地下连续墙施工方案 新浆池循环池循环池沉淀池废浆池泥浆池平面示意图240Lφ12φ6@200圈梁φ6@200240说明:1、本图单位以毫米计。2、一组泥浆循环池共5个。3、泥浆池池底为钢筋砼底板,铺设双层φ10@200钢筋网片。4、圈梁、压顶砼为C15,砖为标准砖,砌筑砂浆为M7.5,池内壁抹1:2水泥砂浆。A——A3φ8压顶 4.3.4 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: 水 膨润土 CMC 纯碱 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。 4.3.5 泥浆循环 (1)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。 (2)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。 (3)水下混凝土灌注过程中,上部泥浆返回沉淀池,而混凝土顶面以上4米内的泥浆排到废浆池,原则上废弃不用。 4.3.5 泥浆质量管理 (1)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。 26 地下连续墙施工方案
(2)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。
(3)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
泥浆的试验项目 密度 含砂率 粘度 失水量 泥皮厚度 pH值
注:表内数字为参考数,应由开挖后的土质情况而定。 (4) 泥浆检测频率附表:
泥浆检验时间、位置及试验项目
序号 1 泥浆 新鲜泥浆 取样时间和次数 搅拌泥浆达100m3时取样一次,分为搅拌时和放24h后各取一次 在向槽段内供浆前 每挖一个槽段,挖至中间深度和接近挖槽完了时,各取样一次 取样位置 搅拌机内及新鲜泥浆池内 优质泥浆池内泥浆送入泵吸入口 在槽内泥浆的上部受供给泥浆影响之处 试验项目 稳定性、密度、粘度、含砂率、pH值 稳定性、密度、粘度、含砂率、pH值、(含盐量) 同上 需要调整 1.13以上 8%以上 35 25以上 3.5以上 10.75以上 调整后可使用 1.1以下 6%以下 24~35 25以下 3.0以下 8~10.5 废弃泥浆 1.15以上 10%以上 40 35以上 4.0以上 7.0以下或11.0以上 供给到槽内的2 泥浆 3 槽段内泥浆 在成槽后,钢筋笼放入槽内泥浆的上、后,混凝土浇灌前取样 中、下三个位置 混4 凝土
同上 pH值、粘度、密度、含砂率 判断置换泥浆能否使用 开始浇混凝土时和混凝土浇灌数米内 向槽内送浆泵吸入口 27
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置再生处理 换出再生调制泥的泥浆 浆 4.4 槽段划分
处理前、处理后 调制前、调制后 再生处理槽 调制前、调制后 同上 同上 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。明光路站明挖顺作法施工部位地下连续墙被划分为102个槽段,其中一字型槽段92个,“L”型槽段4个,“Z”型槽段6个,“L”型和“Z”型均出现在车站端的盾构井区域。先根据单幅槽段的分幅宽度b,加上接头箱的宽度c,考虑成槽时左右垂直度的偏差外放200mm,则先施工幅的开挖宽度为b+2c+400mm,以保证成槽结束后接头箱和钢筋笼能顺利下放到位。 4.5 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,其主要内容为成槽机械的选择,成槽工艺控制及预防槽壁坍塌的措施。 4.5.1 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型液压抓斗成槽,抓斗最大张开幅度2.8m,膨润土泥浆护壁,成槽过程中运用成槽机上配备的自动纠偏系统确保槽壁垂直度,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。 4.5.2 成槽工艺
造孔成槽是地下连续墙施工中的一道关键工序。根据地质资料和设计要求,结合我公司的成功施工经验及现成情况,选用冲机、钻机及导板抓斗造墙机实施造孔。具体工艺如下:
(1)在成槽开始前,在导墙上定位出每一斗抓斗的中心位置,并放上标志物,以确保每次抓斗下放位置一致,防止抓斗左右倾斜。成槽机就位使抓斗平行于导墙,抓斗的中心线与导墙的中心线重合。挖土过程中,抓斗中心每次对准放在导墙上的孔位标志物,保证挖土位置准确。
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(2)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。
(3)单元槽段成槽时采用“两钻一抓”开挖,即先挖槽段两端的孔,后挖两个孔之间留下未被挖掘过的隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度,抓斗能套住隔墙挖掘,同样能使抓斗吃力均衡,有效地纠偏,保证成槽垂直度。待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后,再沿槽长方向套挖几斗,这样可将因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整,保证槽段横向有良好的直线性。
在转角处部分槽段因一斗无法完全挖尽时或一斗能挖尽但无法保证抓斗两侧受力均匀时,根据现场实际情况在抓斗的一侧下放特制钢支架来平衡另一侧的阻力,防止抓斗因受力不匀导致槽壁左右倾斜。
(4)成槽开挖时抓斗闭斗下放,开挖时再张开,每斗进尺深度控制在0.3m左右,上、下抓斗时缓慢进行,避免形成涡流冲刷槽壁,引起坍方,同时在槽孔混凝土未灌注之前重型机械严禁在槽孔附近行走。在挖槽中通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况,及时调整抓斗的垂直度,确保垂直度≤1/300。
4.5.2.1 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。 4.5.2.2 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100cm×100cm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
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屑。
4.5.2.3成槽过程要注意的问题
(1)随时向槽内补充泥浆,保证槽内泥浆面不低于导墙顶面以下0.3米,以利于槽内稳定。
(2)确保槽段深度和终孔条件满足设计要求,并且槽底大致平整。 (3)经常检查槽孔垂直度,槽壁垂直度偏差<1%。操作工操作时适时处理即可;冲机钻机则需每钻进1~2米用直尺检查一次垂直度。具体操作是在两边导墙顶各打一中线,测斜时把钻头提升至孔口,缓缓放下钻头至孔底,通过用直尺测量钢缆在孔口处偏离槽孔中心的距离来计算孔底的偏距和偏斜率。深度检控采用测锤量测。
(4)抓斗抓槽过程中遇到岩石层或坚硬地层时,配合冲机钻机联合作业。 (5)当出现槽壁坍塌迹象时,如漏浆、出土量超过设计断面量、导墙及作业面沉降,泥浆随同气泡向地面溢出、挖槽机在升降中有阻力等,应将挖槽机提出地面,然后用粘土回填,待槽壁稳定后重新进行挖槽。
(6)加强观测,若发生异常情况,要及时妥善处理并通知设计、监理和业主。
4.5.3 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: (1)减轻地表荷载:槽壁附近堆载不超过20Kpa,起吊设备及载重汽车的轮缘距离槽壁不小于3.5米。
(2)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。
(3)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。
(4)缩短裸槽时间:抓好工序间的衔接,使成槽至浇灌完混凝土时间控制在24小时以内。
(5)对于“Z”、“L”型槽段易塌的阳角部位,采用预先注浆处理。
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