地下空間工程地連墻施工技術(shù)培訓(xùn)課件[詳細(xì)]

1、,地下連續(xù)墻,地下連續(xù)墻的歷史,地下連續(xù)墻開挖技術(shù)起源于歐洲，是根據(jù)打井和石油鉆井使用泥漿和水下澆注混凝土的方法發(fā)展而來 1950年在意大利米蘭首先采用了護(hù)壁泥漿地下連續(xù)墻施工 20世紀(jì)5060年代該技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國家及前蘇聯(lián)得到推廣，成為地下工程和深基礎(chǔ)施工中有效技術(shù) 1959年日本引進(jìn)，現(xiàn)在日本在此技術(shù)上最為發(fā)達(dá)，已經(jīng)累計建成了1500萬m2以上 1958年我國應(yīng)用于水利工程大壩防滲墻中，70年代起用于建筑工程，近幾年在地下等工程廣泛應(yīng)用 目前地下連續(xù)墻的最大開挖深度為140 m，最薄的地下連續(xù)墻厚度為20cm,地下連續(xù)墻的定義,地下連續(xù)墻：利用各種挖槽機(jī)械，借助于泥漿的護(hù)壁作用，在地下挖

2、出窄而深的溝槽，并在其內(nèi)澆注適當(dāng)?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B（水）、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。,地下連續(xù)墻的應(yīng)用,1.水利水電、露天礦山和尾礦壩（池）和環(huán)保工程的防滲墻 2.建筑物地下室（基坑） 3.地下構(gòu)筑物（如地下鐵道、地下道路、地下停車場和地下街道、商店以及地下變電站等）。 4.市政管溝和涵洞 5.盾構(gòu)等工程的豎井 6.泵站、水池 7.碼頭、護(hù)案和干船塢 8.地下油庫和倉庫 9.各種深基礎(chǔ)和樁基,地下連續(xù)墻優(yōu)點(diǎn),1.施工時振動小，噪音低，非常適于在城市施工。 2.墻體剛度大，可承受很大的土壓力，安全可靠。 3.防滲性能好， 4.可以貼近施工。使我們可以緊貼原有建筑物建造地下連續(xù)墻 5.

3、可用于逆做法施工。地下連續(xù)墻剛度大，易于設(shè)置埋設(shè)件，很適合于逆做法施工 6.適用于多種地基條件 7.可用作剛性基礎(chǔ)，取代樁、沉井、沉箱受力 8. 作為土壩、尾礦壩和水閘等水工建筑物防滲結(jié)構(gòu) 9.占地少，充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間 10.工效高、工期短、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)效益高,地下連續(xù)墻缺點(diǎn),1.在一些特殊的地質(zhì)條件下（如很軟的淤泥質(zhì)土，含漂石的沖積層和超硬巖石等），施工難度很大。 2.如果施工方法不當(dāng)或施工地質(zhì)條件特殊，可能出現(xiàn)相鄰墻段不能對齊和漏水的問題 3.地下連續(xù)墻如果用作臨時的擋土結(jié)構(gòu)，比其它方法所用的費(fèi)用要高些。 4.在城市施工時，廢泥漿的處理比較麻煩。,地下連續(xù)墻分類,1.

4、按墻體材料可分為： 鋼筋混凝土墻；塑性混凝土墻；固化灰漿墻；自硬泥漿墻；預(yù)制墻；泥漿槽墻（回填礫石、粘土和水泥三合土）；后張預(yù)應(yīng)力地下連續(xù)墻；鋼制地下連續(xù)墻。 2.按成墻方式可分為： 樁排式；壁板式；樁壁組合式。 3.按墻的用途可分為： 防滲墻；臨時擋土墻；永久擋土（承重）墻；作為基礎(chǔ)用的地下連續(xù)墻。 4.按開挖情況可分為： 地下連續(xù)墻（開挖）；地下防滲墻（不開挖） 目前我國應(yīng)用最多的是：現(xiàn)澆鋼筋混凝土、墻壁板式用作臨時擋土墻的地下連續(xù)墻,地下連續(xù)墻施工技術(shù),地下連續(xù)墻施工：在地面上采用專用挖槽機(jī)械設(shè)備，按一個單元槽段長度(一般68m)，沿著深基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑物周邊軸線，利用膨潤土泥漿護(hù)壁開挖深

5、槽 地下連續(xù)墻施工過程主要劃分為三個階段： 準(zhǔn)備工作階段 成槽階段 澆筑混凝土階段。,一.準(zhǔn)備工作階段,（1）施工現(xiàn)場情況調(diào)查 （2）水文地質(zhì)情況調(diào)查 （3）制定施工方案,施工工藝流程,（一）導(dǎo)墻施工,地下連續(xù)墻成槽前先要構(gòu)筑導(dǎo)墻，導(dǎo)墻是建造地下連續(xù)墻必不可少的臨時構(gòu)造物，再施工期間，導(dǎo)墻經(jīng)常承受鋼筋籠、澆注砼用的導(dǎo)管、鉆機(jī)等靜、動荷載的作用，因而必須認(rèn)真設(shè)計和施工，才能進(jìn)行地下連續(xù)墻的正式施工。,二.成槽階段,導(dǎo)墻采用小鋼模,導(dǎo)墻回填土,1.導(dǎo)墻的作用,(1).作為測量的基準(zhǔn) 導(dǎo)墻與地下墻中心相一致，規(guī)定了溝槽的位置走向，可作為量測挖槽標(biāo)高、垂直度的基準(zhǔn)，導(dǎo)墻頂面又作為機(jī)架式挖土機(jī)械導(dǎo)向鋼軌

6、的架設(shè)定位。 (2). 擋土作用 由于地表土層受地面超載影響，容易塌陷，導(dǎo)墻起到擋土作用。為防止導(dǎo)墻在側(cè)向土壓力作用下產(chǎn)生位移，一般應(yīng)在導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)每隔12m架設(shè)上下兩道木支撐。 (3). 重物支承臺 施工期間，承受鋼筋籠、灌筑混凝土用的導(dǎo)管、接頭管以及其它施工機(jī)械的靜、動荷載。 (4).存蓄泥漿 導(dǎo)墻內(nèi)存蓄泥漿，為保證槽壁的穩(wěn)定，要使泥漿液面始終保持高于地下水位一定的高度。大多數(shù)規(guī)定為1.252.0m。上海地區(qū)施工經(jīng)驗，使泥漿液面保持高于地下水位1.0m，一般也能滿足要求。,2、導(dǎo)墻形式 形 適用于較差土層 形 適用于較好土層 形 適用于較差土層,2.導(dǎo)墻的形式,導(dǎo)墻一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，

7、也有鋼制的或預(yù)制鋼筋混凝土的裝配式結(jié)構(gòu)。,3.導(dǎo)墻的施工順序,平整場地； 測量定位； 挖槽及處理棄土； 綁扎鋼筋： 支立導(dǎo)墻模板，為了不松動背后的土體，導(dǎo)墻外側(cè)可以不用模板，將土壁作為側(cè)模直接澆注砼； 澆注導(dǎo)墻砼并養(yǎng)生； 拆除模板并設(shè)置橫撐； 回填導(dǎo)墻外側(cè)空隙并碾壓密實,4.導(dǎo)墻的構(gòu)造要求,導(dǎo)墻一般采用C20混凝土澆筑，配筋通常為1214200 ，水平鋼筋連接成整體 導(dǎo)墻厚度150-200mm，墻趾200mm，墻深1.0-2.0m 導(dǎo)墻應(yīng)高壓地面100mm 地下墻兩側(cè)導(dǎo)墻內(nèi)表面之間的凈距，應(yīng)比地下連續(xù)墻厚度略寬，一般為40mm左右。導(dǎo)墻頂面應(yīng)高于地面100mm左右，以防雨水流入槽內(nèi)稀釋及污染泥

8、漿。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻拆模以后，應(yīng)沿縱向每隔1m左右設(shè)上、下兩道木支撐，將兩片導(dǎo)墻支撐起來，在導(dǎo)墻的混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度之前，禁止任何重型機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備在旁邊行駛，以防導(dǎo)墻受壓變形。,（二）泥漿護(hù)壁,地下連續(xù)墻的深槽是在下進(jìn)行挖掘的。 泥漿的費(fèi)用占工程費(fèi)用的一定比例 泥漿材料選用要因地制宜，就地取材,泥漿制備工廠,泥漿池,1.泥漿的作用,(1).護(hù)壁 泥漿具有一定的密度，在槽內(nèi)對槽壁有一定的靜水壓力，相當(dāng)于一種液體支撐。泥漿能滲入土壁形成一層透水性很低的泥皮，有助于維護(hù)土壁的穩(wěn)定性。 (2).攜渣 泥漿具有較高的粘性，能在挖槽過程中將土渣懸浮起來?？墒广@頭時刻鉆進(jìn)新鮮土層，避免土渣堆積在工作面

9、上影響挖槽效率，又便于土渣隨同泥漿排出槽外。 (3).冷卻機(jī)具和切土滑潤 泥漿既可降低鉆具因連續(xù)沖擊或回鉆而上升的溫度，又可減輕鉆具的磨損消耗，有利于提高挖槽效率并延長鉆具的使用時間,2.泥漿的成分,制作工藝： 制備泥漿 、自成泥漿 、半自成泥漿 成分： 膨潤土泥漿、聚合物泥漿、CMC泥漿及鹽水泥漿。,膨潤土等礦物成分（%）,注：硅鋁率=SiO2/(aL2O3+Fe2O3)。 硅鋁率4稱為膨潤土，4稱高嶺土。,3.控制泥漿性能的指標(biāo),1).密度: 泥漿密度取決于泥漿設(shè)計配合比中的固體（膨潤土）物質(zhì)的含量。我國采用膨潤土拌制的泥漿的密度通常為1.031.045。 (2). 粘度: 泥漿的粘度采用

10、漏斗粘度計測定。我國常用500/700方法，即用700ml容量的漏斗粘度計裝滿泥漿，測定從下口漏出500ml所需的時間（秒），作為泥漿的粘度指標(biāo)。粘度指標(biāo)控制范圍為1930秒， (3).失水量和泥皮性質(zhì): 控制泥漿的失水量和使泥漿具有產(chǎn)生良好的泥皮的性質(zhì)，是泥漿護(hù)壁作用的重要因素。通常對于新制泥漿要求失水量在10c.c./30分鐘以下，泥皮要求致密堅韌，厚度不大于1mm。對循環(huán)使用中的泥漿，由于土砂顆粒的混入土及地下水中的鈣離子等污染，性能會漸漸惡化，但要求控制在200c.c./30分鐘及2mm以下。 (4).pH值: 施工中泥漿受水泥、地下水和土壤中的鈣離子等金屬陽離子污染，泥漿會失去懸液性

11、質(zhì)，產(chǎn)生凝絮化，起pH值升高。一般對新泥漿要求pH值為89，對使用中泥漿控制在11以內(nèi)。 (5).穩(wěn)定性: 檢驗?zāi)酀{本身的懸液結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的指標(biāo)。 (6).含砂量: 采用含砂量測定器測定。,（三） 槽段開挖,開挖槽段是地下連續(xù)墻施工中的重要環(huán)節(jié)，約占工期的一半，挖槽精度又決定了墻體制作精度，所以是決定施工進(jìn)度和質(zhì)量的關(guān)鍵工序。地下連續(xù)墻通常是分段施工的，每一段稱為一個槽段，一個槽段是一次混凝土澆筑單位。,1. 槽段長度的確定,槽段長度的選擇，不能小于鉆機(jī)長度，越長越好，可以減少地下墻的接頭數(shù)，以提高地下連續(xù)墻防水性能和整體性。實際長度的確定，一般應(yīng)考慮以下的因素： （1）地質(zhì)情況的好壞：地層很

12、不穩(wěn)定時，為防止溝槽壁面坍塌，應(yīng)減少槽段長度，以縮短造孔時間。 （2）周圍環(huán)境：假使近旁有高大建筑物或較大的地面荷載時，為確保溝槽的穩(wěn)定，應(yīng)縮減槽段長度，縮短槽壁暴露時間。 （3）工地具備的起重機(jī)能力：根據(jù)工地所具備的起重機(jī)能力是否能方便地起吊鋼筋籠等重物，決定槽段長度。 （4）單位時間內(nèi)供應(yīng)混凝土的能力：通常可規(guī)定每槽段長度內(nèi)全部混凝土量，須在4小時內(nèi)灌筑完畢。即 （5）工地所具備的穩(wěn)定液槽容積：穩(wěn)定液槽的容積一般應(yīng)是每一槽段容積的2倍。 6）工地占用的場地面積以及能夠連續(xù)作業(yè)的時間：為縮短每道工序的施工時間，應(yīng)減小槽段的長度,2. 槽段平面形狀和接頭位置,作為深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)或地下構(gòu)筑物外

13、墻的地下連續(xù)墻，一般多為縱向連續(xù)一字形。但為增加地下連續(xù)墻的抗撓曲剛度，也可采用L形、T形及多邊形，墻身還可設(shè)計成格柵形。 劃分單元槽段應(yīng)十分注意槽段之間的接頭位置的合理設(shè)置，一般應(yīng)避免接頭設(shè)在轉(zhuǎn)角處及地下連續(xù)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接處，以保證地下連續(xù)墻有較好的整體性。,3. 挖槽機(jī)械和槽段開挖,地下連續(xù)墻施工挖槽機(jī)械是在地面操作，穿過泥漿向地下深處開挖一條預(yù)定斷面槽深的工程機(jī)械。由于地質(zhì)條件不同，斷面深度不同，技術(shù)要求不同，應(yīng)根據(jù)不同要求選擇合適的挖槽機(jī)械。 目前我國在施工中應(yīng)用較多的是： 吊索式或?qū)U式（蚌式）抓斗機(jī) 鉆抓斗式挖槽機(jī) 多頭鉆機(jī),成槽機(jī)械,成槽機(jī)械,1 挖斗式 蚌式挖斗,1）吊索式或?qū)U式（蚌式）抓斗機(jī) 用于開挖墻厚4501200mm，深50m，土的標(biāo)貫值50的地下連續(xù)墻。蚌式抓斗通常以鋼索操作斗體上下和開閉，即索式抓斗。用導(dǎo)桿使抓斗上下，并通過液壓開閉斗體，即導(dǎo)桿式抓斗。為提高挖槽垂直精度，可在抓斗的兩個側(cè)面安裝導(dǎo)向板，也稱導(dǎo)板抓斗,挖斗式 蚌式挖斗施工過程（1）,挖斗式 蚌式挖斗施工過程（2） 鉆抓結(jié)合,2 沖擊式 ISO沖擊鉆機(jī),3 回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī) 多頭鉆 成槽機(jī),3回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī) 銑削鉆 成槽機(jī),3 回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī) 銑削