深圳地铁地下连续墙施工方案

发布 2019-05-24 11:04:15 阅读 5354

深圳地铁一期工程根据工程地质条件和环境条件,主体围护结构为地下连续墙,厚度为80cm,深度为20.9-23.9m,基底以下入土深度为9.

0m。最大入岩深度6.0m,部分墙段进入中风化、微风化花岗岩层。

主体结构开挖时,设置4—5层钢支撑水平对撑于连续墙上,以保证施工和周围建筑物的安全。车站防水等级设计为ⅰ级。

为保证地面道路的行人和车辆通行,车站分a区和b区分别施工。

本工程施工的难点在于淤泥质粘土层、松散砂层的槽壁稳定的控制,嵌入中、微风化花岗岩的成槽及嵌岩过程中如何减小对槽壁产生的扰动。这些将制约工程的质量及工期,针对这些特殊情况将对成槽工艺及泥浆做出相应措施。

根据车站区域的工程地质情况,土至强风化花岗岩采用mhl-60100ayh型和hs843hd型液压抓斗成槽,中、微风化花岗岩的槽段部分采用gps-15钻机配牙轮钻头钻孔,中间留下的“岩墙”用gc-1200型冲击钻机配以特制方锤破碎成槽。钢筋笼现场制作,整体吊装入槽,2-3套导管灌注水下砼。其工艺流程如下图:

地下连续墙工艺流程图。

其主要施工方案如下:

一) 导墙施工。

导墙是控制地下连续墙各项指标的基准,它起着支护槽口土体,承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。对于地质情况比较好的地方,可以直接施作导墙,对于松散层可通过地表注浆进行地基加固及防渗堵漏。

1、导墙设计。

根据施工区域地质情况,导墙做成“┓┏形现浇钢筋砼结构,内侧净宽度比连续墙宽50毫米,如图所示:

导墙各转角处需向外延伸,以满足最小开挖槽段及钻孔入岩需要。如图所示两种拐角:

2、导墙施工:

用全站仪放出地墙轴线,并放出导墙位置(连续墙轴线向基坑外侧外放70mm),导墙开挖采用小型挖掘机开挖,人工配合清底。基底夯实后,铺设7厘米厚1:3水泥沙浆,砼浇筑采用钢模板及木支撑,插入式振捣器振捣。

导墙顶高出地面不小于10厘米,以防止地面水流入槽内,污染泥浆。导墙顶面做成水平,考虑地面坡度影响,在适当位置做成10~15厘米台阶。模板拆除后,沿其纵向每隔1米加设上下两道10*10厘米方木做内支撑,将两片导墙支撑起来,在导墙的砼达到设计强度前,禁止任何重型机械和运输设备在其旁边通过。

导墙施工缝与地下墙接缝错开。其施工顺序如下:

3、导墙施工的技术要求:

1) 内墙面与地墙纵轴线平行度误差为±10mm。

2) 内外导墙间距误差为±10mm。

3) 导墙内墙面垂直度误差为5‰。

4) 导墙内墙面平整度为3mm。

5) 导墙顶面平整度为5mm。

二) 泥浆制备与管理。

泥浆主要是在地墙挖槽过程中起护壁作用,泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一,其***坏直接影响到地墙的质量与安全。

1、泥浆配合比。

根据地质条件,泥浆采用膨润土泥浆,针对松散层及砂砾层的透水性及稳定情况,泥浆配合比如下:(每立方米泥浆材料用量kg)

膨润土:70

纯碱:1.8

水:1000

cmc:0.8

上述配合比在施工中根据试验槽段及实际情况再适当调整。

制备泥浆的性能指标如下:

2、泥浆池设计。

1) 泥浆池容量设计(以每一台成槽机挖6米槽段设计)

该工程地下墙的标准槽段挖土量:

v1=6×25×0.8=120m3

新浆储备量。

v2=v1×80%=96m3

泥浆循环再生处理池容量。

v3=v1×1.5=180m3

砼灌注产生废浆量。

v4=6×4×0.8=19.2m3

泥浆池总容量。

v≥v3+v4=200m3

2) 泥浆池结构设计。

泥浆池结构见附图。

3、泥浆制备。

泥浆搅拌采用2台2l-400型高速回转式搅拌机。制浆顺序为:

具体配制细节:先配制cmc溶液静置5小时,按配合比在搅拌筒内加水,加膨润土,搅拌3分钟后,再加入cmc溶液。搅拌10分钟,再加入纯碱,搅拌均匀后,放入储浆池内,待24小时后,膨润土颗粒充分水化膨胀,即可泵入循环池,以备使用。

4、泥浆循环。

在挖槽过程中,泥浆由循环池注入开挖槽段,边开挖边注入,保持泥浆液面距离导墙面0.2米左右,并高于地下水位1米以上。

入岩和清槽过程中,采用泵吸反循环,泥浆由循环池泵入槽内,槽内泥浆抽到沉淀池,以物理处理后,返回循环池。

砼灌注过程中,上部泥浆返回沉淀池,而砼顶面以上4米内的泥浆排到废浆池,原则上废弃不用。

5、泥浆质量管理。

泥浆制作所用原料符合技术性能要求,制备时符合制备的配合比。

泥浆制作中每班进行二次质量指标检测,新拌泥浆应存放24小时后方可使用,补充泥浆时须不断用泥浆泵搅拌。

混凝土置换出的泥浆,应进行净化调整到需要的指标,与新鲜泥浆混合循环使用,不可调净的泥浆排放到废浆池,用泥浆罐车运输出场。泥浆调整、再生及废弃标准见下表:

泥浆调整、再生及废弃标准。

注:表内数字为参考数,应由开挖后的土质情况而定。

泥浆检测频率附表:

泥浆检验时间、位置及试验项目。

三) 成槽施工。

地下连续墙成槽(尤其是入岩部分)是控制工期的关键,其主要内容为单元槽段划分,成槽机械的选择,成槽工艺控制及预防槽壁坍塌的措施。

1、槽段划分。

槽段划分时采用设计图纸的划分方式,但在各转角处考虑成槽机的开口宽度及入岩施工方便,另外划分一部分非标准槽段。见《槽段划分平面图》

2、成槽机械的选择。

根据车站区域的地质情况,在强风化地层以上各层,采用2台hs843hd型和1台mhl-60100ayh型液压抓斗成槽,并配以自卸汽车运至临时渣土堆场,经排水后再转运出场;在嵌岩槽段,抓斗抓到强风化岩面后,先以gps-15型钻机配牙轮钻头钻孔入岩,再以gc-1200型冲击钻,破碎孔间“岩墙”,扫孔成槽。

3、成槽工艺控制。

连续墙施工采用跳槽法,根据槽段长度与成槽机的开口宽度,确定出首开幅和闭合幅,保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性,以确保槽壁垂直,部分槽段采取两钻一抓。成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。

1) 土层成槽。

液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层,在成槽过程中,严格控制抓斗的垂直度及平面位置,尤其是开槽阶段。仔细观察监测系统,x,y轴。

任一方向偏差超过允许值时,立即进行纠偏。抓斗贴临基坑侧导墙入槽,机械操作要平稳。并及时补入泥浆,维持导墙中泥浆液面稳定。

2) 岩层成槽。

在嵌岩槽段,抓斗到岩面即停,并使槽底基本持平。钻孔采用3台gps-15型钻机,配以牙轮钻头,以钻铤加压钻进,采用泵吸反循环出碴,岩屑随泥浆直接排到振动筛和旋流器处理。在导墙上标出各钻孔位置,孔距为1.

2米,在连续墙转角部位,向外多钻半个孔位,以保证连续墙完整性。钻孔完毕后,即以gc-1200型冲击钻,配以特制的80厘米×120厘米方钻,将剩余“岩墙”破碎。破碎时,以每两钻孔位中点作为中心下钻,以免偏锤。

冲击过程中控制冲程在1.5米以内,并注意防止打空锤和放绳过多,减少对槽壁扰动。扫孔后再辅以液压抓斗清除岩屑。

3) 防止槽壁坍塌措施。

成槽过程中,软土层和厚砂层易产生坍塌,针对此地质条件,制定以下措施:

减轻地表荷载:槽壁附近堆载不超过20kn/m2,起吊设备及载重汽车的轮缘距离槽壁不小于3.5米。

控制机械操作:成槽机械操作要平稳,不能猛起猛落,防止槽内形成负压区,产生槽坍。

强化泥浆工艺:采用优质膨润土制备泥浆,并配以cmc增粘剂形成致密而有韧性的泥浆止水护壁,并以重晶石适当提高泥浆比重,保持好槽内泥浆水头高度,并高于地下水位1米以上。

缩短裸槽时间:抓好工序间的衔接,使成槽至浇灌完砼时间控制在24小时以内。

对于“z”、“t”、“l”型槽段易塌的阳角部位,采用预先注浆处理。

4) 塌槽的处理措施。

在施工中,一旦出现塌槽后,要及时填入砂土,用抓斗在回填过程中压实,并在槽内和槽外(离槽壁1m处)进行注浆处理,待密实后再进行挖槽。

5)成槽质量标准:

垂直度不得大于0.5%;

槽深允许误差:+100mm~-200mm;

槽宽允许误差:0~+50mm。

四) 清底换浆。

成槽以后,先用抓斗抓起槽底余土及沉渣,再用泵举反循环吸取孔底沉渣,并用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物,在灌注砼前,利用导管采取泵吸反循环进行二次清底并不断置换泥浆,清槽后测定槽底以上0.2~1.0m处的泥浆比重应小于1.

2,含砂率不大于8%,粘度不大于28s,槽底沉渣厚度小于100毫米。

五) 槽段接头清刷:用吊车吊住刷壁器对槽段接头砼壁进行上下刷动,以清除砼壁上的杂物。刷壁器形式见附图。

六)钢筋笼制作与安装。

钢筋笼采用整体制作、整体吊装入槽,缩短工序时间。

1、钢筋笼制作:

现场设置钢筋笼加工平台(如附图),平台具有足够的刚度和稳定性,并保持水平。

钢筋加工符合设计图纸和施工规范要求,钢筋加工按以下顺序:先铺设横筋,再铺设纵向筋,并焊接牢固,焊接底层保护垫块,然后焊接中间桁架,再焊接上层纵向筋中间联结筋和面层横向筋,然后焊接锁边筋,吊筋,最后焊接预埋件(同时焊接中间预埋件定位水平筋)及保护垫块。

除图纸设计纵向桁架外,还应增设水平桁架(每隔3米设置一道),并增设钢筋笼面层剪力筋,避免横向变形。对“ ┐型“┳”型, “z ”型钢筋笼外侧每隔2米加2道水平剪力筋,入槽时打掉。

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