地下连续墙施工工法(复杂场地)_secret

目录

1 前言 (1)

2 工法特点 (1)

3 适用范围 (2)

4 工艺原理 (2)

5 施工工艺流程及操作要点 (2)

6 材料与设备 (23)

7 质量控制 (25)

8 安全措施 (29)

9 环保措施 (30)

10 效益分析 (31)

11 应用实例 (31)

复杂场地条件下的地下连续墙施工工法

1 前言

随着建筑业蓬勃发展，城市中心地段的建筑施工条件趋于复杂化，场地条件趋于紧张化。地下工程施工技术中地下连续墙施工技术作为挡土、防渗及高层建筑永久性主体结构承重墙等建筑基坑围护主体被广泛应用；临近地铁施工、地下障碍物诸如老人防、桩基、地下老基础、原有临近建筑基坑围护留置锚杆等对地下连续墙施工的限制与影响，对现有的施工工艺提出了改进及创新的要求。

大楼地下室逆作法施工中地下连续墙施工时遇到了北侧原有埋深6-9m的老人防、场地内原有建筑的基础、临近建筑施工时塔吊桩承台、外科楼基坑围护留置的锚杆、北侧临近的内科楼、保健楼摩擦型桩基保护，同时距离其南部

8-12m有地铁站及地铁隧道同期施工，因此对施工技术的要求比较高，需对原有施工工艺进行改进及创新。

为了加强技术改进及创新能力，专门成立了“地区复杂条件下地下室逆作法成套技术研究”课题研究小组，进行“2009年度省建设科技项目”的申报并通过立项，在施工过程中进行施工工艺的改进与创新。

2 工法特点

2.0.1 对地层的适应性强。从粘土、砂土、砂直到卵石层都可以施工，包括在砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等；从第四系软土到硬质岩石都可以施工，即使在地下水位较高或极软弱淤泥质粘土层等地质条件极其复杂情况下也能施工。

2.0.2 施工速度快。对地下障碍物的处理可以在不影响施工进度的前提下进行。

2.0.3 施工是振动小，噪音低。当今地下连续墙的主要施工设备为液压抓斗成槽机，具有噪音低，振动小的特点，对周围环境影响小，深受城市居民欢迎。

2.0.4 施工净空小，能合理利用土地。由于地下连续墙施工不需要放坡，与相邻建筑物仅需0.5m的距离，面对日渐拥挤的城市空间，有利于充分利用宝贵的城市土地资源。

2.0.5 防渗性能好。由于地下连续墙墙体连续，表面比较平整，基坑开挖时基本无明显的渗水现象，其防渗性能明显优于钻孔灌注桩等基坑围护结构。

2.0.6 整体性好，墙体刚度大，可作刚性基础。把墙体组合成很大承载力的任意多边形，用来代替桩基或沉箱基础。

2.0.7 可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工。

3 适用范围

本工法适用于工业与民用建筑中大型基坑支护及地下结构，即（构）建筑物的地下室、地下商场、停车场、高层建筑的深基础、工业建筑的深池、坑、竖井等采用地下连续墙施工的工程。液压成槽机挖深在60m以内。

4 工艺原理

地下连续墙是在地面上利用一定的施工设备和机具，首先清理妨碍地下连续墙施工成槽的各种障碍，如老基础、桩基、老人防、锚杆等，同时沿着深开挖工程的周边轴线制作导墙、砌筑泥浆池配置泥浆、制作钢筋笼并吊装；随后在化学泥浆的护壁作用下，向地下掘取成具有一定厚度、长度和深度的沟槽，清槽后，在沟槽内吊放加工制作好的钢筋笼，按照接头形式采取相应措施，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，即开一个槽段，浇筑一个槽段的混凝土，形成流水作业。如此逐段进行，并逐段连接起来形成一道连续封闭的地下墙体，作为截水、防渗、承重、挡水结构。这些一次性施工的墙段叫槽段，槽段的长度一般3-8m。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

地下连续墙施工工艺流程见图5.1。

5.2 操作要点

5.2.1 施工准备

表5.2.1 地下连续墙施工准备期间的“三点”控制表

1 地下连续墙施工准备期间的“三点”控制（符合表5.2.1的规定）

图5.1 地下连续墙施工工艺流程图

2 场地作业条件调查及收集资料

在工程范围内钻探，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择挖槽机具、泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠的技术数据。同时进行钻探，摸清地下连续墙部位的地下障碍物情况。

具体的有：

1）工程水文资料

①岸边或水中施工时，需具有施工场地的水文资料。

②按现行《岩土工程勘察规范》要求绘制的岩土工程图件及有关文件，要求有各土层的

组成和物理力学性质等。

2）场地环境条件资料

①建设场地交通设施平面布置图；高压架空线的电压、高度、走向、用户特点、塔架位置及其结构尺寸；地下管线的用途、材料、平面和断面尺寸、埋设深度；地下构筑物的结构形式、尺寸及使用要求等。

②相邻土木建筑工程的安全等级、建设年份、使用要求、基础型式及其埋设深度、使用状况及周围设施、边坡等的防振、防噪音等要求。

③废泥浆的排泄、弃土条件、现场水电及有关材料的供应情况。

3）所建工程的有关资料

①结构类型、荷载及其使用和生产设备对地基基础垂直与水平位移、承载力等的要求；所建工程的安全等级、抗震设防等级；所建工程的基础平面及其平面布置图。

②地下连续墙仅作施工用，则需有所建工程的基础和地下设施的结构尺寸图，及其对地下墙尺寸和最后处理的要求等。

4）与施工条件有关的资料

①施工机具、设备进出场及其现场运行条件；地下管网的现状和所需保护的条件与要求；泥浆制备、处理和排弃的能力。

②钢筋笼制作、吊运能力；槽段接头处理条件；混凝土的搅拌、运输和浇筑能力；预制拼装地下墙的制作、吊运能力；供设计方案比较的各类地下墙施工条件及其实施的可能性。

③基坑（槽）内土体挖运条件；降水和基坑（槽）底部处理的能力与条件；降水对周围设施的影响；基坑开挖和地下构筑物施工的速度与实施能力等。

3 场地平整及硬化

按设计地面标高进行场地平整，拆迁施工区域内的房屋、通讯、电力设施以及上下水管道等障碍物，挖除工程部位地面以下2m内的地下障碍物。施工场地周围设置排水系统，同时对地下障碍物范围进行清理。

施工范围内场地进行平整压实，地面高程应高于墙顶1.3m以上；在墙轴线两侧浇筑1m 宽10~15cm厚的简易混凝土地坪，同一断面高差小于2cm。当无施工场地时考虑墙内范围硬化处理用作施工场地，并考虑施工机械荷载影响，进行基础处理。

4 施工综合部署

根据工程结构、地质情况及施工条件制定施工方案，选定并准备机具设备，进行施工部署、平面规划、劳动配备及划分槽段；确定泥浆配合比、配制及处理方法，编制材料、施工机具需用量计划及技术培训计划，提出保证质量、安全及节约等的技术措施。

按平面及工艺要求设置临时设施，修筑道路，在施工区域设置导墙；安装挖槽、泥浆制配、处理、钢筋加工机具设备；安装水、电线路；进行试通水、试通电、试运转、试挖槽、混凝土试浇灌。

5 设备拼装

采用吊车等施工机械进行机械化施工作业，在施工前期进行各施工机械的运输工作及进场安排，在现场拼装后进行调试。

5.2.2 复杂场地条件的判定与清障施工

根据对工程施工场地周边的资料的掌握及现场勘探，现场测设拟施工地下连续墙及建筑物外轮廓；通过现场测量仪器测量、钢尺丈量校验，对工程施工有影响的地下、地上各种障碍物进行网格定位；根据施工措施需要，对所影响的导墙、地下连续墙施工进行适当的工程分区、进度调整。

1 地面障碍物的清理措施

由于施工现场的机械作业和施工工序的需要，地面的障碍物清理必须在各段导墙施工前进行，特别是在无外围施工场地时，应注意场地内的行车路线及堆场、机械停置位置的布置。要根据现场实际，合理调整部署。

2 地下障碍物的清理措施

1）地下原有建筑的基础处理

原有老建筑的地下基础主要有砖基础、独立柱基础、桩基础、老人防及其基础，必须在掌握原有建设图纸技术参数的基础上再进行处理，如无相关资料，必须先探测，后根据实际情况处理。

主要措施有：

（1）对于浅层（2-5m方位内）原有砖基础、独立柱基础、老人防及其基础的处理，采取直接开挖土方方式：

A、当障碍物周边有足够的场地放坡时，可以采取机械大开挖结合人工清底，将原有砖基础、独立柱基础、老人防及其基础采用啄木鸟机械破除的方式处理，并做好安全防护措施；

B、当障碍物周边没有足够场地放坡时，可以采取先上部放坡开挖，下部局部支护，人工逐层用风镐破除或小型啄木鸟机械破除的方式处理，并做好相应的降水和安全防护措施。

（2）对于原有老建筑桩基础处理，采取机械破除、锤击压低或拔除方式

当遇到少量的原有老建筑桩基础，结合其桩深、桩径及具体位置采取不同的方式：

a、对于桩径较小（800mm以下）、桩身较浅（6m以内）的桩基础，可以采取直接用啄木鸟机械破除清渣的方式；

b、对于桩径较大（800mm以上）、桩身较深（6m-15 m）的桩基础，可以采取浅层（6m 以内）范围先用啄木鸟机械破除清渣，深层（6m-15 m）待上层清渣后架设锤击式打桩机将

啄木鸟机械不能处理部分锤击压低至不影响地下连续墙施工的方式；

c、对于桩径较大（800mm以上）、桩身较深（15 m以上）的桩基础，可以采取拔桩机拔出的方式。

（3）对于较深（6m以上）的老人防及其基础处理，采取CD机机械穿透破除方式

首先将老人防顶部揭穿（如废弃且有水应先抽干），随后利用CD机钻头将老人防基础底板切削出所要成墙的范围，同时注意监测破除过程中及破除后对周边建筑的影响；如有异常，应及时进行应急抢险。

2）地下临近建筑地下室基坑施工遗留的锚杆

由于原有施工技术或原有施工条件的限制，以往施工基坑支护过程中打的锚杆伸入到施工地下连续墙施工范围内，且对其土体有较大的扰动，为了保证土体的稳定及保证地下连续墙成墙质量，可以采取锤击破除再回填二次成槽、上部逐阶导向架钻杆钻取锚杆下部成槽、成槽机液压抓斗侧向板改造加固直接剪取成槽等方式。

（1）锤击破除再回填二次成槽

根据以往的施工经验，当采取混凝土内衬墙时，对成墙时垂直度要求较宽松。一般情况下可以采取先揭掉上部的土，再填塞石子等硬物于锚杆层，通过桩锤锤击将锚杆冲断，如此循环直至取出所有锚杆，随后用水泥土回填并夯实，待达到二次开挖要求后进行导墙及成槽施工，并注意施工中槽壁的垂直度控制，防止坍孔与缩孔现象发生。

（2）上部阶梯式架杆钻取锚杆下部成槽（保密点，有专利技术申请保护。）

当锚杆深度在9m范围以内时，首先制作逐阶导向架钻杆，按照每一层锚杆的预计埋深布置。通过扩大上部成槽厚度，将导向架按照锚杆埋置深度逐层搁置于开挖土层及导墙上，利用有足够刚度的钻杆进行锚杆切割。如两墙合一，则应进行回填、导墙校正、并二次成槽。

（3）成槽机液压抓斗侧向板改造加固直接剪取成槽（保密点，有专利技术申请保护。）考虑到施工机械的液压抓斗可以作为液压钳使用，只需要将成槽机液压抓斗侧向板改造加固，使其具有足够的剪切力，即可将锚杆切断直接成槽。在实际操作时，需要对操作人员进行培训及实际演练。

操作时注意“三慢一稳”,即下斗慢、咬合慢、剪切慢和提升稳。必须注意塌槽，尽量避免抓斗剪切后取出锚杆时活动端出现拽掖现象而引起坍孔；如果出现严重的坍孔，需要及时回填二次开挖，如未出现则可以直接成槽。

5.2.3 测量放线

1 测放轴线

测放地连墙墙轴线及控制中心线。

2 校核轴线

校核成槽机的抓斗中心线与地下连续墙的轴线是否一致，允许偏差在1cm以内，如超出范围，进行调整。

5.2.4 导墙制作、复杂场地条件的判定与清障

1 导墙施工的“三点”控制 (符合表5.2.4的规定)

表5.2.4 导墙施工的“三点”控制

2 开挖导槽及支设模板

开挖宽、深符合施工工要求的导槽，槽壁模板支设，每隔1m，上下各加设一根支撑，保证槽口浇筑时的稳定。测量放样后，采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙。挖土标高由人工修整控制。导墙挖土前，必须有监理签发的开工令，方可开挖。导墙在支模、混凝土浇筑等工序严格按规范施工。

在底模上定出导墙位置，再扎钢筋。导墙外边以土代模，内边立木模。拆模及加撑：混凝土达到一定强度后可以拆模，同时在内墙上面分层支撑100×100mm方木，防止导墙向内挤压，方木水平间距1.5m，上下间距为0.8m。

3 导墙浇筑

在导墙混凝土浇注前，将导墙顶面标高放样于模板面上，以控制导墙顶面标高。导墙混凝土达到一定强度后方可拆摸，拆除后应及时设置支撑（间隔1m短木支撑），确保导墙不移动。导墙模板拆除后，检查导墙的中心线平整度、垂直度是否符合要求。

导墙采用通过设计的钢筋、混凝土现场浇筑，断面为“L”或“倒L”型，尺寸根据施工现场需要，但必须置于原状土上。施工注意事项：放线要正确，导墙之间距离比挖槽设备大4cm；导墙土方开挖要有排水系统；模板、钢筋符合施工规范要求；导墙在拆模后及时用木方将左右导墙之间支撑起来，并且在导墙达到强度以前禁止重型机械在旁边行走，以防导