面水流入槽内污染泥浆；c.导墙必须坐落在稳定性较好的老土层上，不得坐落在未固结的杂填土层上；d.导墙基底必须与土层紧贴，以防止槽内泥浆深入导墙后面；e.导墙砼未达到设计强度并加好支撑之前，严禁任何中型机械和运输设备在其旁边行使。2020/4/29济南大学土建学院26泥浆护壁1．泥浆的作用地下连续墙的深槽是在泥浆护壁下进行挖掘的，泥浆在成槽过程中有护壁、携碴、冷却和滑润的作用。2．泥浆的成分护壁泥浆通常有：制备泥浆、自成泥浆、半自成泥浆。地下连续墙挖槽用护壁泥浆除通常使用的膨润土泥浆外，还有聚合物泥浆、CMC泥浆和盐水泥浆，其主要成分和外加剂。2020/4/29济南大学土建学院27泥浆护壁3.泥浆制备程序和主要内容（1）掌握地基和施工条件。（2）选定泥浆材料：①能否使用自来水；②选定膨润土的种类；③选定CMC的种类；④选定分散剂的种类；⑤决定是否用加重剂一选定种类；⑥决定是否用防漏剂一选定种类。(3）决定必要的粘度（漏斗粘度）：①确定最容易坍塌的地基；②确定使最容易坍塌的地基保持稳定所必须的粘度。(4）决定基本的配合比：①根据所需的粘度，决定膨润土及CMC的掺加浓度；②决定分散剂的掺加浓度；③决定加重剂的掺加浓度；④决定防漏剂的掺加浓度。（5）泥浆的制备试验及修正：①是否有较高的稳定性；②是否具有良好的泥皮形成性能；③是否有适当的粘度、屈服值和凝胶强度；④是否具有适当的比重。（6）最后决定配合比。2020/4/29济南大学土建学院28（6）最后决定配合比。选择泥浆既要考虑护壁、携渣效果，又要考虑经济性，应因地制宜的选用。1)在粘性土或粉质粘土为主的地质条件下，如土中粘土含量大于50%，塑性指标大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值为3～4，可以采用自成泥浆或半自成泥浆进行护壁。此法在承槽过程中，泥浆的密度通过调节进水量和钻进速度来控制。2)确定膨润土泥浆配合比时，a)首先根据为保持槽壁稳定所需的粘度来确定膨润土的掺量（一般为6%~9%）和增粘剂CMC的掺量（一般为0.05%～0.08%）。b)分散剂（国内常用纯碱）的含量一般为0～0.5%，超过一定限度后，不再增加分散效果，甚至有时反而会降低其效果。c)加重剂一般使用重晶石，掺量可利用日本冲野的公式计算。d)防漏剂的掺量是根据挖槽过程中泥浆的漏失情况而逐渐掺和，常用0.5%～1.0%。2020/4/29济南大学土建学院294.泥浆质量的控制指标1)相对密度2)粘度3)含砂量4)失水量和泥皮厚度5)PH值6)稳定性7)静切力8)胶体率2020/4/29济南大学土建学院305.泥浆制备泥浆搅拌机常用的有高速回转式搅拌机和喷射式搅拌机两类。我国使用的喷射式搅拌机多由德国、日本进口，当泥浆浓度为6%～10%时，其制备能力为8～60%m3/h，泵的压力约为0.3～0.4MPa水泥浆膨润土喷射式搅拌机工作原理膨润土泥浆一定要充分搅拌，拌好后，在储浆池（灌）内一般要静止24h以上，最低不得少于3h，以便膨润土颗粒充分溶胀，确保泥浆质量。储存泥浆宜用钢的储浆灌或地下、半地下室储浆池，其容积一般应超过一个单元槽段挖土量的1.5～2.0倍。2020/4/29济南大学土建学院316.泥浆处理1)土渣分离处理a)重力沉降处理：沉淀池b)机械处理：振动筛与旋流器2)污染泥浆化学处理：3)使用分散剂置换膨润土表面的有害阳离子，使颗粒又重新在泥浆成分散状态。槽孔吸力泵振动筛旋流器供应泵旋流器汽车沉淀池回流泵反循环出土的泥浆处理工作原理图2020/4/29济南大学土建学院32挖深槽1.单元槽段的划分设计构造要求地质水文条件地面荷载及相邻建筑物的影响现有起重机的起重能力和钢筋笼的吊放方法单位时间内混凝土的供应能力工地上具备的泥浆池容积混凝土导管的作用半径2020/4/29济南大学土建学院33挖深槽2.挖槽机械选则挖斗式回转式冲击式3.挖槽中的注意事项糊钻\抱钻\卡钻漏浆防止槽孔偏斜和弯曲保持槽壁、防止槽壁坍方泥浆水文、地质条件施工方面挖槽机械2020/4/29济南大学土建学院34清底1)在挖槽结束后清除槽底沉淀物的工作称为清底。2)槽底沉淀物的危害：a)使地下连续墙的沉降量增大，承载力降低，并削弱墙体底部的截水防渗能力，甚至可能会导致管涌；b)使砼强度降低，并影响接头处的防渗能力；c)使砼的流动性，降低影响浇筑速度，还会造成钢筋笼上浮；d)钢筋笼插不到设计位置，使墙体结构配筋发生变化。3)清底的方法：a)砂石吸力泵排泥法b)压缩空气升液排泥法c)潜水泥浆泵排泥法d)抓斗直接排泥法2020/4/29济南大学土建学院35钢筋笼的加工与吊放1.钢筋笼的加工2.钢筋笼的吊放吊放过程中不能使钢筋笼产生不可恢复的永久变形插入过程中不要造成槽壁坍方2020/4/29济南大学土建学院36钢筋笼加工注意事项：a)构造要求：间隙，下段内折b)钢筋保护层：薄钢板垫块c)预留导管位置：上下贯通，横向钢筋放在外面d)布置纵向桁架：防止起吊变形e)焊接牢固f)防止钢筋笼上浮：泡沫苯乙烯塑料块2020/4/29济南大学土建学院37混凝土浇筑1.配合比设计2.混凝土浇筑机具:3.导管法:插入深度首批混凝土量计算:浇筑速度导管间距:浇筑有效