论地下连续墙施工质量控制与防治措施 毕业论文.doc
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1、毕业论文 题目:论地下连续墙施工质量控制与防治措施摘要本论文主要是围绕地下连续墙的施工展开论述,首先在文章中介绍地下连续墙的发展过程,它建设中为较常采用的结构形式是围护,其次是地下连续墙是施工工艺的流程、影响其安全性能的因素,只要机器设备需求及质量标准,在文章中也系统的介绍了工程当中施工组织设计所要注意的一些细节和在施工中问题出现的防治及采取避免发生问题的措施,比如泥浆工程、钢筋的吊装与制作及砼的浇铸,在工艺和组织设计的基础上做出了地下连续墙施工当中的要点和难点进行了简单的分析,还有其渗漏的修复以及防治措施等,最后,对文章进行了总结说明。关键词:连续墙;发展史;施工工艺;施工组织设计;渗漏修复
2、及防治措施目录第一章 绪论 (1)第二章 地下连续墙施工组织设计(3) 第一节 地下连续墙施工工艺(4) 2.1 施工方法和施工工艺2.2 劳动力组织和安全2.3 主要配备机械设备2. 4 质量标准第二节 具体实施步骤(11)2.2.1 导墙施工2.2.2 泥浆工程2.2.3 成槽施工2.2.4 钢筋笼的制作与吊装 2.2.5 地下连续墙混凝土浇筑第三章 连续墙施工环节重、难点分析及渗漏修复第一节 施工要点及措施(15)3.1 导墙施工3.2 钢筋笼制作3.3 泥浆制作3.4 成槽放样3.5 下锁口管锁口管3.6 钢筋笼起吊和下钢筋笼3.7 下、拔砼导管、浇筑砼3.8 拔锁口管第二节 地下连续
3、强渗漏修复及防治措施(21)第四章 总结(23)致谢(24)参考文献(25)第一章 绪论随着城市交通的日益拥挤,地铁将逐渐成为全国各大城市人们出行的主要交通工具。目前国内地铁车站施工大部分还是采用明挖法,基坑围护结构主要是旋喷桩、地下连续墙等支护方式。在众多的支护方法中,地下连续墙以刚度大、整体性强、位移控制效果好等突出的优点和广泛的适用性而得到了越来越多的应用。所谓地下连续墙,就是预先进行成槽作业,形成具有一定长度的槽段,在槽段内放入预制好的钢筋笼,并浇注混凝土建成墙段,如此连续施工,各墙段相互连接构成一道完整的地下墙体。由于这种施工方法可以开挖任意深度和断面的深槽,所以能够根据设计要求,建
4、造各种深度、宽度、外形、长度和强度的地下墙。地下连续墙(diaphragm wall panel trench,slurry trench,slurry wall,continuous diaphragm wall,cut-off wall等)开挖技术起源于欧洲1。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的,1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工2,20世纪5060年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广,成为地下工程和深基础施工中有效的技术。由于目前挖槽机械发展很快,与之相适应的挖槽工法层出不穷;有不少新的工法已经不再使用膨润土泥浆;墙体材料已经由过去
5、以混凝土为主而向多样化发展;不再单纯用于防渗或挡土支护,越来越多地作为建筑物的基础,所以很难给地下连续墙一个确切的定义1。一般地下连续墙可以定义为1:利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。经过几十年的发展,地下连续墙技术已经相当成熟,其中以日本在此技术上最为发达,已经累计建成了1500万以上,目前地下连续墙的最大开挖深度为140 m,最薄的地下连续墙厚度为20cm。1958年,我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙,到目前为止,全国绝大多数省份都先后应用了此项技术,估计已
6、建成地下连续墙120万140万。地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法,而被用于基础工程的很多方面。在它的初期阶段,基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用许多新技术、新设备和新材料,现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构,最近十年更被用于大型的深基坑工程中。 通常地下连续墙主要被用于1: 1.水利水电、露天矿山和尾矿坝(池)和环保工程的防渗墙 2.建筑物地下室(基坑) 3.地下构筑物(如地下铁道、地下道路、地下停车场和地下街道、商店以及地下变电站等)。 4.市政管沟和涵洞 5.盾构等工程的竖井 6.泵站、水池 7.码头、护案和干船坞 8.地下油库和仓库 9.各种深基础
7、和桩基 地下连续墙之所以能得到如此广泛的应用和其具有的优点是分不开的,地下连续墙具有以下一些优点1,3: 1.施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工。 2.墙体刚度大,用于基坑开挖时,可承受很大的土压力,极少发生地基沉降或塌方事故,已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。 3.防渗性能好,由于墙体接头形式和施工方法的改进,使地下连续墙几乎不透水。 4.可以贴近施工。由于具有上述几项优点,使我们可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙 5.可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大,易于设置埋设件,很适合于逆做法施工。 6.适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广,从软弱的冲积地层到中硬的地层、
8、密实的砂砾层,各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。 7.可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙,而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础,承受更大荷载。 8.用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构,是非常安全和经济的。 9.占地少,可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,充分发挥投资效益。 10.工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。 但地下连续墙也存在一些不足1: 1.在一些特殊的地质条件下(如很软的淤泥质土,含漂石的冲积层和超硬岩石等),施工难度很大。 2.如果施工方法不当或施工地质条件特殊,可能出现相邻墙段不能对齐
9、和漏水的问题 3.地下连续墙如果用作临时的挡土结构,比其它方法所用的费用要高些。 4.在城市施工时,废泥浆的处理比较麻烦。地下连续墙分类:(1)按成墙方式可分为:桩排式;槽板式;组合式。 (2)按墙的用途可分为:防渗墙;临时挡土墙;永久挡土(承重)墙;作为基础用的地下连续墙。 (3)按强体材料可分为:钢筋混凝土墙;塑性混凝土墙;固化灰浆墙;自硬泥浆墙;预制墙;泥浆槽墙(回填砾石、粘土和水泥三合土);后张预应力地下连续墙;钢制地下连续墙。 (4)按开挖情况可分为:地下连续墙(开挖);地下防渗墙(不开挖)。地下连续墙检测超声波地下连续墙检测仪利用超声探测方法,将超声波传感器侵入钻孔中的泥浆里,可以
10、很方便地对钻孔四个方向同时进行孔壁状态监测, 可以实时监测连续墙槽宽、钻孔直径、孔壁或墙壁的垂直度、孔壁或墙壁坍塌状况等等。可完成对帮助改善钻孔质量、减少工作时间、降低工程费用;输出清晰的孔以及槽壁图像,是目前几种常见同类进口设备所无法比拟的。目前超声波钻孔检测仪无论从成图清晰度、检测数据的准确、还是机械性能等方面已经完全可以取代进口设备,而且检测图像更直观、清晰,对泥浆的适应能力更高。目前市场上比较先进的超声波地下连续墙检测技术参数为:测量精度:0.2%FS; 测量范围:0.5m - 4.0m; 最大测量深度:100m(UDM100Q);150m(UDM150Q);最大深度分辨率:0.5cm
11、; 绞车起降速度:0-20m/min; 软件平台:WINDOWS98; 记录方式:彩色图像、数据文件; 输出方式:普通(彩色)激光打印机(配备打印机); 绞车材质:不锈钢使用温度:0 50; 工作电源:220Vac/50Hz; 第二章 地下连续墙施工组织设计华贸中心筑基坑支护二期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。本法特点是:施工振动小,墙体刚度大,整体性好,施工速度快,可省土
12、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,可用于各种地质条件下,包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构,工业建筑的深池、坑;竖井等。 在施工地下连续墙之前,首先应该明确施工工序及内容。其中包括:导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作、成槽放样、成槽、下接头管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、下拔混凝土导管浇筑混凝土、拔接头管。地下连续墙施工工艺地下连续墙施工主要施工工艺为:先构筑钢筋砼导墙,设备进场安装,单元槽段划分和导孔施工,成槽护壁泥浆池设置和拌制(及泥浆循环处理),然后进行液压抓斗成槽
13、作业,土方凉晒装车外运,清底换浆请孔(及清刷槽段接头),再进行吊放钢筋笼与接头管(钢筋笼制作),布设混凝土浇注导管进行浆下浇注墙体混凝土顶拔接头管,最后冲洗混凝土导管,清理现场并进行下一单元槽段成槽作业。 下面已某桥梁基础进行地下连续墙施工为例,拟定地下连续墙施工方案和施工工艺。初拟地下连续墙墙体厚度为70cm,最大墙深30米,最小墙深10米,地下连续墙为30m50m矩形。初步拟采用成墙机械为液压抓斗,墙的接头形式为接头管地下连续墙。施工工艺流程如下图: 测量放线导墙施工水下砼浇灌成槽施工安装导管清槽吊放钢筋笼下一槽段施工渣土外运制备泥浆循环池沉淀池补浆排渣、换浆钢筋笼制作泥渣处理、泥浆外运置
14、换出泥浆铺设施工道路机械拼装机械就位机械移位图6-1地下连续墙施工工艺流程第一节 地下连续墙施工工艺华贸中心筑基坑支护二期结合实际的工程概况,编制了以下的施工方法和施工工艺。2.1施工方法和施工工艺1、施工组织设计施工设计应根据工程地质调查报告和现场调查资料编制地下连续墙施工组织设计,从而确定地下连续墙的设计、施工方案以及完工后的工作性能,主要包括挖槽方法的选择、泥浆循环工艺方案、钢筋笼的制作与吊放方法、槽段接头型式、砼浇注方法及接头管的拔出方法等工程施工设计。 2、施工前的准备: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
15、量的23倍左右,即300450m);钢筋笼加工及临时堆放场地(其地基做加固);接头管和混凝土浇注导管的临时堆放场地以及其他用地。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);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。 护壁泥
16、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; 3、挖槽工程: 槽段划分长度主要根据土层性质、钢筋笼重量、起吊设备的起吊能力、商品砼供应条件等来确定。根据基坑的情况,标准槽段长6米。本工程槽段形式有一字形及L形等异形槽段开挖采用跳跃施工的方法,先施工A形槽段(称为期槽段),后施B形槽段(称为期槽段),如图6-2所示。期段钢筋笼带工字钢接头。期槽段钢筋笼嵌入期槽段工字钢内。图
17、6-2 槽段施工顺序图针对本工程的地质特点,成槽机械主要采用液压抓斗,以冲桩机配合,采用冲抓成槽方式,冲桩机成导向孔,根据槽段宽度采用三冲两抓或四冲三抓的方式。异形槽段则采用冲桩机成槽。、入土成槽采用液压抓斗成槽机械抓土成槽,成槽时按划分槽段的油漆标志,按顺序进行。、冲桩机成槽,采用冲击锤的自重将岩石击碎,泥浆将岩石碎块置换出来。传统的冲击式钻机冲钻成孔先用圆锤成孔,再用方锤修孔、扫孔,将一连串圆形钻孔修成条形的连续墙槽孔。见下图1(800mm厚墙)。图1 冲击式钻机入岩成槽流程图4、泥浆施工: 泥浆实施方案需要经过试验才能确定。 A、泥浆试验: 泥浆试验包括: 稳定性试验(物理稳定性和化学稳
18、定性试验); 密度的测定有两种方法即泥浆密度计法和密度计算法; 泥浆流动性的测定; 过滤试验; 含砂量的测定; 酸碱度的测定; 蒙脱土含量的测定; 固态物质含量的推算方法。 B、制备泥浆的方法及泥浆的再生处理: 制备泥浆的程序和主要内容: 调查地基和施工条件; 选定泥浆材料:选定膨润土的种类、选定CMC的种类、选定分散剂的种类、加重剂的使用及防漏剂的使用; 决定泥浆的漏斗粘度:确定最容易坍塌的地基、确定保持稳定所必须的粘度; 决定基本配合比:决定泥浆浓度、决定各外加剂的掺加浓度;泥浆的制备、试验及修正,最后决定施工配合比; 泥浆再生处理。 C、泥浆生产循环工序流程: 新鲜泥浆拌制新鲜泥浆储备施
19、工槽段护壁粗筛去土渣泥浆沉淀池泥浆净化处理泥浆调整和储备。 D 、液压抓斗成槽各施工阶段泥浆的控制指标:泥浆类别漏斗粘度s密度g/cm3 Ph值失水量ml含砂量%泥皮厚mm新鲜泥浆22-301.05-1.107-8.5 1031.5再生泥浆30-401.08-1.157-91562.0成槽中泥浆22-601.05-1.207-1020 不可测不可测不可测清孔后泥浆22-401.05-1.157-1015 6 2.0 5、导墙: 地下连续墙成槽前先要构筑导墙,导墙是建造地下连续墙必不可少的临时构造物,再施工期间,导墙经常承受钢筋笼、浇注砼用的导管、钻机等静、动荷载的作用,因而必须认真设计和施工,
20、才能进行地下连续墙的正式施工。 1)、导墙采用形式:对表层地基良好地段采用简易形式钢筋砼导墙(见示图一)。在表层土软弱的地带采用场浇L形钢筋砼导墙(见示图二),2)、为了保持地表土体稳定,在导墙之间每隔1-3米加添临时木支撑和横撑;导墙的施工精度直接关系着地下连续墙的精度,所以在构筑导墙时,必须注意导墙内侧的静空尺寸、垂直与水平精度和平面位置等。 导墙的水平钢筋必须连接起来,使导墙成为一个整体,防止因强度不足或施工不善而发生事故。 为保证地下墙的施工精度,便于挖槽机作业,导墙内侧静空应较地下墙的厚度稍大一些(比设计值大5cm),导墙顶口比地面高出5cm,导墙的深度为1.5m(详见导墙结构示图)
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