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文檔簡介

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

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