地下工程地下连续墙法

地下工程地下连续墙法第1页，共51页，2023年，2月20日，星期一地下建筑

地下铁道公路隧道水底隧道地下电站地下贮库城市地下综合体地下工程施工方法

盾构法沉井法沉管法顶管法矿山法地下连续墙法前言地下工程第2页，共51页，2023年，2月20日，星期一地下连续墙法地下工程施工技术之六——第3页，共51页，2023年，2月20日，星期一第4页，共51页，2023年，2月20日，星期一地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。1、定义(what)：什么是地下连续墙施工法第5页，共51页，2023年，2月20日，星期一2、特点（why）优点：①施工振动小；②墙体刚度大，整体性好；③施工速度快；④开挖工程量小；⑤可用于各种环境，如密集建筑群中建造深基坑支护；⑥可用于各种地质条件。缺点：①前期调查复杂；②施工技术要求较高；③制浆及处理系统占地较大，管理不善易造成现场泥泞和污染；④接头质量难保证，易形成结构薄弱点。第6页，共51页，2023年，2月20日，星期一3、施工（how）第7页，共51页，2023年，2月20日，星期一施工步骤施工前准备

导墙施工

开挖槽段泥浆护壁

清槽

钢筋笼吊装

泥浆制作钢筋笼制作灌注混凝土墙段接头施工

第8页，共51页，2023年，2月20日，星期一导墙放线导墙开挖第9页，共51页，2023年，2月20日，星期一钢筋绑扎模板支设第10页，共51页，2023年，2月20日，星期一浇筑混凝土导墙浇筑完毕要注意养护，中间要架设木支撑或者砖支撑第11页，共51页，2023年，2月20日，星期一再来一个支撑成槽开挖第12页，共51页，2023年，2月20日，星期一泥浆配置第13页，共51页，2023年，2月20日，星期一泥浆测试

锁口管吊放，两边的是锁口管

第14页，共51页，2023年，2月20日，星期一钢筋笼平台及钢筋对焊

钢筋龙起吊

第15页，共51页，2023年，2月20日，星期一钢筋笼入槽

第16页，共51页，2023年，2月20日，星期一混凝土浇筑第17页，共51页，2023年，2月20日，星期一锁口管起拔第18页，共51页，2023年，2月20日，星期一第19页，共51页，2023年，2月20日，星期一①场地准备：确定和安排机械所需作业面积：主要包括泥浆搅拌设备（泥浆搅拌设备以水池为主，水池总量为挖掘一个单元槽段土方量的2—3倍左右，即300—450m3）；钢筋笼加工及临时堆放场地；接头管和混凝土浇注导管的临时堆放场地以及其他用地。施工前准备

第20页，共51页，2023年，2月20日，星期一②场地地基加固：在地下连续墙施工中，挖槽、吊放钢筋笼和浇注砼等都要使用机械，安装挖槽机的场地地基对地下墙沟槽的精度有很大影响，所以安装机械用的场地地基必须能够经受住机械的振动和压力，应采取地基加固措施（换填表面软弱土层，整平和碾压地基，用沥青混凝土做简易路面为临时便道等）；施工前准备

第21页，共51页，2023年，2月20日，星期一③给排水和供电设备：根据施工规模及设备配置情况，计算和确定工地所需的供电量，并考虑生活照明等，设置变压器及配电系统，地下连续墙施工的工程用水是十分庞大的工程，全面设计施工供水的水源及给水管系统。

④护壁泥浆的稳定：泥浆的主要作用是护壁，其次是携沙、冷却和润滑，泥浆具有一定的密度，在槽内对槽壁产生一定的静水压力，相当于一种液体支撑，槽内泥浆面如高出地下水位0.6米—1.2米，能防止槽壁坍塌，关于地下连续墙的槽壁稳定性问题可以通过计算公式确定如梅耶霍夫的沟槽稳定临界高度公式；第22页，共51页，2023年，2月20日，星期一导墙施工导墙形式：选择现浇钢筋混凝土结构导墙形式。导墙的主要作用(1)起挖槽、造孔导向作用；(2)储存触变泥浆；(3)维护槽口稳定，避免塌方；(4)支承造孔机械及其它设备荷载。第23页，共51页，2023年，2月20日，星期一导墙施工顺序：平整场地→测量定位→挖槽及处理弃土→绑扎钢筋→支模板→浇注混凝土→拆模并设置横撑→导墙外侧回填土。第24页，共51页，2023年，2月20日，星期一导墙规格如地下墙是作为深基坑围护结构，导墙应考虑一定余量放样(一般取2cm+成榴精度x最大开挖深度)。导墙内净宽一般比设计墙厚大2-5cm，导墙的深度一般取1.5-2.0m。除考虑用途外，还要根据地质条件，使导墙坐落在稳定的老土层以下。导墙厚一般取20-30cm现挠钢筋混凝土，泥凝土强度等级在C20以上。立井混泥凝土帐幕施工一般都比较深(50m以),穿过地层变化也较大，往往要采用一种以上机械开挖，故导墙宽度至少要大于钻头直径20cm。导墙顶都要略高于地乎，以防地表水反流槽内。第25页，共51页，2023年，2月20日，星期一开挖槽段造孔设备及方法分类：(1)冲击式造孔直接出土机械及施工法；(2)斗式成槽机械及施工法；(3)旋转切削式泥浆循环出碴成槽机械及施工法。第26页，共51页，2023年，2月20日，星期一冲击式钻进时，用掏碴筒排除孔内碎碴。钻进和排碴间断进行，效率低，钻机造孔噪音和振动较大，不宜在人口密集和靠近建筑物地区造孔作业。1．冲击式造孔直接出土式机械它是依靠钻头的自重，在充满泥浆的孔中反复冲击破碎岩土，然后用带有活底的取碴筒将破碎下来的岩屑取出。主要设备有国产CZ—20、CZ—22、CZ—30，仿克沟YKC—22、YXC—30，以及意大利该设备构造简单，操作容易，适应性强，在坚硬土层和含砾石、卵石等复杂地层均可应用，槽孔垂直精度可控制在2-3%0，适用于深度较大的造孔施工。第27页，共51页，2023年，2月20日，星期一2．斗式成槽机械抓斗式成槽机的特点是利用抓斗上嵌的犁齿直接对土层进行破碎、抓取并将土体运出槽外。其型式主要有各种索式导板抓斗、液压导板抓斗和刚性导杆抓斗等，如图。使用专门机架沿导墙上铺的轨道移动工作或在履带吊车上工作。使用抓斗式挖格机一般都要预先在槽段两端用钻机钻两个垂直导孔，然后用抓斗抓除两导孔间的土体，以形成槽段。由于采用抓斗时土层不经破碎而被直接送至地面，又不需要泥浆循环和净化，故可降低泥浆消耗量，简化施工管理，提高工效，槽段衔接也较好，一般适于50m以下槽孔。第28页，共51页，2023年，2月20日，星期一中心提拉索式导板抓斗液压导板抓斗刚性导板抓斗第29页，共51页，2023年，2月20日，星期一第30页，共51页，2023年，2月20日，星期一3．回转式造孔机械回转式造孔机械用钻头、刃具对土层进行钻削，并借助泥浆循环排碴，机械化程度和工效、成孔质量、垂直精度均较好，而且噪音小，对侧面土体扰动较少，员适于土质较差、开挖较探的槽段。但其结构复杂，遇有大粒径砾石、卵石层难于使用。第31页，共51页，2023年，2月20日，星期一第32页，共51页，2023年，2月20日，星期一第33页，共51页，2023年，2月20日，星期一单元槽段划分：

地下连续墙的施工是沿墙体的长度方向把地下连续墙划分成许多某种长度的施工单元即单元槽段。单元槽段长度根据设计及施工条件（挖槽机具的性能、泥浆储备池的容量、相邻结构物的影响、投入机械设备数量、混凝土供应能力和地质条件）初步确定槽幅平面长度为3.8米—7.2米。对其整体性及防渗性能越有利，但槽段长度过大，土质稳定差，应根据水文地质条件、设备提吊能力、挖土机械特点、泥凝土供应能力和施工条件，以及施工精度要求。划分段数越少划分段数越多第34页，共51页，2023年，2月20日，星期一上海220kV地下变电站其内切回宜径为60m的正91边形，平均墙深38.4m，墙厚1.2m，周长达192.374m，周团埔身内有6个预留通道口，地下连续墒施工划分了五组38幅槽段，槽段之间用刚性接头，垂直允许偏差小于1／800。其档段长度与抓挖顺序加图。第35页，共51页，2023年，2月20日，星期一槽段(孔)的施工方法1)冲击式和斗式施工方法钻抓成槽—两钻一抓钻吸法砂泵排渣压缩空气排渣第36页，共51页，2023年，2月20日，星期一2)回转多头钻成槽机及泥浆反循环排碴施工法这种方法是钻进和排碴同时进行，效率较高。排碴利用压气排浆泵排碴，如图。无论采用何种施工方法，挖槽结束后，必须扫孔清碴，待槽孔符合设计标准，进行清孔换浆，保证护壁效果，以利下放钢筋笼和浇灌说凝上。第37页，共51页，2023年，2月20日，星期一泥浆护壁作用：在地下连续墙挖槽过程中，泥浆的作用是护壁，洗槽携渣，冷却机具和切土润滑。可提高工效，利于钻进和延长钻头使用寿命。故泥浆的正确使用，是保证挖槽成败的关键。主要成分：膨润土、水、化学按剂和一些惰性材料。第38页，共51页，2023年，2月20日，星期一清槽

槽段挖至设计标高后，测量槽段断面，如误差超过设计要求责需修槽。采用砂石泵进行槽内清渣，并将泥浆比重调换至1.10-1.20之间，以利于混凝土的灌注。钢筋笼制作与吊装

第39页，共51页，2023年，2月20日，星期一钢筋笼制作与吊装

钢筋笼应在清槽完后3-4h内吊装完毕。钢筋笼最好按单元槽段组成整体吊装，如需分段连接，接头用绑条焊，纵向受力搭接长度采用60d（钢筋直径）。钢筋笼的起吊方式和吊点布置与吊放，应周密考虑，制定切实可行的方案，不使钢筋笼发生较大的变形；钢筋笼吊放必须垂直对准槽中心，吊放应缓慢进行，发现受阻及时吊起经处理后重新吊放，放到设计标高后，可用横担搁置在导墙上，再进行下一步工序。第40页，共51页，2023年，2月20日，星期一第41页，共51页，2023年，2月20日，星期一第42页，共51页，2023年，2月20日，星期一灌注混凝土对混凝土的技术要求：W/C不得大于0.6；每立方米水泥用量不得少于400kg/m3；粗骨料（碎石）粒径一般为5--25mm，坍落度16～20cm，扩散度为34cm～38cm，初凝时间大于8小时，采用普通硅酸盐水泥，掺加减水剂UFA，掺量根据试验确定。浇筑混凝土前必须清刷相邻槽段接头，并用新搅制的泥浆置换槽内泥浆。首浇量的确定：吊装钢筋网片后6h内应立即灌注混凝土，刚开始浇灌时速度要快，使槽底沉渣随混凝土表面一起上升，一次性连续浇灌12m3以上混凝土，使导管总是埋在混凝土内1.5m以上，但亦不宜超过5m。第43页，共51页，2023年，2月20日，星期一采用导管法进行浇筑，混凝土面上升速度不小于2m/h。根据槽段长度采用两根导管同时灌注，两导管之间距不大于3m，导管距槽端不大于1.5m。两导管第一次灌注时必须同时进行，各砼面高差不宜大于0.3m，直到灌注到槽顶标高以上300～500mm。单元槽段必须连续灌注，不得中断。接近墙顶时，导管内超压力减少，为此可在槽内适量加水稀释泥浆。浇灌全槽时间不得超过混凝土初凝时间。第44页，共51页，2023年，2月20日，星期一第45页，共51页，2023年，2月20日，星期一墙段接头施工

接头要求：地下连续墙各槽段之间的接头应满足强度和抗渗要求。根据其功能作用，对地下连续墙的接缝有以下不同要求：(1)挡土墒和防渗墙，应具备防水功能。(2)永久性结构墙体，因承受土压、水压和工作压力等，接继应能将应力传递至承载层，并有抗震功能。圆形接头管连接接头形式混凝土预制板或钢板接头刚性接头第46页，共51页，2023年，2月20日，星期一圆形接头管连接此为常用型式，构造简单，吊放和起拔方便。但要很好控制混凝幸初凝时间，拔管时既要使提拔力最小，又要保证混凝土自撑不塌。防水效果较差c第47页，共51页，2023年，2月20日，星期一混凝土预制板或钢板接头将预制混凝土板和钢筋笼同时放入槽沟内，在预制板外的槽沟可回填碎石，下连接管或安装压气囊以抑止预制板的侧向位移。此种接缝型式的优点是地下槽向开挖后露出的预制板，其内侧钢筋可和凿