一、地連墻施工主要工藝流程
二、工藝流程細化
一、導墻施工:
1.導墻簡介:鋼筋混凝土導墻分為現澆與預制兩種,目前使用現場澆筑較多。但預制的導墻比現場澆筑的節省材料用量;在地下水位很高時,預制的導墻比現場澆筑的好。
2.施工工序:
測量放樣—導墻開挖—邊坡修整—鋼筋綁扎及立模—中心線復測—混凝土澆筑—模板拆除—支撐制作—土方回填
3.導墻結構:導墻采用倒“L”形現澆鋼筋混凝土整體式導墻,工業園站導墻深度1.4m,匯隆街站導墻深度2.0m,導墻厚不小于0.2m,導墻應深入冠梁下沿以下30cm且插入老土,具體視現場情況而定。
4.施工要點:
A.導墻定位要考慮結構尺寸外放因素(結構尺寸外放+地連墻尺寸外放)。
B.導墻起地連墻定位及成槽導向作用,軸線、豎直度、結構尺寸要符合要求。
C.導墻起地承重作用(成槽機、渣土車在導墻附近站立、拔起接頭管時千斤頂就位),結構強度必須要符合要求。
D.導墻頂標高要高出地下水位2m,不足時加高導墻或采用降水措施。
二、泥漿:
1.泥漿的功能
A.防止槽壁坍塌:泥漿從槽壁表面向土層內滲透到一定范圍就粘附在土顆粒上,在槽壁上形成的泥皮(不透水膜),使得泥漿的靜水壓力有效地作用在槽壁上,防止槽壁的剝落和坍塌,如右圖所示。
B.懸浮土渣:如果不能迅速排掉在挖槽過程中形成的土渣,會使泥漿的阻力增大,降低挖槽效果,混凝土質量下降,鋼筋籠也難以插入。科學地調制泥漿,可使土渣懸浮,通過泥漿循環將其攜帶出地面。
2.泥漿工藝流程圖
3、泥漿材料的選擇
A.膨潤土的選擇:選用可使泥漿成本比較經濟的膨潤土。預計施工過程中易受陽離子污染時,選用鈣膨潤土為宜。
B.水的選擇:飲用水可直接使用。水質要求:鈣離子濃度應不超過100ppm,以防膨潤土凝結和沉降分離;鈉離子濃度不超過500ppm,以防膨潤土濕脹性過多下降;pH 值為中性。超出這個范圍時,應考慮在泥漿中摻加分散劑和使用耐鹽性的材料,或改用鹽水泥漿。
C.CMC 的選擇:泥漿中摻入CMC 之后,提高泥皮的形成性十分明顯。當溶解性有問題時,應選易溶的CMC。當有海水混入泥漿時,應選耐鹽的CMC。CMC 的粘度分高、中、低三檔,粘度越高CMC 的價格也高,但防漏效果很明顯。
D.分散劑的選擇:分散劑的作用是提高泥水分離性,防止和處理鹽分或水泥對泥漿的污染。被水泥污染的泥漿選用碳酸鈉(Na2CO3)和碳酸氫鈉(NaHCO3)分散劑,分離效果較好。易被鹽分污染的泥漿選用以腐殖酸鈉或紙漿廢液為原料的鐵硼木質素磺酸鈉分散劑效果較好。
E.加重劑的選擇:加重劑的作用是增加泥漿密度,提高泥漿的穩定性。目前一般選用重晶石。在地下水位很高、地基非常軟弱或土壓力非常大時,槽壁穩定受到威脅,作為一種措施應在泥漿中摻入加重劑,增加泥漿的密度。
F.防漏劑的選擇:防漏劑的作用是堵塞地基土中的孔隙,防止泥漿漏失。一般防漏劑的粒徑相當于漏漿層土砂粒徑10%~15%左右效果最好。
4、泥漿制備的要求
A.材料有膨潤土、CMC和純堿(Na2CO3)、水。
泥漿中各種材料的用量根據泥漿的性能指標,由試驗確定,一般可按下列重量配合比試配:水:膨潤土:CMC:純堿=100:(8~10):(0.1~0.3):(0.3~0.4)。
B.在特殊的地質和工程的條件下,泥漿的比重需加大,如只增加膨潤土的用量不行時,可在泥漿中摻入一些重晶石,達到增大泥漿比重的目的。同時,在透水性大的砂或砂礫層中,出現泥漿漏失現象,可摻入鋸末、稻草末等,達到堵漏的目的。
C.制備泥漿用攪拌機攪拌,過程為:攪拌機加水旋轉后緩慢均勻地加入膨潤土,慢慢地分別加入CMC、純堿和一定量的水,充分攪拌后,倒入膨潤土的水溶液中再攪拌均勻。攪拌后流入儲漿池待溶漲24h后使用,泥漿性能指標應符合。
D.泥漿護壁的關鍵就是比重(綜合性能指標)和泥度皮厚度。
5、泥漿再生
A.泥漿在槽壁內所處的位置不同,受污染的程度也不一樣。槽底開挖施工過程中應注意觀察泥漿質量的變化情況,取出溝槽內不同深度(一般3~5m一點)的泥漿,測試比重、粘度、含砂率和pH值,當pH值達到11時,回收至循環沉淀池,pH值在11以下經過再生處理后再恢復使用。
B.泥漿再生處理用重力沉淀機械處理和化學處理聯合進行。從槽段中回收的泥漿經振動篩除去其中較大的土渣,進入沉淀池進行重力沉淀,再通過旋流器分離顆粒較小的土渣,若還達不到使用指標,再加入摻加物進行化學處理。
6、環境保護
由于本工程處于市區中心,毗鄰居民區和城市道路,尤其雨天泥漿對環境的污染要高度重視。
7、廢漿處理
廢漿一般產生在混凝土澆筑最后時段,由于此處泥漿與混凝土接觸時間最長,受水泥污染較嚴重,這些泥漿粘度和比重可能已經超標并且難以分離凈化使其性能恢復。在這種情況下,該部分泥漿就應當廢棄,廢漿先用廢漿池暫時收存,再用罐車裝運外棄。在不能用罐車裝運外棄的特殊情況下,則采用泥漿脫水或泥漿固化的方法處理劣化泥漿。
三、成槽:
1.成槽設備
A. 成槽設備分挖斗式、沖擊式、回轉式。
B.本工程計劃采用上海金泰SG35型成槽機成槽開挖,該機型最大開挖深度60米,最大成槽厚度為1.2米,帶有自動強制糾偏裝置,時刻監測成槽垂直度。
C.匯隆街站計劃一臺成槽機,園區站計劃兩臺成槽機。
D.開工后計劃以兩天三幅的節奏進行地連墻施工,合理安排施工流水,合理分配人工機械,達到物盡其用。
2.槽段劃分與開挖
A.單元槽段成槽順序為先兩端后中間,單元槽段應綜合考慮地質條件、結構要求、周圍環境、機械設備、施工條件等因素進行劃分。單元槽段長度宜為4m~6m。
B.成槽前應進行槽壁穩定性驗算。
C.具體每幅成槽段落由設計決定。
D.成槽機應具備垂直度顯示儀表和糾偏裝置,成槽過程中應及時糾偏。
E.成槽后應檢查泥漿指標、槽深、槽寬及槽壁垂直度等。
4.成槽整體流水組織
A.槽段開挖 地下連續墻應遵循“先轉角槽段、后標準槽段”的順序安排槽段開挖施工。
B. 具體以現場實際情況調整。
5.成槽注意事項
A.為防止成槽機前履帶對路面與導墻荷載過大,在成槽前視地層與現場實際情況,需在前履帶位置鋪設一塊鋼板,分散荷載。
B.成槽操作時,必須做到穩、準、輕放、慢提,保證鋼絲繩的垂直度,鋼絲繩不得松弛。抓斗入槽時必須閉合,全部進入泥漿后方能打開,隨時觀察電腦內偏差,隨挖隨糾。
C.挖槽時,安排專人看護槽內泥漿液面,應不斷向槽內注入泥漿,保持泥漿面在導墻頂面以下0.3m范圍內,且高出地下水位0.5m,防止塌孔。
D.在挖槽施工過程中,若發現槽內泥漿液面迅速降低或迅速上升,要立即查明是否因為地下水流入或泥漿隨地下水流走所致,并采取相應措施,以確保挖槽繼續正常進行。
E.操作手隨時注意電腦顯示的深度變化,由于電腦難免存在誤差,在深度接近設計值時,需多次使用專用測繩測量槽內深度。
6.成槽檢測
A.槽段檢測分為成槽前檢測,成槽中檢測,成槽后檢測。
B.成槽前檢測主要為分幅點檢測,檢測分幅點、外放、槽段編號是否為既定計劃所要求,并檢查路面是否滿足成槽需要,是否需要鋪設鋼板。
C.挖槽時,安排專人看護槽內泥漿液面,應不斷向槽內注入泥漿,保持泥漿面在導墻頂面以下0.3m范圍內,且高出地下水位0.5m,防止塌孔。
D.成槽后檢測主要檢測槽壁垂直度,端頭豎直度,槽孔深度、寬度。
E.垂直度檢測采用UDM-100型超聲波鉆孔檢測儀檢測。
7.刷壁
A.連續墻接頭是極其重要的施工環節,施工難度大,處理不好,將會給主體開挖及結構施工帶來很多麻煩和困難,也會給主體結構留下長期質量隱患。由于成槽施工時,老接頭上經常附有一層泥皮,會影響槽壁接頭質量,發生接頭部分滲漏水,所以必須對接頭處進行處理。。
B.刷壁方法主要使用鋼絲刷壁器、鋼板刷壁器、重力式鏟刀(帶斜坡的工字鋼)、抓斗鏟刀等,鋼板刷壁機安裝于成槽機抓斗上,利用抓斗上下帶動鋼板刷壁機刮擦接頭,鋼絲刷壁機利用自帶導向板使刷壁器在刷壁過程中能緊貼接頭處,確保刷壁效果,反復幾次,直到刷壁機上沒有附著物。
成槽后,應對相鄰段混凝土的端面進行清刷,刷壁應到底部,刷壁次數不得少于20次,且刷壁器上無泥。
C.刷壁完成后應進行清基和泥漿置換。
D.清基宜采用泵吸法使槽底沉渣及泥漿指標滿足要求為止。
8.槽底清理
A.澆筑地下連續墻之前,必須清除以沉渣為主的槽底沉淀物,這項工作稱為清底 。由于泥漿有一定的比重和粘度,土渣在泥漿中沉降會受阻滯,沉到槽底需要一段時間,因而采用沉淀法清底要在成槽結束一定時間之后才開始。。
B.清底的基本方法有置換法和沉淀法兩種。置換法是在挖槽結束之后,立即對槽底進行認真清掃,在土渣還沒有沉淀之前就用新泥漿把槽內泥漿置換出槽外。沉淀法在土渣沉淀到槽底之后進行清底,一般是在插入鋼筋籠之前或之后清底,但后者受鋼筋籠妨礙,不可能完全清理干凈。
C.一般在下鋼筋籠之前使用挖槽作業的液壓抓斗直接挖除槽底沉渣,槽底清理時抓斗必須緩慢提升,防止沉渣再一次混入泥漿中間。
9.二次清孔:
對于永久性結構的地下墻,在鋼筋籠沉放后,應做二次清孔,沉渣厚度應符合要求。
10.清基后泥漿指標
清基后應對槽段泥漿進行檢測,每幅槽段檢測2處。取樣點距離槽底0.5m~1.0m,泥漿指標應符合下表的規定。
控制方法
A.比重:2-3小時測定一次,并須知好記錄。比重檢測現場采用比重計或比重秤測量。用比重計測量時,只需將比重計輕輕放入取樣泥漿中,用肉眼觀察讀數即可測出。采用比重秤時,將泥漿樣裝滿泥漿杯,抹去多余泥漿,移游碼,使秤桿呈水平狀態,然后讀取刻度數,即為泥漿的比重。泥漿比重秤應經常用清水校核。
B.粘度:采用漏斗粘度計測量,將700ml泥漿通過0.25mm金屬濾網,裝入漏斗中,之后打開出口,用秒表測定時500ml泥漿流出所需時間。即為泥漿指標。
C. PH值:泥漿PH值現場測定常采用石蕊試紙放入泥漿中稍稍浸濕,將其顏色變化與標準比色卡對比即可判斷出PH值大小。
D.含砂率:泥漿含砂率測定采用含砂率測定杯,測定方法是將100ml泥漿稀釋后裝入測定杯中,沉淀后讀取刻度數即可。
E.泥皮:刷壁器清刷后狀況 ,應該基本無泥沙夾雜,一般次數在15-20次。
四、接頭施工:
1.接頭方式
A. 接頭方式由接頭管接頭、工字鋼接頭、十字鋼板接頭、預制混凝土接頭、銑接頭施工等多種方式。
B.本標段采用接頭管接頭、工字鋼接頭兩種型式;匯隆街站使用接頭管接頭,園區站南側、北側靠近建筑物地段及東西側部分地段使用工字鋼接頭。
C.一個單元槽段挖完后,在槽段的端頭用吊車吊入接頭管,接頭管6m一節,插銷連接,邊吊邊接,接頭管接頭必須連接到位,不使接頭管發生超出要求的撓曲變形。
D. 工字鋼需根據設計要求在工廠焊接加工,然后再運到現場與鋼筋籠進行拼裝、焊接。制作鋼筋籠時,工字鋼與鋼筋籠連成整體,下籠時一起下放到槽內,與鋼筋籠焊接時需進行有效的加固,以保證鋼筋籠起吊時的剛度。
E.工字鋼接頭比接頭管接頭防水質量高,成本高。工字鋼為一次性、成為永久結構,接頭管為周轉性材料,成墻后拔出重復使用。
2.接頭管接頭施工
A.在槽段混凝土澆筑的同時拔鎖口管,具體是待混凝土強度達到0.05~0.2Mpa(根據混凝土的初凝時間而定),開始提拔鎖口管,在混凝土澆筑結束后8h內將鎖口管全部拔出。
B.提拔鎖口管采用兩臺100t千斤頂自制的頂升架配合一臺吊車進行。
C.當后施工槽段開挖完成后,采用專用刷壁器對先施工槽段的半圓形端頭進行刷壁處理,然后同先施工槽段一樣吊放另一端鎖口管,完成后施工槽段。
3.接頭施工注意事項
A.接頭管(箱)及連接件應具有足夠的強度和剛度,接頭管(箱)進場后在首次使用前,應在現場進行組裝試驗。
B.接頭管(箱)應露出導墻頂1.5m~2.0m以上。
C.接頭管(箱)的吊裝應垂直緩慢下放,嚴格控制垂直度,接頭管(箱)背后應填實。
D. 接頭管(箱)在混凝土灌注初凝后開始提升,每30min提升一次,每次50mm~100mm,應在混凝土終凝前全部拔出。
E. 接頭管(箱)起拔應垂直、勻速、緩慢、連續,不應損壞接頭處的混凝土,接頭管(箱)起拔后應及時清洗干凈。
4.工字鋼接頭施工
A. H型鋼需根據設計要求在工廠焊接加工,然后再運到現場與鋼筋籠進行拼裝、焊接。制作鋼筋籠時,H型鋼與鋼筋籠連成整體,下籠時一起下放到槽內,與鋼筋籠焊接時需進行有效的加固,以保證鋼筋籠起吊時的剛度。
B.鋼筋籠下放到位后,再在工字鋼接頭后面下放接頭箱,以防止在混凝土澆筑過程中工字鋼變形、移位,并起到防止繞流的作用。
C.接頭箱在槽口逐段拼接成設計長度后,下放到槽底。接頭箱下放到位后,即時進行連續墻砼的澆筑。
D.當已澆槽段砼3個小時左右,開始撥動接頭箱,然后每隔三小時提升一次,其幅度不宜大于50~100mm,并觀察護箱的下沉情況,待砼澆注結束后6~8小時,即砼終凝后,將接頭箱一次全部拔出并及時清潔和疏通工作
5.防繞流措施(H型鋼外側沙袋填注)
A.根據以往在蘇州當地的施工經驗,本工程對于H型鋼外側處理決定采用沙袋填筑的方式防止混凝土繞流。
B.沙袋填筑需遵循探測、試填、少量多次、分層壓實的原則,沙袋應填筑至混凝土澆筑頂,防止混凝土從上面繞流。
C.若由于操作失誤,沙袋不慎卡在中間,首先選擇在壓沙袋的重物下焊接倒鉤,將沙袋鉤出后再進行填筑;若此方法未能將沙袋處理干凈,在該幅地連墻混凝土澆筑完畢,待混凝土初凝后,立刻將此處開挖,并使用專用設備將H型鋼內繞流的混凝土挖除,不影響相鄰槽段鋼筋籠的下放。。
五、鋼筋籠:
1.鋼筋籠加工
A.鋼筋籠在施工現場平臺上制作加工,平臺采用10×4的槽鋼搭設焊接而成。
B.地下墻的鋼筋籠規格和尺寸應按照設計要求制作,預留插放混凝土導管的位置,考慮單元槽段、接頭形式及現場的起重能力等因素。
C.鋼筋籠網面必須焊接架立筋,在鋼筋籠的兩側焊接定位墊塊。
D.對于拐角幅及特殊幅鋼筋籠,要增設“X”桁架和斜拉桿進行加強,以防鋼筋籠在空中翻轉角度時產生變形。
E.鋼筋籠加工時必須按照規定安裝好預埋直螺紋接頭(壓頂梁處)、支撐鋼板、定位墊塊、注漿管、聲測管、測斜管、吊鉤等預埋件。
2.鋼筋籠吊裝及注意事項
A.鋼筋籠采用180T及130T兩個吊車同時起吊,一臺主吊,一臺副吊。起吊經過相關計算。
B.吊具和兩根起重索將鋼筋籠從地面平放吊起一定高度后,再起升主吊索,下放副吊索,到垂直時,用主吊車將鋼筋籠向槽段內放下,達到深度后固定在導墻上。
C.當鋼筋籠下放到籠頂接近導墻時,先固定好鋼筋籠。在預留的鋼筋上加焊上部空墻吊筋。
D. 鋼筋籠調運過程中要專人指揮,緩慢移動,不可大幅度轉動或突然啟動、停止吊車移動。
六、混凝土:
1.工程特點
A.混凝土采用商品混凝土。混凝土配合比的設計除滿足設計強度要求外,還應考慮導管法在泥漿中澆筑混凝土的施工特點(要求混凝土和易性好、流動性大、有一定緩凝性)和對混凝土強度的影響。坍落度宜為200mm±20mm,。
B.澆筑混凝土采用混凝土罐車自卸,采用雙導管灌注混凝土。
C.澆筑時如果達到冬季施工條件,則按照冬季施工要求施工。
D。嚴格澆筑令制度。
2.一般規定
A、導管宜采用直徑為200mm~300mm的多節鋼管,管節連接應密封、牢固,施工前應試拼并進行水密性試驗。
B、導管水平布置距離不應大于3m,距槽段兩側端部不應大于1.5m。導管下端距離槽底宜為300mm~500mm。導管內應放置隔水栓。
C、澆筑混凝土時導管安裝支架應牢固。安全。
D、準確計算導管提升量,確保既能連續澆筑,又不斷樁(2-6米)。
E、澆筑水下混凝土應符合下列規定:
1)鋼筋籠吊放就位后應及時灌注混凝土,間隔不宜超過4h。
2)混凝土初灌后,混凝土中導管埋深應大于500mm。
3)混凝土澆筑應均勻連續,間隔時間不宜超過30min。
4)槽內混凝土面上升速度不宜小于3m/h,同時不宜大于5m/h;導管混凝土埋入混凝土深度應為2m~4m,相鄰兩導管間混凝土高差應小于0.5m。
5)混凝土澆筑面宜高出設計標高300mm~500mm,鑿去浮漿后的墻頂標高和墻體混凝土強度應滿足設計要求。
6)每根導管分擔的澆筑面積應基本均等。
7)初灌量及導管埋深等按照水下混凝土澆筑相關規定,后敘述。
8)灌注前應復測沉碴厚度,辦理隱蔽工程檢查,合格后及時灌注,其間歇時間不宜超過4小時。
9)混凝土澆筑到頂部3m時,可在槽段內放水適當稀釋泥漿,或將導管埋深減為1m,或適當放慢澆筑速度,以減少混凝土排除泥漿的阻力,保證澆筑順利地進行。
2.泥漿
A.泥漿的作用是護壁、攜渣、冷卻機具和切土滑潤,其中護壁為最重要的功能。泥漿的正確使用,是保證挖槽成敗的關鍵,配比由現場實際及經驗確定。
B.泥漿對環境的污染,尤其是下雨天。1.雨天容易流到工地外;2.雨天對泥漿配比有影響,要調整。
3.成槽施工
A.控制泥漿指標,不塌孔,確保優質成槽。
B.合理組織機械人員配合,成槽時間不能太長,防止塌孔。
4.鋼筋籠
A.加工時特別注意按照圖紙檢查預埋接駁器、聲測管、測斜管、注漿管、預埋鋼板等預埋件的數量及位置,一旦錯誤或者遺漏,很難彌補。
B.鋼筋籠的吊裝屬于超危大作業,嚴格檢查吊車、人員、場地等,嚴格實行吊裝令制度。(開槽令、吊裝令、澆筑令)
5.刷壁清孔
A. 按照規定刷壁清孔,特別是接頭處刷壁的質量關系到地連墻的滲漏。
B.控制清孔泥漿指標、沉渣厚度、孔深符合要求。
6.混凝土澆筑
A.保守計算首批混凝土的灌注量(為凸字形狀),做好封底。
B澆筑過程中嚴格計算導管提升量,確保不斷樁或者出現滲漏。