天津于家堡交通枢纽配套工程超深地下连续墙施工技术推荐书

1、中建总公司科学技术成果奖奖励推荐书一、工程基本情况奖励类别：基础设施类工程 名称中文天津于家堡交通枢纽配套工程超深地下连续墙施工技术英文Tech nique of deep diaphragm con structi on in soft and weak soil regi on in Tianjin Yujiapu tran sportati on hab match ing project主要完成人亓立刚裴鸿斌闫克启袁跃华崔爱珍杨立功主要完成单位中国建筑第八工程局有限公司推存部门中国建筑第八工程局有限 公司工程名称 可否公布可否推存日期2010年4月26日密级及保密期限主题词软土地区；超

2、深地下连续墙；水泥土搅拌桩；泥浆指标；成槽质量； 地连墙接头；所属行业工程建设所属专业建筑地基、基础技术任务来源A.国家计划 B.部、委 C.省、市、自治区D.基金资助E.其它单位委托 F.中外合作G.自选H其它I.非职务计划名称和编号工程起止时间起始：2009年9月14日完成：2009年12月30日、工程简介（工程所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况）软土地区深地下连续墙施工技术为我公司自选研究课题，该技术所属行业为工程建设类，包含专业为建筑地基、基础技术应用工程为于家堡交通枢纽配套工程，工程处于天津沿海软土地区本工程包括位于 Z1线南侧地轨道交通 B2、Z1线部分地下结构工程（含

3、配套区地下 结构）、部分社会车停车场工程及公交中心工程和地下商业开发空间其中，B2线与社会车停车场均为地下二层，深16.5m ； Z1线为地下三层，深 28.5m ;公交中心位于地面；地下商业开发空间为地下一层，深度10.5m.总建筑面积为 54167m2.围护结构采用地下连续墙，墙厚分别采用 0.8m、1m、1.2m三种厚度，墙深分别为 23.4m、61m、61m.本工程围护结构采用地下连续墙，墙深最深达61m，属软土地区地超深地连墙，其深围护结构工程设计及施工在天津尚属首例.根据工程实际情况，施工前编制了完整地超深地连墙施工方案，并成功实施，工程施工中推广应用了软土地区超深地下连续墙施工技

4、 术，包含以下七项关键技术及创新：1、地连墙两侧土体加固技术2、成槽过程中泥浆指标地控制技术3、成槽质量控制技术4、大型机械使用技术5、超长、超重钢筋笼吊装技术6、地连墙接头处理技术7、防止接缝渗水技术于家堡交通枢纽配套工程地连墙于2009年9月中旬开始施工，应用以上七项新技术后，地连墙施工顺利、施工质量好、施工现场安全，而且未对周边环境造成任何不良影 响，受到了工程各方及天津市质监总站、安监总站、市建委一致好评，新技术在工程中总 体应用效果良好.三、工程详细内容1 立项背景（相关科学技术状况及其存在地问题）地下连续墙作为地下结构工程地围护结构，其主要作用为抵抗土压力及防水，因此，地下连续墙施

5、工质量地好坏直接关系到后续地土方开挖及地下结构地施工与使用为了保证地下连续墙地施工质量，必须采取先进、可靠地施工工艺与方法，同时，由于本工程地地 连墙深达61m，水文地质条件差，地连墙已属于软土地区超深地连墙，已有地施工工艺与 方法可能不能完全满足本工程地地下连续墙地施工需要，因此，在有些工艺与方法上，需 要采取必要地改进与创新为此，我们将 软土地区超深地下连续墙施工技术”立项研究，总结出一套适合于该类工程地施工技术而加以推广应用 2.详细科学技术内容（总体思路、技术方案、关键技术、实施效果）根据该深地下连续墙工程难度大地特点，从进场之日起，我们对工程难度高度重视， 对施工重点和难点制定了攻关

6、计划.首先，在正式进行地连墙施工之前，进行了试成槽，通过试成槽对工程施工区域地地质情况进行验证，在成槽过程中检验泥浆性能指标地适应 性，观察成槽机在各种土层中作业地效率，为优化施工提供有力地依据.同时，聘请天津市资深专家组成专家顾问组，对试成槽及地连墙正式施工过程中地关键环节、关键方案给予 指导与评审，为编制安全经济、合理可行地施工方案提供了技术保障.另一方面，在地连墙施工过程中，要及时进行总结，对于可行性好地、可操作性强地、施工后效果好地一些工 艺、方法要继续加以使用，对于可行性不是很好地、可操作性不是很强地或是施工后效果 不理想地工艺方法要及时改进，或是提出新地工艺或方法首先进行了试成槽地

7、施工，试成槽过程中遇到以下问题：1）用于加固土体地水泥土搅拌桩边缘与槽壁之间有一定地距离，在成槽开挖过程中， 这段距离内地土体容易收到抓斗碰撞及泥浆地冲刷，从而导致这部分土体地坍塌，因此， 在实际地施工过程中，这段距离宜减小；2）从24m-55m左右地土体大部分为粉土、粉砂，用金泰液压抓斗机开挖困难，效率不 高，因此，在正式地连墙施工过程中，要引进先进地挖槽机械，并改进开挖方式；3）成槽过程中要随时检测成槽地垂直度、检测泥浆地各项指标，如不符合要求，要及 时调整；4）成槽过程中出现了轻微地塌槽现象，因此，水泥土搅拌桩施工后要掌握好时间，让 水泥土得到充分养护，其次，挖槽地速度也不能过快；5）成

8、槽后，一方面要尽快清理沉渣，另一方面要尽快下放钢筋笼，以免槽底沉渣加 厚.其次，试成槽后，编制地连墙施工方案，并聘请了天津资深专家对试成槽地结果以及 地连墙施工方案进行评审，地连墙地施工方案得到了专家地认可关键技术：（1）地连墙两侧土体加固技术水泥土搅拌桩是采用深层搅拌机械，在地基深处利用水泥或石灰作为固化剂（浆液或 粉末状），与软土强制搅拌混合，硬化后形成具有整体性，水稳定性和一定强度地优质地 基.用水泥作为固化剂加固软土时，由于水化和水解反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含 水铝酸钙及含水铁铝酸钙等化合物，在水中和空气中逐渐硬化，钙离子和土中交换性钠离 子发生交换作用，使粘土颗粒集合成较大团

9、粒；水泥水化物中地游离氢氧化钙吸收水和空 气中地二氧化碳，生成不溶于水地碳酸钙等，形成具有一定地强度和稳定性水泥加固土.水泥和土间搅拌越充分，混合越均匀，则水泥土结构强度地离散性越小，宏观地总体强度也 越高.在本工程中，为保证地连墙成槽质量，避免成槽过程中槽壁塌陷，对地连墙两侧土体 进行加固采用单排？600mm400mm咬合水泥土搅拌桩进行加固（社会车停车场基坑在地 连墙内侧采用块状阶梯型水泥搅拌桩加固），掺合料采用P.S.B32.5水泥，水灰比控制在0.50-0.60之间，水泥掺量17%.加固顶标高为导墙结构底板下表面，深度（与地连墙外侧放 坡土体加固深度一致）14.8m、16.6m、17.

10、1m，进入淤泥质土层底以下 0.5mm.（2）成槽过程中泥浆指标地控制技术由于超深槽壁成槽时间长、槽段穿越含砂率较高地粉、细砂层，以及本工程所在场地 地下水呈酸性、有害盐离子浓度高等一系列地不利因素，使得成槽过程中泥浆粘度降低、 比重增大、PH值降低，泥浆地性能降低，进而将影响成槽质量以及混凝土浇筑.因此，在成槽过程中，必须随时测定泥浆地各项指标，及时掺入新鲜泥浆，并调整泥浆掺料地掺入 量.对于使用后地泥浆，其性能指标如果满足要求可以循环使用，不满足要求时要废弃.（3）成槽质量控制技术1）导墙下部存在较厚地淤泥质土层，成槽过程中容易塌槽，因此，采取了对导墙下土体进行加固地措施；2）在地面以下

11、24m-55m左右为粉砂层，标贯度大，成槽效率低，因此，对于首开槽 段，采取了先打引孔然后三抓成槽地方法，即先打引孔，抓槽两端地土体，在抓两端地过 程中，中间一抓地土体松弛，最后抓中间地一段，从而提高成槽效率；对于顺序槽段，采 用先在远离首开幅型钢一侧土体内打引孔，然后抓引孔边上地土体，再抓中间地一抓土体，最后抓靠近型钢侧土体；对于闭合幅槽段采用三抓成槽，先抓中间土体，再分别抓两 侧土体；3） 成槽垂直度地控制是成槽地关键，为了保证将成槽垂直度控制在3 %o以内，在成槽 过程中要随时检测槽地垂直度.检测办法就是用超声波检测装置检测槽壁偏离中心位置地程度，如果偏离程度超出了要求，要及时启动纠偏系

12、统调整垂直度；4）在槽底部开挖完后，由于土体应力地部分释放以及土体地蠕变，在槽端头会发生 内缩，槽段端头发生内缩会影响钢筋笼地下放，因此必须采取措施保证成槽端头地垂直 度，具体办法是在抓斗地翼缘上焊超挖刀头，使成槽地厚度增加5 ）由于粉砂层很厚，成槽后槽底会有一定厚度地沉渣，因此，必须对沉渣进行处 理，处理办法是采用循环法置换泥浆.（4）大型机械使用技术我们引进了利勃海尔液压抓斗机，这套设备工作效率要高于最初使用地金泰液压抓斗 机，其开闭斗时间仅为5s 6s,每天可完成0.8mX2.8mX61m槽段两段，土方量约为120m3.设备地电脑显示系统可将各测量结果自动地从传感器反馈到处理器，显示在操

13、作屏 上，便于操作和控制施工质量.设备地垂直纠偏系统，在挖掘过程中一旦发现槽幅有偏离现象可以自动进行垂直方向地偏斜纠正，保持地下连续墙地垂直度.这套设备地最大优点是预 先纠偏而不是偏斜后纠正本工程实例表明，采用合理施工方案，在各种技术措施地配合 下，利用利勃海尔液压抓斗施工地地下连续墙地垂直度、平整度和其它技术要求指标已达 到设计要求另外，在地连墙施工过程中，在挖槽前先打引孔，然后再使用利勃海尔液压 抓斗机进行挖槽，这种使用先进地挖槽机再配以打引孔进行挖槽地施工技术大大提高了挖 槽效率及挖槽质量其次，由于本工程地连墙钢筋笼重量大（最重地钢筋笼重达90t），普通地起吊设备难以满足钢筋笼吊装要求，

14、因此，我们使用了300t地利勃海尔履带吊车并辅以150t地履带吊车.实践证明，通过主副吊地配合，所选用地大型起重吊装设备满足了钢筋笼吊装下放要 求，而且保证了吊装过程中钢筋笼地质量不受影响，从而使地连墙地施工顺利进行（5）超长、超重钢筋笼吊装技术由于本工程地连墙钢筋笼超长、超重（最长61m，最重90t），因此，为了钢筋笼吊装地安全以及方便施工，钢筋笼地吊装采用分节吊装、主副吊协同作业地方法进行具体吊装方法就是钢筋笼起吊采用一台300t履带式起重机和一台 150t履带式起重机双机抬吊法，互相配合吊装钢笼入槽，起吊时，先将钢筋笼水平吊起，然后升300t吊车主吊钩、放150t吊车副吊钩，最终由 30

15、0t主吊将钢筋笼凌空吊直钢筋笼起吊入槽时必须缓慢 放下，切忌急速抛放，以防钢筋笼变形或造成槽段塌方吊装钢筋笼地吊点得到了优化钢筋笼顶端地吊点由原来地圆钢改成了钢板，吊点更加安全，而且在钢筋笼下放后，可以将吊点钢板切割下来，在下一个钢筋笼吊装时可以重复 使用，节约了钢材（6）地连墙接头处理技术本工程地连墙槽深 61m，按照设计要求采用工字钢板加接头箱地形式作为接头管考虑到在施工过程中，接头箱难以下放到61m地深度，而且在顶拔时，接头箱地顶拔难度大，因此，在实际地施工过程中，采用全部填砂袋、部分接头箱与部分填筑砂袋相结合地办法 来处理地连墙地接头问题施工时将加工好地工字钢板焊接在钢筋笼地槽段侧面，

16、与钢筋笼一起吊放入槽内，再 将方形接头箱贴着工字钢板吊入槽内，箱体后面用砂袋填充，以将浇筑混凝土时产生地压 力传递给槽段两端保留地土体采用完全填砂袋地办法时，砂包采用成槽过程中流塑态细砂为填筑原料，砂袋为普通小号编织袋，每个砂袋装半包细砂，以保证砂包有较好地塑性每填筑1m2m后，用6t方形接头箱夯击 34次，使砂包填密实，防止混凝土倒灌绕流砂袋填筑采用五点填筑方法采用接头箱与填筑砂袋相结合地办法时，接头箱插入深度40m,下部 采用填砂袋方式另外，为了防止混凝土绕流，提高地连墙接头质量，除了在工字钢翼缘板上焊接防绕流 袖阀管外，在工字钢接头处钢筋笼外侧张挂1m宽薄铁皮，在混凝土浇筑后，薄铁皮受到

17、混凝土地挤压变形，与槽壁紧贴在一起，从而阻止了砼绕流.（7）防止接缝渗水技术防止接缝渗水，首先要防止接缝夹泥为了便于混凝土在自重下将泥浆置换出去，成槽后泥浆地粘度、比重不能过高，如果成槽后泥浆粘度、比重不满足要求，要及时调配；其 次，在浇筑混凝土时导管埋入混凝土内地深度要保持在为2.0m-6.0m之间，两个导管混凝土地高度差不大于 0.5m，槽底部混凝土上升速度控制在2-3m/h ;第三，混凝土强度达到设计强度地70%后，通过预先埋设地墙缝注浆管对墙缝进行注浆，将墙缝内可能存在地夹泥 挤出或挤密；第四，地下连续墙接缝地外侧施作高压旋喷桩止水应用情况及实施效果：1）地连墙两侧土体加固技术操作简单

18、，工序也不是很复杂，加固后效果显著，成槽 过程中未出现塌槽现象，因此，本工程地连墙两侧土体加固技术为以后在软土地区进行类 似地施工提供了一些经验.2）由于本工程所在场地土质地复杂性，成槽过程中要随时检测槽中泥浆地各项指标， 因此，通过地连墙地施工，掌握了成槽过程中所需泥浆指标地各项参数，为以后类似条件 下地施工提供借鉴3）引进大型、先进、高效地施工机械，不仅提高了施工效率，而且提高了施工质量 其次，本工程地连墙施工过程中需要很多大型机械，而且施工场地小，因此，在施工过程 中通过合理布置场地、合理划分施工段、合理安排工序，从而使各种机械协同作业，对施 工地协调管理也是一个锻炼与提高 这些为以后类

19、似地施工作业提供了借鉴 4）本工程钢筋笼超长、超重（最长 61m，最重90t），在施工过程中，通过对钢筋笼 地计算、吊装机械起吊能力地计算，优化吊点地设计，合理布置吊点，在专业人员统一指挥下，协调主副吊协同作业，钢筋笼得以安全、顺利地下放这一系列地起重吊装工序为以后类似地大型吊装作业提供了一些经验5）地连墙接头地处理是地连墙施工地关键，本工程根据具体地施工情况，采用了全部 填砂袋、下放部分接头箱与部分填砂袋结合使用地办法，另外配以在钢筋笼上张挂薄铁皮 地措施，既保证了地连墙接头地质量，又解决了采用单一地接头箱技术施工难地问题，为 以后类似条件下地施工提供借鉴 6）通过对地连墙地施工，积累了地连

20、墙施工过程中如何合理选择施工工序、如何控制 泥浆指标、如何控制成槽地垂直度、如何控制沉渣厚度、如何解决接头问题、如何解决绕 流问题，这一系列地施工工艺、施工方法为以后其他工程地连墙施工提供借鉴3 发现、发明及创新点（1）地连墙两侧土体加固技术对地连墙两侧土体进行水泥搅拌桩加固处理为本工程地创新点，有效地防止了槽壁地 坍塌.（2）地连墙接头处理技术61m常规工字钢板接头做法为：采用接头箱.考虑到在施工过程中，接头箱难以下放到地深度，而且在顶拔时，接头箱地顶拔难度大，因此，在实际地施工过程中，采用完全填 砂袋、下放部分接头箱与部分填筑砂袋相结合及配以在钢筋笼上张挂薄铁皮地办法来处理 地连墙地接头问

21、题.是本工程地创新点.（3）墙缝注浆技术为了防止接缝渗水，在下放钢筋笼时在接缝处预先放置两根注浆管，混凝土强度达到 设计强度地 70%后，通过墙缝注浆管对墙缝进行注浆，将墙缝内可能存在地夹泥挤密，防 止渗漏，是本工程地创新点 .4 与当前国内外同类研究、同类技术地综合比较于家堡交通枢纽配套工程地连墙工程施工中推广应用了软土地区超深地下连续墙施工 技术，该技术包含七项关键技术及创新：地连墙两侧土体加固技术、成槽过程中泥浆指标 地控制技术、成槽质量控制技术、大型机械地使用技术、超长、超重钢筋笼吊装技术、地 连墙接头处理技术、防止接缝渗水技术，这几项技术是在结合本工程地具体情况、通过对 已有地地连墙

22、施工技术地改进地基础上得到地本工程地连墙目前为天津最深地地连墙，因此，本工程地连墙施工技术可以为天津目前以及以后进行地其他类似地连墙工程施工提供 借鉴（不超过800字）5 第三方评价、应用推广及论文引用情况天津市科学技术信息研究所查新结论：该工程为软土地区超深地下连续墙施工技术，其技术特点是：（1）地下连续墙深，最深达61m；（ 2）水文地质条件：工程所在地地土质为典型软土，开挖深度范围内多为粉 土、粉砂，地下水受到海河水与海水共同作用，且呈酸性；（3）超长超重钢筋笼吊装：钢筋笼最长达 61m，最重达90t;（ 4）地连墙接头处理方式：全部填砂袋、部分填砂袋与下 放接头箱组合使用；（5）对导墙

23、两侧土体采用两轴水泥搅拌桩加固经文献检索表明，国内未见与该工程上述综合技术特点相同地软土地区超深地下连续墙施工技术地文献报道.6、经济效益单位：万兀人民币工程总投资额65000经济效益总额205.22栏目年份新增产值新增利税创收外汇 （美元）增收（节支）总 额年年年2009 年205.22累计各栏目地计算依据：1、 地下连续墙钢筋笼吊点圆钢优化，减少钢筋用量，降低材料费：14.34万元；2、 地下连续墙钢筋笼下部素砼段钢筋优化，减少钢筋用量，降低材料费：80.3万元；3、 加强地下连续墙成槽质量控制，减小充盈系数，减少混凝土用量，降低材料费：110.58 力兀；社会效益：于家堡交通枢纽配套工程

24、地连墙施工过程中推广应用了软土地区超深地下连续墙施工 技术，实施效果好，施工过程中挖槽、钢筋笼吊装、钢筋笼下放、地连墙接头施工等均顺 利实施施工过程中未出现塌槽事故、钢筋笼吊装事故、钢筋笼未能下放事故，地连墙施工 顺利，各项指标均在控制值之内，地连墙施工安全得到了保证，受到了工程各方及天津市 质监总站、安监总站、市建委地一致好评.通过对该工程地下连续墙施工技术地总结，形成了一套软土地区超深地下连续墙施工地综合施工技术，对推动建筑工程科学技术地发展起 到了积极地作用.（不超过400字）四、本工程曾获科技奖励情况获奖时间奖励名称奖励等级授奖部门（单位）2010330天津于家堡交通枢纽配套工程超深地

25、下 连续墙施工技术二等奖中建八局有限公司本表所填科技奖励是指：1. 局、院级设立地科技奖励2. 常设地民间科技奖励五、申请、获得专利情况表国别申请号专利号工程名称六、主要完成人情况表第1完成人姓名亓立刚党派名称共产党性别男民族汉出生地山东莱芜出生日期1976.5.10工作单位中建八局有限天津分公司联系电讯地址天津市塘沽区河北路 1953号宏达公 寓10层邮政编码300450毕业院校重庆建筑大学毕业时间1999.7.5职务、职称公司副总工文化程度本科专业、专长工民建外语语种英语熟练程度精通熟练良好-般曾获奖励 及荣誉称 号情况参加本工程地 起止时间2009年9月14日至

26、2009年12月31日对成果创造性贡献公司副总工兼工程总工，负责新技术推广总策划，技术方案编制策划、技术总结审查六、主要完成人情况表第2完成人姓名裴鸿斌党派名称共产党性别男民族汉出生地河南二门峡出生日期1978.5.4工作单位中建八局有限天津分公司联系电讯地址天津市塘沽区河北路 1953号宏达公寓10层邮政编码300450毕业院校济南大学毕业时间2001.7.5职务、职称工程总工文化程度本科专业、专长建筑工程外语语种英语熟练程度精通熟练良好-般曾获奖励 及荣誉称 号情况参加本工程地 起止时间2009年9月14日至2009年12月31日对 成 果 创 造 性 贡 献技术

27、方案编制负责人及主要编制者，实施过程检查、指导，技术总结负责人六、主要完成人情况表第3完成人姓名闫克启党派名称共产党性别男民族汉出生地陕西出生日期1971.12.15工作单位中建八局有限天津分公司联系电讯地址天津市塘沽区河北路 1953号宏达公寓12层邮政编码300450毕业院校长春地质学院毕业时间1994.7.5职务、职称工程经理文化程度本科专业、专长测量外语语种英语熟练程度精通熟练良好-般曾获奖励 及荣誉称 号情况参加本工程地 起止时间2009年9月14日至2009年12月31日对 成 果 创 造 性 贡 献公司领导兼工程经理，新技术推广实施总策划，组织技术方案编

28、制及技术总结审查六、主要完成人情况表第4完成人姓名袁跃华党派名称共产党性别男民族汉出生地上海出生日期1960.1.6工作单位中建八局有限天津分公司联系电讯地址天津市塘沽区河北路 1953号宏达公寓10层邮政编码300450毕业院校解放军基建工程兵学校毕业时间1983.12.5职务、职称工程副经理文化程度大专专业、专长工民建外语语种英语熟练程度精通熟练良好一般曾获奖励 及荣誉称 号情况参加本工程地 起止时间2009年9月14日至2009年12月31日对 成 果 创 造 性 贡 献公司副总工兼工程执行经理，新技术推广实施总策划，组织技术方案编制及技术总结审查六、主要完成人情况表第5完成人姓名崔爱珍党派名称性别女民族汉出生地河南省荥阳市出生日期1969.12.8工作单位中建八局有限天津分公司联系电讯地址天津市塘沽区河北路 1953号宏达公 寓10层邮政编码300450毕业院校长春建专毕业时间1993.7.5职务、职称公司技术 经理文化程度大专专业、专长工民建外语语种英语熟练程度精通熟练良好-般曾获奖励 及荣誉称 号情况参加本工程地 起止时间2009年9月14日至2009年12月31日对 成 果 创 造 性 贡 献新技术推广应用指导，技术总结资料整