地下連續(xù)墻施工技術(shù)

1、4.4 地下連續(xù)墻施工技術(shù)（1）地下連續(xù)墻施工原理地下連續(xù)墻施工是在工程開挖土方之前，用特制的挖槽機(jī)械在泥漿護(hù)壁的條件下，分批開挖一定長(zhǎng)度（一個(gè)單元槽段）的溝槽，待開挖至設(shè)計(jì)深度并清除沉渣后，將在地面上加工好的鋼筋骨架（一般稱為鋼筋籠）用起重機(jī)械吊入充滿泥漿的溝槽內(nèi)，然后通過導(dǎo)管向溝槽內(nèi)水下灌注混凝土，混凝土由溝槽底部開始逐漸向上灌注，隨著混凝土的灌注，泥漿也逐步被置換出來(lái)，待混凝土灌注至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，一個(gè)單元槽段即施工完畢。緊接著下一單元槽段的施工，各個(gè)槽段之間由特殊的構(gòu)造連接，形成整體連續(xù)的地下混凝土結(jié)構(gòu)墻。地下連續(xù)墻主要作為地下工程結(jié)構(gòu)和深基坑支擋結(jié)構(gòu)，如地下連續(xù)墻呈封閉狀，則還可以用作地

2、下工程和深基坑的擋水，也有用作水壩的防滲墻。若將作為支擋結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻又作為建筑物地下室或地下構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)外墻，即所謂的“兩墻合一”，則較為經(jīng)濟(jì)合理。將地下連續(xù)墻與逆作法技術(shù)結(jié)合是施工深基坑很有效的方法，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。（2）地下連續(xù)墻施工A、修筑導(dǎo)墻 導(dǎo)墻是地下連續(xù)墻挖槽之前修筑的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)挖槽起重要作用。擋土墻作用：為防止溝槽在土壓力和水壓力作用下產(chǎn)生位移；測(cè)量的基準(zhǔn)：確定溝槽的位置，表明單元槽段的劃分，作為測(cè)量挖槽標(biāo)高、垂直度和精度的基準(zhǔn)；重物的支承：既是挖槽機(jī)械軌道的支承，又是鋼筋籠、接頭管等擱置的支點(diǎn)，還承受其他施工設(shè)備的荷載；存蓄泥漿：穩(wěn)定槽內(nèi)泥漿液面，以穩(wěn)定槽壁；防止泥漿漏失

3、，防止雨水、地表水流入。導(dǎo)墻的形式 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)導(dǎo)墻的施工順序?yàn)椋?平整場(chǎng)地測(cè)量定位挖槽及處理?xiàng)壨两壴摻钪０鍧仓炷敛鹉２⒃O(shè)置橫撐導(dǎo)墻外側(cè)回填土。B、 挖槽 挖槽的主要工作包括：?jiǎn)卧鄱蝿澐?；挖槽機(jī)械的選擇與正確使用；制訂防止槽壁坍塌的措施和特殊情況的處理方法等。 挖槽過程泥漿制備、護(hù)壁原理和方法與鉆孔灌注樁相同。泥漿的作用：護(hù)壁、攜渣、冷卻與潤(rùn)滑。單元槽段劃分地下連續(xù)墻施工時(shí)，預(yù)先沿墻體長(zhǎng)度方向把地下墻劃分為多個(gè)某種長(zhǎng)度的施工單元，這種施工單元稱為“單元槽段”。挖槽是按照一個(gè)個(gè)單元槽段進(jìn)行挖掘，在一個(gè)單元槽段內(nèi)，挖掘機(jī)械可以按一個(gè)或幾個(gè)挖掘段開挖。單元槽段的最小長(zhǎng)度不得小于一個(gè)挖掘段

4、，即不得小于挖掘機(jī)械的挖土工作裝置的一次挖土長(zhǎng)度。一般單元槽段長(zhǎng)度取57m，但也有取10m甚至更長(zhǎng)。從理論上講單元槽段愈長(zhǎng)愈好，因?yàn)檫@樣可以減少槽段接頭數(shù)量，增加了地下連續(xù)墻的整體性和截水防滲能力，并且簡(jiǎn)化施工，提高工效。但是在實(shí)際工作中，單元槽段的長(zhǎng)度又受到水文地質(zhì)條件、地面荷載及相鄰建筑物的影響、起重機(jī)的能力及鋼筋籠吊放方法、單位時(shí)間內(nèi)混凝土的供應(yīng)能力、泥漿池的容積、混凝土導(dǎo)管的作用半徑等因素的限制，必須根據(jù)設(shè)計(jì)和施工條件進(jìn)行綜合考慮。機(jī)械挖槽 地下連續(xù)墻施工中常用的挖槽機(jī)械，按其工作機(jī)理主要分為抓斗式、回轉(zhuǎn)式和沖擊式三大類。抓斗式挖槽機(jī) 是以其斗齒切削土體，切削下來(lái)的土體收容在斗體內(nèi)，再

5、從溝槽內(nèi)提出地面開斗卸土，然后又返回溝槽內(nèi)挖土，以如此重復(fù)的循環(huán)作業(yè)進(jìn)行挖槽。 為了保證挖掘方向，提高成槽精度，一種主要措施是在抓斗上部安裝導(dǎo)板，即成為我國(guó)常用的導(dǎo)板抓斗；另一種措施是在抓斗上裝長(zhǎng)導(dǎo)桿，導(dǎo)桿沿著機(jī)架上的導(dǎo)向立柱上下滑動(dòng)，成為液壓抓斗，這樣既保證了挖掘方向又增加了斗體自重，提高了對(duì)土的切入力，導(dǎo)桿液壓抓斗見圖。地下連續(xù)墻 抓斗式成槽機(jī) 上海地下變電站回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī) 這類挖槽機(jī)是以回轉(zhuǎn)的鉆頭切削土體進(jìn)行挖掘，鉆下的土碴隨循環(huán)的泥漿排出地面。按照鉆頭數(shù)目分為單頭鉆和多頭鉆，單頭鉆主要用來(lái)鉆導(dǎo)孔，多頭鉆用來(lái)挖槽，多頭鉆成槽機(jī)見圖。沖擊式挖槽機(jī) 我國(guó)使用的主要是鉆頭沖擊式挖槽機(jī)，它是通過各

6、種形狀鉆頭的上下運(yùn)動(dòng)，沖擊破碎土層，借助泥漿循壞把土碴攜出槽外。適用于老粘性土、硬土和夾有孤石等較為復(fù)雜的地層。鉆頭沖擊式挖槽機(jī)的排渣方式有正循環(huán)和反循環(huán)兩種。地下連續(xù)墻 銑削式成槽機(jī) 上海地下變電站地下連續(xù)墻 成槽機(jī) 銑削鉆 上海地下變電站地下連續(xù)墻 銑削式成槽機(jī) 上海地下變電站C、清底清底方法常用的有：砂石吸力泵排泥法、壓縮空氣升液排泥法、潛水泥漿泵排泥法、抓斗直接排泥法。前三種應(yīng)用較多，其工作原理圖見圖。清底后槽內(nèi)泥漿的相對(duì)密度應(yīng)在1.15以下。清底一般安排在插入鋼筋籠之前進(jìn)行，對(duì)于以泥漿反循環(huán)法進(jìn)行挖槽施工，可在挖槽后緊著進(jìn)行清底工作。如果清底后到混凝土澆筑前的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，亦可在澆筑

7、混凝土前利用混凝土導(dǎo)管再進(jìn)行一次清底。另外，單元槽段接頭部位附著的土碴和泥皮會(huì)顯著降低接頭處的防滲性能，宜用鋼刷上下反復(fù)刷除或用水槍噴射高壓水流進(jìn)行沖洗。D、地下連續(xù)墻的接頭施工地下連續(xù)墻的接頭一般可分為兩大類，一類是施工接頭，即澆筑地下連續(xù)墻時(shí)兩相鄰單元墻段的縱向連接接頭；另一類是結(jié)構(gòu)接頭，即已竣工的地下連續(xù)墻在水平向與其他構(gòu)件（內(nèi)部結(jié)構(gòu)的樓板、柱、梁、底板等）相連接的接頭。地下連續(xù)墻的接頭形式很多，應(yīng)本著滿足受力和防滲要求，并方便施工的原則進(jìn)行選擇。常用的施工接頭有：接頭管（亦稱鎖口管）接頭、接頭箱接頭、隔板式接頭等。接頭管接頭是應(yīng)用最多的一種。接頭管接頭的施工程序見圖，當(dāng)一個(gè)槽段混凝土灌

8、注完后，待強(qiáng)度達(dá)到0.050.20MPa時(shí)（一般在灌注混凝土后35h，視氣溫而定），開始用吊車或液壓頂升架提拔接頭管，上拔速度應(yīng)與混凝土澆筑速度、混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度相適應(yīng)，一般為24m/h，并應(yīng)在灌注混凝土結(jié)束后8h以內(nèi)將接頭管全部拔出。接頭管拔出后，單元槽段的端部形成半圓形，繼續(xù)施工時(shí)即形成兩相鄰單元墻段的接頭。常用的結(jié)構(gòu)接頭有：預(yù)埋連接鋼筋法、預(yù)埋連接鋼板法、預(yù)埋鋼筋直螺紋接頭法等。預(yù)埋鋼筋直螺紋接頭法是目前應(yīng)用最多的一種結(jié)構(gòu)接頭。它是將連接鋼筋的一端（與后澆結(jié)構(gòu)受力鋼筋連接的一端）套上直螺紋接頭連接套筒，用力矩扳手?jǐn)Q緊，套筒的另一端加上密封蓋，預(yù)埋在地下連接墻內(nèi)，待基坑開挖露出墻體時(shí)，擰

9、下密封蓋，再用力矩扳手將后澆結(jié)構(gòu)的受力鋼筋擰入連接套筒。地下連續(xù)墻中有其他的預(yù)埋件或預(yù)留孔洞時(shí)，可利用泡沫苯乙烯塑料、木箱等進(jìn)行覆蓋，但要注意不要因泥漿浮力而使覆蓋物移位或損壞，并且在基坑開挖時(shí)要易于從混凝土面上被取下。E、鋼筋籠加工與吊放鋼筋籠加工 鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和單元槽段的劃分來(lái)制作。單元槽段的鋼筋籠應(yīng)裝配成一個(gè)整體。必須分段時(shí)宜采用焊接或機(jī)械連接，接頭位置宜選在受力較小處，并按規(guī)定相互錯(cuò)開。制作鋼筋籠時(shí)要預(yù)先確定灌注混凝土用導(dǎo)管的位置，由于這部分要上下貫通，因而周圍需增設(shè)箍筋和連接筋進(jìn)行加固。橫向鋼筋有時(shí)會(huì)阻礙導(dǎo)管插入，所以應(yīng)把橫向鋼筋放在外側(cè)，縱向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。由于鋼筋

10、籠尺寸大、剛度小，起吊時(shí)易產(chǎn)生變形，因此，要結(jié)合起吊方式和吊點(diǎn)布置，在鋼筋籠內(nèi)布置一定數(shù)量（一般是24榀）的縱向桁架，見圖。鋼筋籠上貼有泡沫苯乙烯塑料塊等預(yù)埋件時(shí)，一定要固定牢固。泡沫苯乙烯塑料塊過多，或泥漿相對(duì)密度過大，還會(huì)使鋼筋籠上浮而難以插入槽內(nèi)，這種情況下有時(shí)須對(duì)鋼筋籠施加配重。如果鋼筋籠單側(cè)受到過大浮力，會(huì)使鋼筋籠傾斜，插入時(shí)難免會(huì)擦落槽壁土碴，此時(shí)亦應(yīng)增加配重加以平衡。鋼筋籠吊放 鋼筋籠的起吊、運(yùn)輸和吊放應(yīng)制訂周密的施工方案，主要解決好兩個(gè)問題：一是在吊放過程中不能使鋼筋籠產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形；二是插入過程中不要造成槽壁坍塌。鋼筋籠起吊應(yīng)用橫吊梁或吊架，吊點(diǎn)布置和起吊方式要防止起

11、吊時(shí)引起鋼筋籠變形。起吊時(shí)不能使鋼筋籠下端在地面上拖動(dòng)，應(yīng)先將鋼筋籠水平起吊，然后通過主機(jī)和輔助起重機(jī)的協(xié)調(diào)操作，使鋼筋籠吊直后對(duì)準(zhǔn)槽口。為防止鋼筋籠吊起后在空中擺動(dòng)，應(yīng)在鋼筋籠下端系上曳引繩以人力操縱控制。插入鋼筋籠時(shí)，吊點(diǎn)中心必須對(duì)準(zhǔn)槽段中心，緩慢垂直落入槽內(nèi)，此時(shí)必須注意不要因起重臂擺動(dòng)而使鋼筋籠產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，以致造成槽壁坍塌。鋼筋籠插入槽內(nèi)后，應(yīng)檢查其頂端高度是否符合設(shè)計(jì)要求，然后用橫擔(dān)或在主筋上設(shè)彎鉤將其擱置在導(dǎo)墻上。如果鋼筋籠是分段制作的，下段鋼筋籠插入槽內(nèi)后應(yīng)先懸掛在導(dǎo)墻上，然后將上段鋼筋籠垂直吊起，上下兩段鋼筋籠成直線連接。地下連續(xù)墻 鋼筋籠安放 上海地下變電站F、混凝土澆筑地下連續(xù)墻混凝土灌注的機(jī)具包括履帶式起重機(jī)、卸料翻斗車、混凝土導(dǎo)管和貯料斗，并配備簡(jiǎn)易澆筑架，組成一套設(shè)備。地下連續(xù)墻水下灌注混凝土用導(dǎo)管法澆注。開導(dǎo)管前下料斗內(nèi)的混凝土量要保證能使導(dǎo)管內(nèi)的泥漿完全排出，并使沖出后的混凝土足以封住并高出管口，以防止泥漿卷入混凝土內(nèi)。因此，貯料斗內(nèi)開管前初存的混凝土量要經(jīng)過計(jì)算確定。開