地下连续墙施工工艺及通病防治

地下连续墙施工技术、质量安全控制要点浙江XX工程管理股份有限公司/苏州分公司一、地下连续墙施工工艺简介二、地下连续墙现场施工质量、安全控制及分析三、地下连续墙常见的质量通病及处理措施四、结束语地下连续墙钢筋笼吊装（超过一定规模的危险性较大分部分项工程）深基坑工程（超过一定规模的危险性较大分部分项工程）一、地下连续墙施工工艺简介1.1、地下连续墙定义通过专用的挖（冲）槽设备，沿着地下建筑物的周边，按预定的位置，采用泥浆护壁开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽，并在槽内设置具有一定刚度的段施工，用特殊方法接头，使之形成地下连续的钢筋混凝土墙体，以便基坑开挖时防渗、挡土，作为邻近建筑物基础的支护以及直接成为承受直接荷载的基础结构的一部分。1.2、成槽方式①、铣槽式②、液压抓斗式③、冲击式1.3、地下连续墙的作用①、止水、防渗②、作为基坑开挖时围护结构及对周边建（构）筑物的支护③、兼做地下工程永久性结构的一部分。1.4、地下连续墙的设计地下连续墙的常用墙厚为0.6、0.8、1.0和1.2m。确定地下连续墙单元槽段的平面形状和成槽宽度时需考虑众多因素，如墙段的结构受力特性、槽壁稳定性、周边环境的保护要求和施工条件等，需结合各方面的因素综合确定。一般来说，壁板式一字形槽段宽度不宜大于6m，T型、折线型、L型、Z型槽段等槽段各肢宽度总和不宜大于6m。直线壁板式折线壁板式T型地下连续墙L型Z型二、地下连续墙现场施工质量、安全控制及分析2.1、地下连续墙施工工艺流程2.2、导墙稳定上部土体，防止槽口坍方；d)施工荷载支承平台—承受诸如成槽机械、钢筋笼搁置点、导管架、顶升架、接头管等重载动载。②、形式：导墙多采用现浇钢筋混凝土结构。导墙断面常见的有三种形式：倒L形、“][”形。导墙净距应大于地连墙墙设计尺寸40－60mm。③、异型槽段（L、Z型）转角处导墙需向外放延伸约40cm，以满足槽段断面尺寸及钻孔入岩需要。④、受场地有限时，要求严格控制大型机械及重荷载车辆行驶路线，有必要的情况下，在行走路线铺设钢板，以便减少单位面积上的土压力。2.3、护壁泥浆制备（泥浆是成槽的基础）①、泥浆的配合比及性能指标的确定，除通过槽壁稳定的检算外，还须在成槽过程中根据实际地质情况进行调整（应按槽段中最不利地质情况配置）。②、新制备泥浆静置24h后，其相对密度、粘度、pH值、含砂率、失水量须经测试全部符合规范及设计要求，泥浆的储备量不宜小于日计划最大成槽量的2倍。③、泥浆是以膨润土为主、羧甲基纳纤维素、纯碱等辅助材料，利用PH值接近中性的水按一定比例进行拌制而成。泥浆粘度检测泥浆含砂率检测泥浆PH值检测泥浆比重检测2.4、成槽施工①、当导墙强度达到设计强度后，即可进入地连墙成槽开挖施工。开挖采用成槽机施工，边开挖边往槽段中及时补充泥浆，使泥浆液面始终保持在导墙顶面以下30cm的位置，以确保成槽过程中槽壁的稳定。2.5、刷壁（刷壁是接头处止水的关键）①、苏州轨道车站围护结构地下连续墙采用工字钢接头，工字钢接头的优点是：施工方便、速度快、节省工时；增强墙体纵向抗弯力并延长地下水渗透路泾，对深孔地区防止接头开叉和保证接头厚度都有积极意义；成墙质量高、抗渗性能好等。缺点是：用钢量较大，施工要求高，要求吊装设备起重量较大。监理工程师必须对刷壁工序进行全程旁站，确保最后一刷不带有刷出的混凝土、泥渣②、地下连续墙是泥浆护壁成槽，接头工字钢面上必然附着有一定厚度的泥皮，如不清除，浇筑混凝土时在槽段接头面上就会形成一层夹泥带，基坑开挖后，在水压作用下可能从这些地方渗漏水及冒砂。为了减少这种隐患，保证连续墙的质量，施工中必须采取有效的方法进行清刷工字钢接头面。③、刷壁要求在钢丝刷上没有泥渣才可停止，一般至少需要刷10次，直至无泥,确保接头面与后浇筑混凝的接合紧密。刷壁器2.6、清孔、换浆①、当开挖槽段达到设计深度和宽度后，先用成槽机抓斗侧面特制的钢齿在工字钢内侧由上到下刮除接头内部的异物，然后采用特制的刷壁器再在工字钢接头内进行刷壁清理，将接头内的浮浆和其他异物清理干净，即完成刷壁作业；刷壁完成后即进行清孔作业，清孔时把高功率潜水泵通过吊车下至槽段底部，从槽段底部将成槽过程中的指标超标的泥浆、沉渣抽至回浆池中，同时在槽段顶部补充新浆，通过循环排浆用新浆将整个槽段中的泥浆置换到回浆池中，直至槽段中的泥浆指标符合要求，完成清孔作业，清孔结束后即进行超声波检测及钢筋笼吊装作业。②、清孔时，务必确保吸泥泵导管下放到槽段底部。③、在清槽的过程中，随着清孔泥、沙、石的分离，注意观察槽段内的液面变化和泥浆质量，加强泥浆补偿与循环。（吸泥泵）清孔的有效置换半径约为1.5m，所以加强多方位清孔。④、清砂基本完成时应立即用测锤测量槽底沉渣，若沉渣较厚则应继续清砂，若沉渣厚度满足要求，则停止清砂。防治塌孔。⑥、如果钢筋笼需要接驳（36米以上钢筋笼需分节吊装安装）且接驳时间较长、下放钢筋笼的时间过长和沉渣过厚，务必进行二次清孔。2.7、超声波检测（验槽）①、垂直度检测应使用超声波测壁仪器，在槽段内左、中、右三个位置分别扫描槽壁壁面，扫描记录壁面最大凸出量或凹进量（以导墙面为扫描基准最大凸（凹）量与槽段深度之比即为槽壁垂直度，三个位置的平均测定记录归档在工序报验资料中。2.8、钢筋笼制作①、钢筋笼加工场的布置平台尺寸不能小于单节钢筋笼尺寸；平台采用槽钢制作，平台下需有足够的强度、刚度及平整度；在平台上根据设计的钢筋间距、插筋、预埋件的位置画出控制标记，以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度；平台的平整度要求定期复核。③、钢筋半成品加工及接头质量控制根据设计和规范要求，对所采用的接头形式加工的接头进行检查，工艺性试验合格后批量生产，主要检查机械连接接头丝扣数、牙型饱满度（通规、止规）、端头是否打磨平整、丝头是否安装保护帽；焊接接头钢筋（桁架筋）下料可焊长度是否达到设计和规范要求尺寸、接头位置加工的角度是否与互焊钢筋的吻合性；接头位置是否有损伤。对所有半成品钢筋的尺寸、型号、角度检查是否与图纸相符合。对机械连接部位进行检查，查看套筒是否拧紧，实测扭矩是否达标，套筒外钢筋丝扣数是否大于2P。③、声测管声测管埋设前应检查其是否通畅，管壁是否完好，声测管应焊接或绑扎在钢筋笼内侧，声测管应顺直且平行，混凝土浇筑前管内注满清水，管底应密封，管顶盖好即上堵下封，声测管底部应与检测构件底部齐平，管的顶部应高出检测工作面30cm以上。3.0、钢筋笼吊装（专项方案专家评审通过后方可实施吊装施工）①、根据钢筋笼尺寸、重量选取主、副吊设备；沿钢筋笼纵向及横向设置桁架筋增强钢筋笼整体刚度；选择主、副吊钢扁担（第一次吊装前需对其进行磁粉探伤检测并须对其进行验算，还要对主、副吊钢丝绳、吊具索具、吊点及主吊把杆长度进行验算；桁架筋的布置、吊点的布置和起吊方式是防止起吊时引起钢筋笼变形的重难点（吊装中钢筋笼一旦发生扭曲、弯折现象立即下放停止吊装，查明原因，整改如果钢筋笼不能顺利插入槽内，应该重新吊出，查明原因加以解决，如果需要则在修槽之后再吊放。②、吊具吊点设置：如果吊点位置计算不准确，对钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体结构散架，无法起吊，甚至会造成事故发生。因此吊点位置的确定是吊装过程的一个关键步骤。吊点的位置要根据钢筋笼的几何构造、重心位置等因素考虑，保证起吊钢筋笼时的平稳。选取吊点时还应注意钢丝绳向上提升时，钢筋笼不会碰撞吊臂端部滑轮等部件，以免发生吊车损坏、重物坠落等事故。吊距的选择除保证钢筋笼稳定外 ,还应保证钢丝绳与钢筋笼的夹角不小于30º。③、履带吊吊装钢筋笼验算验算内容：臂长、旋转半径、重心平衡问题、有关力学承载力验算。⑤、平吊平吊后检查笼体是否存在扭曲变形、履带吊站位是否合理、主副吊机吊绳是否全部均匀受力。⑥、主吊抬笼、副吊送笼穿杠换吊点固定钢筋笼顶标高⑦、安装锁扣管、填放沙袋锁口管安装时，应保证锁口管安装位置准确，并保持垂直插入槽底固定，锁口管应沉入槽底300－500mm。3.1、混凝土浇筑（钢筋笼安装下放完成后，浇筑前需进行二次清孔）①、导管密闭试验：防止水下混凝土浇筑时，泥浆渗漏至导管内，从而影响混凝土的浇筑质量，②、导管安装：①导管宜用快速接头导管，采用密封圈封闭、②导管水平布置距离不应大于3m，距槽端部不应大于1.5m，导管下端距槽底应为300－500mm ,首灌混凝土前，应在导管内临泥浆面位置吊挂隔水栓、④在导管安装过程中应注意卡紧导管防止导管掉落在槽段内，③、钢筋笼沉放就位后及时灌注混凝土，并不应超过4h，各导管储料斗内混凝土（初灌量）应保证开始灌注混凝土时埋管深度不小于500mm（进行封底灌注必须连续进行各导管剪断隔水栓吊线后应同时均匀连续灌注混凝土，因故中断时间不得超过30min，导管随混凝土灌注应逐步提升，其埋入深度应为1.5－3m，边灌注边拆导管。相邻导管内混凝土高差不应大于0.5m。混凝土不得溢出导管落入槽内，灌注速度不应低于2m/h,灌注高度宜高出设计500mm。拔管、拆管过程中，严禁猛力快速放、拉导管，以便碰撞或者挂动定位好的钢筋笼。每幅地墙浇筑过程中若出现堵管、混凝土长时间供应不及时、导管拔空、混凝土流失等异常问题时应记录详细，以备后续开挖过程中提前采取措施。三、地下连续墙常见的质量通病及处理措施地下连续墙的成槽、安放钢筋笼、灌注混凝土施工是在泥浆中进行的，肉眼无法观测 ,仪器也不易探测，对墙体质量好坏的判定大多是到基坑开挖后才得出结论，若施工过程中操作稍有不当，容易在后期出现质量问题和事故，只有充分的掌握地墙施工各个工序之间质量通病产生的来源及对工程质量的影响程度，找出消除、减弱病害的措施和方法，对于正确指导现场施工具有重要意义。1、槽壁坍塌原因①、单元槽段划分长度过大，槽壁稳定安全系数不足；②、导墙制作马虎，强度和刚度不足，挖槽时变形破坏，不能挡住地表土层坍塌；③、制作导墙时，导墙墙脚未筑在密实的原状土层上，挖槽时，因泥浆冲刷导墙墙脚下不密实的土层而发生坍塌；④、泥浆性能指标太低，或泥浆多次重复使用后质量恶化，失去护壁性能；⑤、雨天施工时，地下水急剧上升，地面的积水渗入槽内稀释了槽内泥浆；⑥、挖槽时遇到地下障碍物，处理方法不当；⑦、槽壁与邻近地下构筑物之间的距离太小，夹在中间的土体难以自立，造成坍塌。防止槽壁坍塌的措施①、缩短单元槽段的长度，每幅长度不超过6m；②、调整泥浆性能指标，对于浅层粉土，可采取降水措施；③、对软弱的淤泥质土层、粉土层预先进行注浆处理，改善其土质；④、对临近槽壁的建筑物进行地基加固处理，减小其对槽壁所产生的侧向土压力；⑤、加强施工管理，禁止在槽段两侧堆放土方、钢筋等重物或停置、通行重型机械；⑥、如成槽过程中塌方过大，必须及时采取回填措施，进行地基加固再重新开挖；⑦、发生坍塌的地下墙，搅拌车不能停靠在槽段边上自己倾泻，必须采用泵车在塌方区域外进行浇筑。⑧、施工中出现漏浆应及时补充泥浆，始终维持稳定槽段所必须的液位高度，保证泥浆液面比地下水位高。⑨、安放钢筋笼做到稳、准、平，防止钢筋笼破坏槽壁。⑩、优化各工序施工方案，加强工序间的衔接，尽量控制槽壁的暴露时间在8h以内。（成槽后耽搁时间太长，未及时进行下道工序，泥浆沉淀渐渐失去护壁作用，导致侧向土体位移过大。）2、H型钢接头缺陷原因H型钢接头，浇筑的混凝土往往绕过H型钢与回填物混合，形成“绕流混凝土”，一旦与H型钢粘连，难以清除，会造成接头渗漏等质量缺陷。H型钢接头缺陷措施①、通过在钢筋笼外包覆止浆铁皮实现防漏浆；②、通过改造锁扣管防止混凝土与型钢粘连；③、通过“刮、冲、刷”三道工序来保证接头质量。3、地下连续墙渗漏水原因①、刷壁不彻底，造成接头夹泥；②、锁口管向钢筋笼侧倾斜，导致无法有效刷壁；③、沉渣厚，导致在混凝土灌注过程中夹泥；⑤、混凝土浇灌过程中发生导管脱管，导致墙体或接缝形成夹泥。地下连续墙渗漏水的措施①、刷壁是防止地墙接缝处渗漏的关键性工序，采用强制性刷壁器进行刷壁，直到刷壁器无淤泥为止，保证刷除干净；②、在刷壁前用超声波测量地下墙接头倾斜度，并针对性调整刷壁器位置和角度，尽量做到有效刷壁，③、控制沉渣厚度；④、保证在浇灌混凝土过程中导管埋深2-4m，不宜过浅或过深，否则都会造成夹泥现象。4、地下连续墙漏筋原因①、土体缩颈：粉土地层成槽过程中易发生缩颈，从而造成漏筋现象；②、泥浆中含泥量高：若清孔不到位，造成泥浆含泥量高，在沉放钢筋笼或混凝土灌露筋；③、沉渣厚：若沉渣过厚，沉渣会随第一车混凝土浇灌后翻至混凝土上方，并随混凝土上升而上升，该沉渣将部分滞留在保护层中，形成露筋。地下连续墙漏筋的措施①、加厚抓斗、勤扫孔、改善泥浆、缩短槽孔暴露时间，在粉土层中必须确保泥浆有一定的比重和足够的粘度，满足护壁要求，一般成槽比重1.1左右，粘度不少于25s。可将抓斗厚度增加1-2cm，减少土体缩颈带来的损失。清孔后，放钢笼前可再次用加厚抓斗扫孔，扫除可能发生缩颈的土体，做好各工序之间的衔接，减少槽孔暴露时②、泥浆中含泥量高，必须确保清孔质量，清孔后槽段底部泥浆比重必须小于1.15；③、控制沉渣厚度，保证扫孔和清孔质量可以有效地控制沉渣，混凝土浇灌前沉渣厚度不能大于10cm。5、钢筋笼起吊散架变形原因①、纵横桁架钢筋设置不合理或刚度不足；②、吊点设置数量不足，主辅吊之间距离过长；③、起吊过程过程中两部吊车配合不当；④、桁架钢筋、主筋与分布筋焊接不牢固、焊接质量差。钢筋笼起吊散架变形的措施①、增加纵向桁架数量，幅宽大于4m设置不少于3榀，横向桁架3m设置一榀②、吊点纵向间距不宜大于11m，横向3-4道；③、双机配合抬吊，专业起重信号工负责指挥，避免两部吊车拉扯钢筋笼；④、加强焊接质量，尤其是吊点与桁架，吊耳筋与桁架筋必须焊接牢固，焊接质量需满足设计要求；⑤、双机抬吊时，主吊负载不能超过其自身起重能力的70%，抬吊不能超过其自身起重能力的80%；⑥、钢丝绳需满足6倍安全系数，吊耳需满足4倍安全系数。6、混凝土绕流预防及处理措施地下连续墙槽段端头塌方或接头处未塞严，就会发生浇注混凝土的绕流。绕流部分混凝土发生后，将影响到相邻槽段地下连续墙的成槽作业。处理原则是在绕流混凝土强度尚未增长时（锁扣管拔拆时已浇筑槽段内的混凝土应保证不发生扰动),立即开挖相邻槽