地下連續(xù)墻施工技術(shù)

1、地下連續(xù)墻施工技術(shù)Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn概述概述 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻 Diaphragm Wall使用專用機械分段施工，形成的一個使用專用機械分段施工，形成的一個四周連續(xù)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體四周連續(xù)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體1. 降低施工對環(huán)境影響降低施工對環(huán)境影響2.結(jié)構(gòu)剛度大、整體性好結(jié)構(gòu)剛度大、整體性好3. 良好的抗?jié)B能力良好的抗?jié)B能力4. 三墻合一三墻合一 逆作法施工逆作法施工1. 泥漿處理比較困難泥漿處理比較困難2. 隱蔽施工隱蔽施工 問題復(fù)雜問題復(fù)雜墻壁坍塌 水下混凝土澆筑等 3

2、. 地質(zhì)條件適應(yīng)性比較有限地質(zhì)條件適應(yīng)性比較有限不 足優(yōu) 勢基坑開挖基坑開挖Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn施工過程概述施工過程概述 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻 Diaphragm Wall導(dǎo)墻施工導(dǎo)墻施工Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn施工過程概述施工過程概述 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻 Diaphragm Wall導(dǎo)墻施工導(dǎo)墻施工機械成槽機械成槽Engineering Faculty, China Unive

3、rsity of Geosciences Yan Shaojunn施工過程概述施工過程概述 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻 Diaphragm Wall導(dǎo)墻施工導(dǎo)墻施工機械成槽機械成槽安鎖口管安鎖口管Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn施工過程概述施工過程概述 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻 Diaphragm Wall導(dǎo)墻施工導(dǎo)墻施工機械成槽機械成槽安鎖口管安鎖口管吊放鋼筋吊放鋼筋澆混凝土澆混凝土Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaoj

4、unn施工過程概述施工過程概述 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻 Diaphragm Wall導(dǎo)墻施工導(dǎo)墻施工機械成槽機械成槽安鎖口管安鎖口管吊放鋼筋吊放鋼筋澆混凝土澆混凝土拔鎖口管拔鎖口管Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題1. 導(dǎo)墻類型、作用2. 成槽方式與工藝3. 泥漿4. 槽段連接5. 鋼筋籠安放6. 混凝土澆筑Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題

5、地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 1. 導(dǎo)墻作用、類型導(dǎo)墻作用、類型作用：測量基準(zhǔn)、成槽導(dǎo)向測量基準(zhǔn)、成槽導(dǎo)向存儲泥漿、穩(wěn)定液位存儲泥漿、穩(wěn)定液位施工荷載支承平臺施工荷載支承平臺形式：板墻形板墻形L L形形 反反L L形形 形形其它組合形其它組合形穩(wěn)定上部土體，防止槽口坍方穩(wěn)定上部土體，防止槽口坍方Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 1. 導(dǎo)墻作用、類型導(dǎo)墻作用、類型 施工要點：C20C20C30C30混凝土混凝土 雙向雙向d=8d=816mm 16mm 15015

6、0200mm 200mm 砼強度砼強度70%70%拆模拆模 拆模后上下水平向支撐拆模后上下水平向支撐轉(zhuǎn)角處或縱橫墻交接作成轉(zhuǎn)角處或縱橫墻交接作成T T型或十字型，增型或十字型，增0.60.61.0m1.0m墻間距大于墻厚墻間距大于墻厚4060mm4060mm 肋厚肋厚0.20.4m0.20.4m 高高1.21.22.0m2.0m機械開挖為主機械開挖為主 輔以人工清理輔以人工清理 基底水泥固化基底水泥固化混凝土養(yǎng)護(hù)期間混凝土養(yǎng)護(hù)期間 防止變形防止變形外側(cè)填土以粘土分層回填密實外側(cè)填土以粘土分層回填密實Engineering Faculty, China University of Geoscie

7、nces Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 2. 泥漿泥漿護(hù)壁護(hù)壁 維持槽壁土體穩(wěn)定性維持槽壁土體穩(wěn)定性攜渣攜渣 攜帶鉆切下的土、砂等出槽攜帶鉆切下的土、砂等出槽懸砂土懸砂土 懸浮砂土懸浮砂土 防止槽底淤積防止槽底淤積冷卻機具冷卻機具 潤滑切土潤滑切土 種類：u普通粘土漿普通粘土漿u膨潤土泥漿膨潤土泥漿u超級泥漿超級泥漿p要求密度小要求密度小p粘度適當(dāng)粘度適當(dāng)p穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好p泥皮形成時間短泥皮形成時間短 p泥皮薄而又有韌性泥皮薄而又有韌性p操作簡便、成本低廉操作簡便、成本低廉 要求： 作用：聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺PolyacrylamidePolyacry

8、lamideEngineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 2. 泥漿泥漿泥漿配制水膨潤土分散劑增粘劑其它輔助材料純堿純堿 NaNa2 2COCO3 3羧甲基納纖維素羧甲基納纖維素加重劑加重劑：重晶石：重晶石阻漏劑：鋸末、阻漏劑：鋸末、珠光砂珠光砂等等重量比重量比水水: :膨潤土膨潤土:CMC:CMC:純堿純堿= =100:(810):(0.10.3):(0.30.4)泥漿的儲備量泥漿的儲備量= =最大單元槽段體積的最大單元槽段體積的 1.51.52 2 倍倍Carb

9、oxyl Methyl CelluloseEngineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 2. 泥漿泥漿泥漿處理無泥漿循環(huán)施工工藝：處理混凝土置換后泥漿無泥漿循環(huán)施工工藝：處理混凝土置換后泥漿有泥漿循環(huán)施工工藝：挖槽過程中不斷處理有泥漿循環(huán)施工工藝：挖槽過程中不斷處理p處理方法：處理方法：u重力處理重力處理u機械處理機械處理u化學(xué)處理化學(xué)處理分散劑Na+p為什么要處理泥漿：為什么要處理泥漿： 反復(fù)循環(huán)使用反復(fù)循環(huán)使用 減少泥漿排放減少泥漿排放p處理時機：處理時機：+化

10、學(xué)助凝劑化學(xué)助凝劑Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 3. 成槽工藝成槽工藝沖擊式成槽工藝抓斗式抓斗式?jīng)_擊沖擊式式回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)式式u沖擊鉆進(jìn)式（鉆劈法）：沖擊鉆進(jìn)式（鉆劈法）：u沖擊反循環(huán)式（鉆吸法）：沖擊反循環(huán)式（鉆吸法）：適用環(huán)境：適用環(huán)境：各種土、砂層、礫石、卵石、漂石、軟巖、硬巖各種土、砂層、礫石、卵石、漂石、軟巖、硬巖優(yōu)點：優(yōu)點：施工機械簡單，操作簡便，成本低施工機械簡單，操作簡便，成本低缺點：缺點：成槽效率低，成槽質(zhì)量較差成槽效率低，成槽質(zhì)量較差沖

11、擊破碎和抽筒掏渣（即泥漿不循環(huán)）的工法沖擊破碎和抽筒掏渣（即泥漿不循環(huán)）的工法沖擊反循環(huán)鉆機空心套筒式鉆頭中心設(shè)置排渣管或用反循環(huán)砂沖擊反循環(huán)鉆機空心套筒式鉆頭中心設(shè)置排渣管或用反循環(huán)砂石泵抽吸含鉆渣的泥漿石泵抽吸含鉆渣的泥漿Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 3. 成槽工藝成槽工藝抓斗式成槽工法鋼絲繩抓斗鋼絲繩抓斗液壓導(dǎo)板抓斗液壓導(dǎo)板抓斗導(dǎo)桿式抓斗導(dǎo)桿式抓斗混合式抓斗混合式抓斗低噪音低振動低噪音低振動抓斗挖槽能力強抓斗挖槽能力強 施工高效施工高效成槽精度

12、較高成槽精度較高 1/3001/300硬層難以通過硬層難以通過抓斗式抓斗式?jīng)_擊沖擊式式回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)式式結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 易于操作維修易于操作維修運轉(zhuǎn)費用低運轉(zhuǎn)費用低Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojun12341 097568n地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 3. 成槽工藝成槽工藝回轉(zhuǎn)式成槽工藝抓斗式抓斗式?jīng)_擊沖擊式式回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)式式u垂直回轉(zhuǎn)式u水平回轉(zhuǎn)式單頭轉(zhuǎn)單頭轉(zhuǎn)多頭轉(zhuǎn)多頭轉(zhuǎn)銑槽機銑槽機優(yōu)點： 無振動無噪音，連續(xù)進(jìn)行挖槽和排渣無振動無噪音，連續(xù)進(jìn)行挖槽和排渣 施工效率高施工效率高 垂直度可控制

13、在垂直度可控制在1/2001/300 之間之間缺點：在礫石卵石層中及遇障礙物時成在礫石卵石層中及遇障礙物時成槽適應(yīng)性欠佳。槽適應(yīng)性欠佳。設(shè)備：日本的日本的 BW 系列系列適用環(huán)境：N30 的粘性土、砂性土等的粘性土、砂性土等Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 3. 成槽工藝成槽工藝水平回轉(zhuǎn)式成槽抓斗式抓斗式?jīng)_擊沖擊式式回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)式式銑槽機銑槽機鋼框架鋼框架液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)離心泵離心泵液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)吸渣口吸渣口銑削輪銑削輪u起重設(shè)備（履帶吊）起重設(shè)備（履帶吊

14、）u銑槽機（銑刀架）銑槽機（銑刀架）u泥漿制備及篩分系統(tǒng)泥漿制備及篩分系統(tǒng)組組成成地層適應(yīng)性強地層適應(yīng)性強施工效率高施工效率高精度高精度高1/10001/1000 深度大深度大設(shè)備貴設(shè)備貴孤石孤石 大卵石麻煩大卵石麻煩特特點點Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 3. 成槽工藝成槽工藝成槽工藝組合p鉆抓法兩鉆一抓兩鉆一抓三鉆兩抓三鉆兩抓四鉆三抓四鉆三抓p抓銑結(jié)合上部抓斗施工上部抓斗施工下部銑槽施工下部銑槽施工Engineering Faculty, Chin

15、a University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 3. 成槽工藝成槽工藝泥漿工作狀態(tài)泥漿工作狀態(tài)泥漿靜置式：槽內(nèi)挖出的土砂是靠挖斗的提升：槽內(nèi)挖出的土砂是靠挖斗的提升搬出槽外的，泥漿沒有攜帶土砂出槽的功能搬出槽外的，泥漿沒有攜帶土砂出槽的功能正循環(huán)：是將處理過的泥漿用泵經(jīng)過管道或空：是將處理過的泥漿用泵經(jīng)過管道或空心鉆桿壓送到鉆頭處，被鉆削的土砂和從鉆頭心鉆桿壓送到鉆頭處，被鉆削的土砂和從鉆頭噴出的泥漿混合在一起在槽內(nèi)上升，在槽口處噴出的泥漿混合在一起在槽內(nèi)上升，在槽口處設(shè)置泥漿泵將攜帶土砂的泥漿吸送到土砂分離設(shè)置泥漿

16、泵將攜帶土砂的泥漿吸送到土砂分離系統(tǒng)。系統(tǒng)。反循環(huán)：它是將所鉆削的土砂和泥漿混在一起，：它是將所鉆削的土砂和泥漿混在一起，從鉆頭處通過空心鉆桿或另外設(shè)置的管道被吸從鉆頭處通過空心鉆桿或另外設(shè)置的管道被吸出槽外并送到土砂分離系統(tǒng)，而經(jīng)處理的泥漿出槽外并送到土砂分離系統(tǒng)，而經(jīng)處理的泥漿則被送到槽口進(jìn)行補充。則被送到槽口進(jìn)行補充。Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 4. 槽段連接槽段連接 清槽挖槽結(jié)束后對槽底沉渣進(jìn)行清除工作挖槽結(jié)束后對槽底沉渣進(jìn)行清除工作阻礙鋼

17、筋籠的下放阻礙鋼筋籠的下放與混凝土混合降低混凝土的工作性與混凝土混合降低混凝土的工作性與混凝土混合降低強度與混凝土混合降低強度 密實度等密實度等隨混凝土上浮隨混凝土上浮 加大頂部需清除的混凝土加大頂部需清除的混凝土降低泥漿性質(zhì)降低泥漿性質(zhì)殘留于槽段間殘留于槽段間 降低整體性、強度和抗?jié)B性降低整體性、強度和抗?jié)B性殘留于槽底殘留于槽底 降低垂直承載力和防滲作用降低垂直承載力和防滲作用 加大變形加大變形p為什么要清槽Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 4. 槽段

18、連接槽段連接 清底方法Hp置換法p沉淀法挖槽后馬上挖槽后馬上 新泥漿置換老泥漿新泥漿置換老泥漿沉渣至底沉渣至底直接吸、抓沉渣直接吸、抓沉渣置換法：置換法： 反循環(huán)直接注入新泥漿反循環(huán)直接注入新泥漿沉渣清除：沉渣清除：砂石吸力泵砂石吸力泵潛水泥漿泵潛水泥漿泵抓斗直接排抓斗直接排水槍沖射法水槍沖射法壓縮空氣升液壓縮空氣升液2()18smvgds 土顆粒相對密度 m 泥漿相對密度 d 土顆粒直徑 粘滯系數(shù) g/cm.sd=0.060.12 mmv=1.232.75 m/htHv2h 后后80%完成沉淀完成沉淀4h 后基本完成后基本完成l成渣清理時機控制Engineering Faculty, Chi

19、na University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 4. 槽段連接槽段連接1.1.接頭管接頭接頭管接頭2.2.接頭箱接頭接頭箱接頭3.3.隔板式接頭隔板式接頭4.4.鋼板組合接頭鋼板組合接頭5.5.預(yù)制塊接頭預(yù)制塊接頭6.6.其他形式接頭其他形式接頭u非抗剪接頭非抗剪接頭u抗剪接頭抗剪接頭柔性接頭柔性接頭剛性接頭剛性接頭施工接頭施工接頭: :墻槽段和槽段之間的接頭墻槽段和槽段之間的接頭結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): :地下連續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件（底板、樓板、墻、地下連續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件（底板、樓板、墻、梁、柱等）相鄰的接頭梁、柱等）

20、相鄰的接頭l圓心鎖口管接頭圓心鎖口管接頭l波形管（雙波、三波）接頭波形管（雙波、三波）接頭l預(yù)制接頭和橡膠止水帶接頭預(yù)制接頭和橡膠止水帶接頭p穿孔鋼板接頭穿孔鋼板接頭p鋼筋搭接接頭鋼筋搭接接頭Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 4. 槽段連接槽段連接構(gòu)造簡單構(gòu)造簡單施工方便施工方便, ,工藝成熟工藝成熟易清除先期槽段側(cè)壁泥漿易清除先期槽段側(cè)壁泥漿后期槽段下放鋼筋籠方便后期槽段下放鋼筋籠方便造價較低造價較低柔性接頭柔性接頭 接頭剛度差接頭剛度差抗剪能力差抗剪

21、能力差 受力后易變形受力后易變形接頭光滑圓弧面接頭光滑圓弧面 易接頭滲水易接頭滲水拔除與混凝土澆筑配合需默契拔除與混凝土澆筑配合需默契優(yōu)點：缺點：接頭管接頭接頭管接頭Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 4. 槽段連接槽段連接工字型鋼、十字鋼板、V形接口接頭鋼板接頭鋼板封頭鋼板封頭鋼板滑板式接頭箱滑板式接頭箱防滲漏性能較好防滲漏性能較好抗剪性能較好抗剪性能較好工序多工序多, ,施工復(fù)雜施工復(fù)雜刷壁和清除側(cè)壁泥漿困難刷壁和清除側(cè)壁泥漿困難抗彎性能不理想抗彎性能

22、不理想接頭鋼板用量較多造價較高接頭鋼板用量較多造價較高優(yōu)點：缺點：p墻身剛度和整體性好p防滲能力強p施工較方便p接頭處泥容易刷洗Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 4. 槽段連接槽段連接承插式接頭 預(yù)制接頭承插式接頭承插式接頭接頭箱接頭箱焊在鋼筋籠焊在鋼筋籠端部鋼板端部鋼板整體性好，剛度大整體性好，剛度大受力后變形小受力后變形小防滲效果較好防滲效果較好接頭構(gòu)造復(fù)雜接頭構(gòu)造復(fù)雜 施工工序多施工工序多刷壁清漿困難；刷壁清漿困難；刷壁清泥漿和后期安放鋼筋籠困難刷

23、壁清泥漿和后期安放鋼筋籠困難預(yù)制接頭u形成整體形成整體 承擔(dān)垂直荷載承擔(dān)垂直荷載 選用抗剪接頭選用抗剪接頭u一般情況一般情況 優(yōu)先選用非抗剪優(yōu)先選用非抗剪接頭接頭u深度大深度大 拔管困難是拔管困難是 選用選用預(yù)制接頭或工字型剛接頭預(yù)制接頭或工字型剛接頭Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 5.鋼筋籠制作與吊放鋼筋籠制作與吊放縱向鋼筋縱向鋼筋水平鋼筋水平鋼筋封口鋼筋封口鋼筋構(gòu)造加強筋構(gòu)造加強筋HRB335 HRB400 直直徑徑16mm 以上以上 凈間距凈間距

24、75mmHPB235 HRB335 直徑直徑12mm 以上以上間距間距 200400mmHPB235 HRB335直徑直徑12mm 以上以上Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 5.鋼筋籠制作與吊放鋼筋籠制作與吊放保護(hù)層厚度保護(hù)層厚度 坑外坑外70 坑內(nèi)坑內(nèi)50mm混凝土導(dǎo)管處貫穿混凝土導(dǎo)管處貫穿底部內(nèi)彎不影響導(dǎo)管底部內(nèi)彎不影響導(dǎo)管縱筋內(nèi)縱筋內(nèi) 橫筋外不影響導(dǎo)管橫筋外不影響導(dǎo)管過長可分段制作過長可分段制作上下段焊接上下段焊接定位墊塊定位墊塊 垂直間距垂直間距35m 水平向水平向23塊塊Engineering Faculty, China University of Geosciences Yan Shaojunn地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題地下連續(xù)墻關(guān)鍵技術(shù)問題 5.鋼筋籠