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1、钱接法超深地下连续墙施工工艺和方法图解实例分析一、铳接法地下墙施工流程1.1钱槽机铳接法工法示意图Iiiiiiiiiii1.2 铳抓结合施工流程图根据地勘报告,一期槽上部土体采用SG60液压抓斗成槽机进行成槽施工。为防止成槽机精度达不到要求,待液压抓斗成槽机成槽至25m时,采用铳槽机进行下部分的铳槽施工,二期槽采取铁槽机一铳成槽。成槽前必须使用导向架对槽段进行精确定位。双轮铳铳槽速率不宜过快,切削速度宜控制在IOCln/min。地下连续墙抓铳结合施工工艺流程图详见图4-1。槽段终孔并验收合格后,即采用液压铳槽机进行泵吸法清孔换浆。将铳削头置入孔底并保持铳轮旋转,铳头中的泥浆泵将孔底的泥浆输送至
2、地面上的泥浆分离器,由振动筛除去大颗粒钻硅后,进入旋流器分离泥浆中的粉细砂。经净化后的泥浆流回到槽孔内,如此循环往复,直至回浆达到“硅浇筑前槽内泥浆”的标准后,然后再置换新鲜泥浆。在清孔过程中,可根据槽内浆面和泥浆性能状况,加入适量的新浆以补充和改善孔内泥浆。I施工准备IH H斗成懵至岩层一钱削层土体_头, , * , +孔 孔I铜斯逊值IAl钢筋茏自工卜4钢筋茏下设I浇注水下碇成堰钢检仪购管测器X彳组笠预埋灌浆Fn I其它颈埋件组装I 彳仪器率定成型一I I测斜为埋管组装配砂导管I导管下设I地下濯浆施工1.3 铳槽机工作原理和铳接法工艺液压铳槽机是地下连续墙开挖设备,采用在机体底部的两套液压
3、驱动的铳轮相对旋转,通过安装在铳轮上的刀具切削地层。切削下来的渣土与膨润土泥浆混合,用安装在铳轮上部的泥浆泵泵送出槽孔,至泥浆净化系统将膨润土泥浆和渣土分离,泥浆可返回槽孔继续利用。铳槽机成槽原理图见下图:二、钱接法地下墙分幅及施工顺序铳槽机机械尺寸为定尺,每铳的成槽宽度为2.8m,所以三铳成槽的槽段划分宽度最合适应为6.47m(一期槽成槽实际宽度),一期槽的分幅宽度包括两侧须多浇筑的30cm混凝土(二期槽成槽时的切割宽度),本工程一期槽的分幅宽度为6.6m。在正式施工地下墙前必须对槽段进行最为妥善的划分,确保铳槽机能正常铳槽。二期槽分幅宽度为2.2%不包含切割两侧一期槽接头混凝土,每边切割宽
4、度30cm。详见下图:超深地墙施工顺序为先一期槽段,再二期槽段,持续施工,当相邻两I期槽强度达80%时,开始进行其间的11期槽施工,以免时间太长混凝土强度过高,增加铳削的难度。确保施工质量。地连墙成槽顺序详见附图二。地下墙施工顺序要满足以下几个要求:1、二期槽施工时候,相邻两个一期槽已经施工时间要长于3天,且不要长于2周。2、确保各工作面之间距离合适,距离太近设备作业会相互影响,距离太远设备来回奔波浪费时间。3、先集中完成一个区域再施工另一个区域,这样可以使各工作面都始终在一个区域内施工,距离不用拉的太远。已经施工好的区域也可用于结构施工准备。三、主要施工工艺及控制要点3.1导墙形式及制作(1
5、)导墙形式导墙结构设置采用倒“L”形结构钢筋混凝土导墙。墙厚度为20Onmi,墙间距离为1.25m、1.05m,深度为1.8m,导墙内翻边为1m,且必须入原状土,外翻边与施工道路相接,双层钢筋16200。导墙照片如下图:本工程地下墙分幅需用全站仪按坐标分幅。(2)导墙施工流程见图4.3-2:导墙施工流程图O三Z3一航婕,嵌妹-三W4A-朋触不时l,瞬蜘S缄#猷-人工双超、就-M触HmIL然翱M顺神R- H板工打翻龈傅阳最磔-三,fit襄超*、帮蛙- 轴幅、建、蟾削- 频猫士、肝、财L缄、桃郴他钱-mi *锻和战-新西讷瞅嫩I-融我洲队跳d掠、,特-他料醇脂髓不软寸-*刘舶“南加林”-上翱新土轴
6、部屿昌越-IIlmi恸制HHL M触鞘耐隔-懒对建琳-丽阳佛6ML M飘树内器辆好导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高,并且是成槽设备导向、存储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定和防止土体坍落的重要措施。施工时在场地上分段沿地下墙轴线设置龙门柱,以准确控制导墙轴线。采用反铲挖土机开挖沟槽,完毕后由人工进行修坡,随后立导墙模板,模板内放置钢筋网片。导墙要对称浇筑,强度达到70%后方可拆模。拆除后设置上下两档圆木或现浇钢筋於对撑,水平间距2m,并向导墙沟内回填土方,以免导墙产生位移。在未回填土方之前,在导墙顶面铺设安全网片,导墙两边设置栏杆和彩条旗,保障施工安全。(4)导墙制作允许偏差导墙是地
7、下连续墙在地表面的基准物,导墙的平面位置和制作质量决定了地下连续墙的平面位置和施工质量,因而,导墙施工放样必须正确无误,导墙制作尺寸必须符合规范。导墙允许偏差见下表:表4.3T导墙允许偏差项目允许偏差检查频率检查方法范围点数宽度IOnun每幅1尺量垂直度H500每幅1线锤墙面平整度5mm每幅1尺量导墙平面位置9999失水量(cc30分)1010泥皮厚(mm)1L25;b.泥浆中的含砂量10%以上;c泥浆的pH130(2)劣化泥浆处理劣化泥浆是指浇灌墙体混凝土时同混凝土接触受水泥污染而变质劣化的泥浆和经过多次重复使用,粘度和比重已经超标却又难以分离净化使其降低粘度和比重的超标泥浆。本工程劣化泥浆
8、先用泥浆箱暂时收存,然后泵送到指定区域沥干后外弃。3.3成槽挖土3.3.1成槽设备钱接法地下墙配备2台德国宝峨铁槽机,配备有垂直度显示仪表和自动纠偏装置,可以做到随挖随测随纠。为确保成槽质量及施工效率,可同时配置两套金泰SG60成槽机,挖除槽段上部土体,钱抓结合。(1)钱槽机及配套泥浆分离系统采用2台德国宝峨BC40液压铳槽机,由于我公司铁槽机设备较新,性能好,维修率低,设备使用效率高,因此完全可以满足本工程进度要求。一期槽由抓斗成槽机配合铳槽机进行成槽,二期槽全部由钱槽机进行成槽。见图4.3-15:宝峨铁槽机、图4.3T6:泥浆分离系统主机型号HS885双轮铳钛削数据亢度100O长度2800
9、铳轮车专速02Srpnt扭矩2*1OOKNjr泥浆泵规格6*功率15OKW食盘系统型号HSS6O2O最大铁削深度13Om2)铳槽机齿轮选择在强风化中风化岩石中,铳槽机配标准轮铳槽,在微风化花岗岩中,铳槽机配备锥轮进行铳槽,下图为标准齿和锥齿照片:本工程配备标准齿可满足钱槽要求。3)金泰SG60成槽机地下连续墙上部25m土体采用金泰SG60液压抓斗成槽机进行成槽。SG60成槽机性能见下表4.3-5:表4.35:金泰SG60成槽机性能表项目SG60液压抓斗抓斗重量(T)1530抓斗高度(m)8纠偏原理斗体较接纠偏纠偏可达到极限垂直精度1/600液压系统工作压力(bar)320卷扬机提升速度(mmi
10、n)54卷扬机设计启动压力(T)25卷扬机设计提升重量(T)50抓斗可旋转角度360动力系统提供类型成槽机自备发电机3.3.2成槽方法铳接法接头地下连续墙一期槽采用抓铳结合成槽,即上部粘土地层(上部约25m土体)用液压抓斗(液压抓斗施工工艺见第五章)开孔,下部土用铳槽机进行铳槽,二期槽全部采取铳槽机成槽。3.3.3成槽顺序及流程(1)一期槽成槽一期槽分三钱成槽,成槽顺序见下图一期槽段2800100028006600(2)二期槽成槽安装定位架,一铳成槽。300一期槽段28002200300一期槽段过切长度/二期槽段I280010002800,166003.3.4铳槽机成槽注意要点成槽前需对二期槽
11、进行精确定位。必须使用导向架,固定导向架时可在撑开的四个位置分别垫四个木块(不要选择铁块或混凝土块),这样导向架就会固定得更加牢靠。双轮铳下放到3.55.0米才可以铳槽。切削不要切得太快,切削速度一般控制在46厘米/分钟。如果铳槽深度超过8.0、9.O米,可以提高切削的速度至Knl厘米/分钟。一定要确保所有的铳齿状况良好,时刻注意X向、Y向的垂直度。泥浆的质量必须控制得很好,否则会使铳头的浮力增加,X向、Y向纠偏会比较困难。不要在槽成槽时将X向纠偏板完全打开,如果这样做,铳头立即会卡在槽中。使用纠偏板切记要慢慢打开纠偏板,一点一点慢慢地进行纠偏。当穿过硬的土层的时候,要密切注意纠偏板处在地层中
12、什么位置,如果纠偏板正好在硬地层,而铳轮正好在软土地层,那就要注意,在纠偏推出纠偏板的时候,纠偏板会和硬土层卡的非常紧,增加了斗体下放的阻力,这是会告诉你一个错觉,你还以为是铳轮遇到阻力使斗放不下去,但如果此时处在软土中的铳轮已经将铳轮下土铳掉,斗又被拎空的被纠偏板卡在硬土层时候,你还用很大的力向下放斗同时再收纠偏板的时候,就会造成斗以下摔下去的很危险结果,因此当放斗阻力大时候,必须先将斗拎住,然后铳削一段时间,确保铳轮下杂物抽干净,然后将纠偏板收起来,在慢慢下放。当正在铳软土层和硬土层交界处的时候,纠偏是比较困难的,因为纠偏板所处的位置是软土,顶出去后受下面硬土影响会没有反应,这也要靠机手根
13、据自己的经验去操作。3.3.5成槽过程中精度控制(1)目测纠偏在槽段开挖过程中,槽段垂直度可以通过目测法来初步判断,使槽段开挖垂直度偏差在最大允许值范围之内。操作如下图:目测纠偏仅是现场管理的一般参照,并随时和钱槽机电脑屏幕显示的偏斜量进行对照,以电脑显示的偏斜量作为纠偏的依据,最终偏斜量以超声波检测结果为准。No dev atonAB =dAB, DHd=(H*PVD(2)铳槽机纠偏铳槽机有纠偏装置,可以随挖随进行纠偏,确保成槽垂直度要求,根据安装在液压成槽机上的探头,随时将偏斜的情况反映到通过探头连线在驾驶室里的电脑上,驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况启动液压成槽机上的液压推板进行动
14、态的纠偏,这样通过成槽中不断进行准确的动态纠偏,确保地下墙的垂直精度要求。另外在铳槽时要保持钢丝绳受力状态,便于控制精度。纠偏原理见下图3.3.6槽段检验槽段检验的内容(a)槽段的平面位置。(b)槽段的深度。(c)槽段的壁面垂直度。槽段检验的工具及方法(a)槽段深度检测:用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度,三个位置的平均深度即为该槽段的深度。(b)槽段壁面垂直度检测:每幅槽段完成成槽后,用超声波测壁仪器在槽段内扫描槽壁壁面,测量地下连续墙垂直度及成槽状态,对地下连续墙成槽质量进行评价,见下图:探头成槽质量评定以实测槽段的各项数据,评定该槽段的成槽质量等级。3.4 铳接法清孔、换浆本工程地下
15、墙在完成铳槽后用铳槽机及配套的宝峨泥浆分离系统进行清孔换浆。槽孔终孔并验收合格后,即采用液压铳槽机进行泵吸法清孔换浆。将铁削头置入孔底并保持铳轮旋转,铁头中的泥浆泵将孔底的泥浆输送至地面上的泥浆分离器,由振动筛除去大颗粒钻喳后,进入旋流器分离泥浆中的粉细砂。经净化后的泥浆流回到槽孔内,如此循环往复,尽可能的将泥浆中的泥沙分离干净后开始置换槽内泥浆。在清孔完成后,再此利用铳槽机强大的吸浆能力,将槽段内的成槽用的循环泥浆全部置换成新鲜泥浆。以确保混凝土浇灌质量和接头防渗漏要求,清孔、换浆工艺见下图:6可滁的牯泡74噫8%浆拽拌机9-膨润土储料桶IO-E源玄槽机2浆泵3滁杪装置4-泥浆空5-供浆泵换
16、浆回收泥浆过程中,必须用泥浆分离系统对回收泥浆进行分离,分离后泥浆应经过检测,合格的泥浆继续循环使用,不合格的作废弃处理。见图4.3-27:泥浆系统管理示意图清孔完成后,在下放钢筋笼前需要进行沉渣测定,如果不满足标准必须再次进行扫孔,确保槽段深度和沉渣厚度符合要求。3.5 刷壁为避免清孔和置换泥浆过程中,置换出的品质较差的循环泥浆在地下墙接头处留下厚的泥皮影响接头防渗效果,因此在完成二期槽成槽、且清孔换浆后,再对相邻已经施工完成的地下连续墙接头进行刷壁。刷壁器采用钢丝刷的刷壁器,利用其较大的自重使钢丝刷子紧贴于锯齿形的於表壁上,从而可对其进行较为彻底的刷洗。刷壁过程中上下反复清刷,每上升一次清
17、除一次刷子上的淤泥,直到钢丝刷上不再有泥为止,刷壁完成后用抓斗扫除刷壁时沉积在槽底沉渣。见下图:刷壁器刷壁详图3.6 扫孔分两次扫孔,第一次扫孔是在成槽完成后,扫除槽底淤泥和沉渣,由于泥浆有一定的粘度,土渣在泥浆中沉降会受阻滞,沉到槽底需要一段时间,因而扫孔需要在成槽结束一定时间之后才开始,直到槽底沉渣完全扫除干净后再清孔和换浆。第二次扫孔是在清孔、换浆和刷壁完成后,用抓斗扫除槽底部可能存在的残余的沉渣。3.7 钢筋笼制作1)钢筋笼制作要求(1)钢筋笼在胎膜上分整幅制作成型(2)按设计要求钢筋笼主筋和加筋采用机械连接,其余钢筋全部采用电焊焊接,不得用镀锌铁丝绑扎。(3)各种钢筋笼主筋和加筋的接
18、头按规范要求作抗拉试验,试件试验合格后,方可制作钢筋笼。(4)按翻样图布置各类钢筋,保证钢筋横平竖直,间距符合规范要求,钢筋接头焊接牢固,成型尺寸正确无误。(5)钢筋笼在迎土面、开挖面合理设置保护层定位板,采用高强度保护层块进行保护层定位,与钢筋笼连接牢固。(6)按翻样图构造混凝土导管插入通道,通道内净尺寸至少大于导管外径5cm,导管导向钢筋必须焊接牢固,导向钢筋搭接处应平滑过渡,防止产生搭接台阶卡住导管。(7)为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形,各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架,异型幅钢筋笼还需增设定位斜拉杆。(8)为了保证钢筋笼吊装安全,吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与
19、验算,作为钢筋笼最终吊装环中吊杆构件的钢筋笼上竖向钢筋,必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固。(9)严格按设计要求及翻样图纸焊装预留插筋(或接驳器)、预埋铁件,并保证插筋、埋件的定位精度符合规定要求。(10)钢筋笼制成品必须先通过“三检“,再填写“隐蔽工程验收报告单”,请监理单位验收签证,否则不可进行吊装作业。(11)钢筋笼质量检验标准见下表:表4.3-6钢筋笼质量检验表项目允许偏差Mm检查频率检查方法范围点数长度50每3宽度203尺量厚度-104主筋间距104在任何一个断面连续量取主筋间距(1米范围内),取其平均值作为一点两排受力筋间距104尺量预埋件中心位置204抽查3.8钢筋
20、笼吊装本工程共计189幅钢筋笼,钢筋笼为整幅吊装,最重的钢筋笼,长52.76m,宽5.5m,厚1.06m,约重65T,全部钢筋笼采用320T吊车和20OT吊车双机抬吊(详见吊装方案)(1)起吊钢筋笼设备的配置根据工作井钢筋笼长52.76m,配置320T履带吊作为主吊,200T吊车作为副吊,进行双机抬吊,主吊设置三道吊点,副吊设置三道吊点。(2)钢筋笼起吊方法起吊钢筋笼时,先用320T履带吊(主吊)和200T履带吊(副吊)双机抬吊,将钢筋笼水平吊离地面30Cnl左右,停机检查吊点的可靠性及钢筋笼的平衡情况,确认正常后开始缓慢升主、副吊,升到一定高度后,主吊继续升同时缓慢放副吊,将钢筋笼凌空吊直。
21、钢筋笼双机抬吊作业状态见下面示意图4.3-30:为了防止钢筋笼在起吊、拼装过程中产生不可复原的变形,各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架。主桁架由28X”形钢筋构成,加强桁架由28X”形钢筋构成。对于拐角幅及特殊幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外,另要增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强,以防钢筋笼在空中翻转角度时产生变形。3.9水下硅浇筑墙体混凝土按照浇灌水下混凝土规范要求采用高于设计强度一个等级的商品混凝土。水下硅浇注采用导管法施工,舲导管选用D=270的钢导管,丝牙接头。用吊车将导管吊入槽段规定位置,导管上顶端安上方形漏斗。在於浇注前要测试舲的塌落度,并做好试块。按规范要求做混凝土抗压抗渗试块。钢筋笼沉放就位后,应及时灌注混凝土,导管插入到离槽底300500mm,灌注混凝土前应在导管内设置球胆,以起到隔水作用,并检查混凝土配合比后方可浇注混凝土。检查导管的安装长度,并做好记录,每车混凝土填写一次混凝土上升高度及导管埋设深度的记录,在浇注中导管插入混凝土深度应始终保持在24m。导管间水平布置一般为L5m,最大不大于3m,距槽段端部不应大于1.5m。在於浇注时,不得将路面洒落的聆扫入槽内,污染泥浆。舲泛浆高度3050cm,以保证墙顶碎强度满足设计要求。