超深超厚地連墻兩鉆一抓施工工法(共13頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上超深超厚地連墻兩鉆一抓施工工法中鐵二局股份有限公司城通公司余東洲1.前言地下連續(xù)墻開挖技術(shù)起源于歐洲，是在地面上，利用一些特種挖槽機(jī)械，借助于泥漿的護(hù)壁作用，在地下挖出窄而深的基槽，并在其內(nèi)澆注適當(dāng)?shù)牟牧隙纬傻囊坏谰哂蟹罎B、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體?，F(xiàn)階段，隨著科技的進(jìn)步，地下連續(xù)墻朝著超深超厚的趨勢發(fā)展，隨著槽深的增加，下部土層、巖層的強(qiáng)度越來越高，單一成槽機(jī)在面對強(qiáng)度較高的地層時(shí)，成槽困難。土層較硬時(shí)，還會影響到地連墻成槽垂直度?！皟摄@一抓”地連墻成槽施工即先采用旋挖機(jī)引孔至設(shè)計(jì)深度，再利用成槽機(jī)成槽的方法開挖土體，本工法不僅能保證地連墻成槽的垂直度，還能

2、保證施工效率。2.工法特點(diǎn)1、土層或巖層較堅(jiān)硬時(shí)也可成槽，保證施工可能性。2、旋挖機(jī)配合成槽時(shí)施工速度快，保證施工效率。3、利用旋挖機(jī)引孔，可保證后續(xù)成槽時(shí)槽段垂直度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3.適用范圍1、超深超厚地連墻的施工。2、土層或巖層較堅(jiān)硬，液壓成槽機(jī)無法單獨(dú)成槽的一般性地連墻。4.工藝原理先采用旋挖機(jī)破除成槽機(jī)抓斗寬度兩側(cè)的土體或巖體，形成圓孔狀孔洞，使成槽機(jī)抓斗兩側(cè)均能放在孔洞中，保證吃土阻力均勻，從而保證地連墻成槽質(zhì)量，同時(shí)提高效率。旋挖機(jī)引孔平面示意圖如下：圖4.1 引孔平面示意圖圖4.2 地連墻成槽示意圖5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程導(dǎo)墻施工泥漿系統(tǒng)建立地連墻成槽旋挖引

3、孔圖5.1“兩鉆一抓”地連墻施工工藝流程圖5.2導(dǎo)墻施工5.2.1 導(dǎo)墻的施工要點(diǎn)導(dǎo)墻是控制地下連續(xù)墻各項(xiàng)指標(biāo)的基準(zhǔn)，它起著支護(hù)槽口土體，承受地面荷載和穩(wěn)定泥漿液面的作用。為了使導(dǎo)墻具有足夠的剛度與良好的整體性，導(dǎo)墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，導(dǎo)墻中線與地下連續(xù)墻中心線重疊，為了保證連續(xù)墻鋼筋籠順利下放，導(dǎo)墻寬度放寬5cm，導(dǎo)墻頂部高出地面10cm，厚度0.2m，深度為穿透雜填土層。5.2.2導(dǎo)墻施工步驟 導(dǎo)墻施工步驟如下：1、開挖：導(dǎo)墻開挖采用小型挖掘機(jī)開挖，人工配合清底。根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，開挖穿透雜填土層即可；2、立模及澆砼：砼澆筑采用模板及鋼管支撐，插入式振搗器振搗，混凝土采用分層、對稱、平

4、行澆筑順序，以防止因砼澆筑不均導(dǎo)致導(dǎo)墻平移。3、拆模及加撐：砼澆筑2-3天后可以拆模，同時(shí)在內(nèi)墻上面分層支撐150×150mm方木，防止導(dǎo)墻向內(nèi)擠壓，方木水平間距2.0m，上下間距為2.0m。在導(dǎo)墻的砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，禁止任何重型機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備在其旁邊通過。5.3 泥漿護(hù)壁系統(tǒng)的建立5.3.1 泥漿護(hù)壁系統(tǒng)的一般要求制備泥漿時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格把控制備泥漿的材料及投放比例。成槽作業(yè)過程中，槽內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持在不致泥漿外溢的最高液位，泥漿面不應(yīng)低于導(dǎo)墻頂面0.5m。1、泥漿系統(tǒng)工藝流程泥漿系統(tǒng)工藝流程圖如下：劣化泥漿施工槽段回收槽內(nèi)泥漿沉淀池分離泥漿泥漿凈化裝置調(diào)整泥漿的指標(biāo)劣化泥漿廢棄循環(huán)泥

5、漿貯存新鮮泥漿貯存新鮮泥漿配置圖5.3.1 泥漿系統(tǒng)工藝流程圖2 、泥漿配制新鮮泥漿配合比如下：表5.3.1 新鮮泥漿配合比表泥漿材料膨潤土純堿CMC自來水1m3投料(kg)804.519503.、泥漿儲存按照規(guī)范，現(xiàn)場泥漿儲備量必須保證兩幅地連墻的使用，假設(shè)槽寬為s，槽深為h，墻厚為m，泥漿液面低于槽頂30cm，計(jì)算得出泥漿的現(xiàn)場儲備量Q為:（5.3.3）式中 s地連墻槽寬，單位m； m地連墻墻厚，單位m；h地連墻槽深，單位m； Q泥漿池的容積，單位m3。4、泥漿循環(huán)泥漿循環(huán)采用3kw型泥漿泵在泥漿池內(nèi)循環(huán)，7.5Kw型泥漿泵輸送，15Kw泥漿泵回收。泥漿循環(huán)方式挖槽時(shí)采用正循環(huán)，清槽時(shí)采用

6、反循環(huán)。5、泥漿的分離凈化泥漿使用一個(gè)循環(huán)之后，利用泥漿凈化裝置對泥漿進(jìn)行分離凈化并補(bǔ)充新制泥漿，以提高泥漿的重復(fù)使用率。5.4 旋挖引孔5.4.1 槽段劃分槽段長度劃分的基本要求是盡量減少墻段接頭，有利于快速、均衡和安全施工。實(shí)際長度的確定一般應(yīng)考慮以下因素：1、地質(zhì)情況：地層很不穩(wěn)定時(shí)，為防止溝槽壁面坍塌，應(yīng)減小槽段長度以縮短造孔時(shí)間。地下水水位高、流速大的地段槽孔宜短，反之則可長；較密實(shí)地層中的槽孔宜長，疏松、漏失地層中的槽孔宜短；含漂石較多的地段造孔時(shí)間長、泥漿漏失量大，應(yīng)采用較短的槽孔長度。2、周圍環(huán)境：假使近旁有高大建筑物或較大的地面荷載，為確保溝槽的穩(wěn)定，應(yīng)縮減槽段長度，縮短槽壁

7、暴露時(shí)間。3、工地具備的起重機(jī)能力：根據(jù)是否能方便地起吊鋼筋籠等重物，決定槽段長度。4、單位時(shí)間內(nèi)供應(yīng)混凝土的能力：通?？梢?guī)定每槽段長度內(nèi)全部混凝土量，須在4h內(nèi)澆筑完畢。即（5.4.1）5、工地所具備的泥漿槽容積：泥漿池容積一般應(yīng)是每一槽段容積的2倍。5.4.2 引孔位置定位現(xiàn)場地連墻槽段分為首開幅、連接幅和閉合幅三種形式。根據(jù)槽段的形式、接頭的形式和抓斗的寬度（一般取2.8m），確定旋挖機(jī)的引孔位置。1、對于首開幅。槽段兩側(cè)均需要外放，根據(jù)規(guī)范，外放后槽段的總長度必須大于成槽機(jī)抓斗寬度的2倍+連接器的厚度。正常情況下，首開幅幅寬大于2倍抓斗寬度，此時(shí)首開幅需引孔4處。假設(shè)首開幅幅寬為w，厚

8、度為h，則引孔平面位置按下圖確定。圖中紅色線條表示地連墻鋼筋籠位置。圖5.4.2-1 首開幅引孔位置2、對于連接幅。槽段一側(cè)需要外放一個(gè)接頭箱的厚度,再考慮外放，以w寬、h厚的連接幅為例，由于首開幅一端已經(jīng)引孔，連接幅需引孔兩處，引孔平面位置按下圖確定。圖中紅色線條表示地連墻鋼筋籠位置。 圖5.4.2-2 連接幅引孔位置3、對于閉合幅。槽段不需要外放,以w寬、h厚的閉合幅為例。由于閉合幅兩端均已引孔，閉合幅只需引孔一處，引孔平面位置按下圖確定。圖中紅色線條表示地連墻鋼筋籠位置。圖5.4.2-3 閉合幅引孔位置圖5.4.2-4 現(xiàn)場旋挖引孔5.4.3 旋挖鉆機(jī)選型1、鉆桿的選擇根據(jù)地層及槽深，可

9、供選擇的旋挖機(jī)鉆桿有摩阻桿和機(jī)鎖桿兩種。摩阻桿旋挖鉆機(jī)鉆開始鉆進(jìn)屬于自重鉆進(jìn)，不加壓，摩阻式鉆桿適用于普通軟地層鉆進(jìn)。機(jī)鎖桿適應(yīng)鉆進(jìn)硬地層。它在傳遞旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)扭矩的同時(shí)還能傳遞足夠的給進(jìn)力。根據(jù)巖層選擇鉆桿后，還需要選擇與鉆桿搭配的鉆頭，鉆頭類型及適用范圍如下表：表5.4.3-1 螺旋鉆頭分類表序號鉆頭名稱類型適用地質(zhì)1錐形螺旋鉆頭雙頭雙螺旋堅(jiān)硬基巖雙頭單螺旋中硬及硬基巖單頭單螺旋風(fēng)化基巖、卵石、含冰凍土等2斗齒直螺旋雙頭雙螺旋砂土、膠結(jié)差的小直徑礫石層雙頭單螺旋砂土、土層單頭單螺旋膠結(jié)差的大直徑卵石、粘性土及硬膠泥3截齒直螺旋雙螺旋、三螺旋和四螺旋中硬基巖或卵礫石4旋挖鉆斗雙開門斗范圍較寬

10、的地層單開門斗大直徑卵石層及硬膠泥地層5筒式取芯鉆頭截齒筒鉆中硬基巖和卵礫石牙輪筒鉆堅(jiān)硬基巖和大漂石6沖擊鉆頭大漂石和堅(jiān)硬基巖輔助鉆進(jìn)圖5.4.3-1 現(xiàn)場使用旋挖鉆頭對于一般的土層或巖層，采用雙頭單螺旋鉆頭配合機(jī)鎖桿即可，對于特殊土質(zhì)或巖質(zhì)，可根據(jù)工程特點(diǎn)以及經(jīng)濟(jì)效益選擇合理的搭配。土的工程分類如下表：表5.4.3-2 土的工程分類土的分類土的級別土的名稱堅(jiān)實(shí)系數(shù)f密度(t/m3)一類土（松軟土）I砂土、粉土、沖擊砂土層、疏松的種植土、淤泥0.5-0.60.6-1.5二類土（普通土）II粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵石；種植土、填土0.6-0.81.1-1.6三類土（堅(jiān)土

11、）III軟及中等密實(shí)黏土；重粉質(zhì)粘土、礫石土；干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質(zhì)粘土；壓實(shí)的填土0.8-1.01.75-1.9四類土（砂礫堅(jiān)土）IV堅(jiān)硬密實(shí)的粘性土或黃土；含碎石卵石的中等密實(shí)的粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r1.0-1.51.9五類土（軟石）VVI硬質(zhì)黏土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白奎土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟石灰及貝殼石灰石1.5-4.01.1-2.7六類土（次堅(jiān)石）VIIIX泥巖、砂巖、礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r、密實(shí)的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖、片麻巖及正長巖4.0-10.02.2-2.9七類土（堅(jiān)石）XXII大理石；輝綠巖；粉巖；粗、中粒花崗巖；堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻

12、巖、石灰?guī)r；微風(fēng)化安山巖；玄武巖10.0-18.02.5-3.1八類土（特堅(jiān)石）XIVXVI安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、粉巖、角閃巖18.0-25.02.7-3.3上表中前三類土可采用摩阻桿旋挖機(jī)配合各種類型的鉆頭，對于后五類土，需采用機(jī)鎖桿旋挖機(jī)配合各種類型的鉆頭。5.4.4 鉆機(jī)就位鉆機(jī)就位后，首先檢查樁位是否準(zhǔn)確，利用全站儀檢查鉆機(jī)的水平情況，一旦調(diào)試垂直后，及時(shí)將旋挖機(jī)垂直度顯示儀器數(shù)據(jù)調(diào)零，便于及時(shí)檢查旋挖垂直度，同時(shí)還應(yīng)保證在鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)穩(wěn)固和水平，不產(chǎn)生位移或沉陷。5.4.5引孔當(dāng)鉆機(jī)就位準(zhǔn)確，垂直度良好，泥漿制備合格后即開始鉆

13、進(jìn)。值得注意的是，旋挖機(jī)引孔前，必須確保上部23m為軟土，必須清除掉上部23m土層范圍內(nèi)的漂石，保證該范圍內(nèi)旋挖機(jī)能夠垂直向下旋挖，起到固定旋挖機(jī)姿勢的作用。 鉆進(jìn)時(shí)每回次進(jìn)尺控制在60cm左右，剛開始要放慢旋挖速度，并注意放斗要穩(wěn)，提斗要慢，特別是在槽口58m段旋挖過程中要注意通過控制盤來監(jiān)控垂直度，如有偏差及時(shí)進(jìn)行糾正，而且必須保持一定高度的泥漿，以增加壓力，保證護(hù)壁的質(zhì)量。圖5.4.5 旋挖引孔5.5地連墻成槽 5.5.1 成槽機(jī)選擇目前成槽機(jī)可分為抓斗、重錘以及液壓雙輪銑，其中液壓抓斗閉合力大，挖槽能力強(qiáng)設(shè)有糾偏裝置，可以保證高效率，高質(zhì)量的挖槽，故通常采用液壓抓斗成槽機(jī)。5.5.2

14、成槽機(jī)就位根據(jù)引孔樁位，合理調(diào)整成槽機(jī)的位置，讓成槽機(jī)張開的斗齒能夠放在孔位里，同時(shí)檢查成槽機(jī)的垂直度顯示儀和自動(dòng)糾偏裝置是否能正常工作5.5.3成槽施工1、成槽過程中成槽機(jī)垂直導(dǎo)墻中心線向下掘進(jìn)，成槽過程中，利用成槽機(jī)上的垂直度儀表實(shí)時(shí)監(jiān)測，以保證成槽垂直度，成槽垂直精度不得低于設(shè)計(jì)要求。2、成槽時(shí)泥漿應(yīng)隨著出土量補(bǔ)入，以保證泥漿液面在規(guī)定的高度，在抓斗掘進(jìn)時(shí)，不宜補(bǔ)入泥漿。3、成槽機(jī)掘進(jìn)速度嚴(yán)格控制，成槽時(shí)不宜快速掘進(jìn)，以防槽壁失穩(wěn)，當(dāng)挖至槽底23m時(shí)，應(yīng)用測繩測探,防止超挖和少挖。4、成槽至標(biāo)高后，應(yīng)先進(jìn)行鏟壁后一次掃孔，掃孔時(shí)抓斗每次移開50cm左右，確保槽深符合設(shè)計(jì)要求，誤差控制在規(guī)

15、范要求內(nèi)。掃孔結(jié)束后，用泵吸反循環(huán)法進(jìn)行二次清孔。5、清底置換結(jié)束后，對孔底泥漿及槽深（采用測繩）進(jìn)行檢測，如果測試指標(biāo)及槽深達(dá)不到要求，必須再次進(jìn)行清底置換，直至符合要求為止。 圖5.5.3 成槽機(jī)成槽如發(fā)現(xiàn)泥漿翻泡，大量流失或地面有下陷現(xiàn)象時(shí)，不準(zhǔn)盲目掘進(jìn)，待研究處理后再行施工。 5.6超聲波儀器使用對于地下連續(xù)墻垂直度控制采用雙向控制的施工方法，一方面利用成槽機(jī)的垂直度顯示儀和自動(dòng)糾偏裝置來控制成槽過程中的槽壁垂直度。挖槽中，每掘進(jìn)10m采用超聲波檢測儀進(jìn)行垂直度觀測，如出現(xiàn)孔斜及塌孔情況，便于采取相應(yīng)措施。5.7 成槽注意事項(xiàng)為保證槽壁的穩(wěn)定性，減少塌方,采取以下措施：1.成槽機(jī)必須輕

16、提慢放，嚴(yán)格控制成槽速度。2.成槽機(jī)以最大工作半徑停機(jī)，成槽機(jī)履帶下面應(yīng)鋪23cm厚鋼板或路基箱。3.成槽護(hù)壁泥漿按施工的實(shí)際情況，隨時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。4.成槽過程中大型機(jī)械不得在槽段邊緣頻繁走動(dòng),以確保槽壁穩(wěn)定。5.對于首開幅及閉合幅，成槽時(shí)的第一抓的位置可根據(jù)現(xiàn)場需要選擇，對于連接幅，成槽時(shí)必須先抓遠(yuǎn)離先行幅一側(cè)的土方。若先抓靠近先行幅一側(cè)土方。遠(yuǎn)離先行幅一側(cè)的土方會向開挖側(cè)傾倒，導(dǎo)致槽段底部槽寬變小，從而無法正常下放鋼筋籠，連接幅開挖順序如下圖：圖5.7 連接幅成槽順序圖 5.8勞動(dòng)力組織表5.8 勞動(dòng)力組織情況表序號類 別人數(shù)工 作 內(nèi) 容1泥漿工6泥漿配制操作2成槽機(jī)司機(jī)4機(jī)械操作3

17、旋挖機(jī)司機(jī)2鋼筋電焊操作4修理、電工2機(jī)械維修、用電操作5普工5其它配合工作共計(jì)196.材料與設(shè)備采用的機(jī)具設(shè)備見表6。表6主要設(shè)備使用表序號名稱型號 規(guī)格單位數(shù)量用途1全站儀TS11 2” R400臺1測量放線2泥漿泵3kw臺53泥漿泵7.5kw臺54泥漿泵4PL-250型（15KW）個(gè)25液壓抓斗協(xié)幸LK150型臺3成槽作業(yè)6旋挖鉆機(jī)SH36臺17灌漿泵HB-80臺28空壓機(jī)P-0.8MPa，Q-6m3/min臺29成槽機(jī)SG60臺17.質(zhì)量控制7.1導(dǎo)墻施工質(zhì)量檢驗(yàn)表7.1 導(dǎo)墻施工質(zhì)量控制項(xiàng) 目允許偏差使用儀器內(nèi)墻面與地墻縱軸線平行度±10mm經(jīng)緯儀內(nèi)外導(dǎo)墻間距±1

18、0mm經(jīng)緯儀導(dǎo)墻內(nèi)墻面垂直度5導(dǎo)墻內(nèi)墻面平整度3mm靠尺導(dǎo)墻頂面平整度5mm靠尺7.2 泥漿質(zhì)量檢驗(yàn)表7.2 成槽護(hù)壁泥漿性能指標(biāo)要求泥漿性能新配置泥漿循環(huán)泥漿廢棄泥漿檢測方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重（g/cm3）1.041.111.061.151.151.21.31.35泥漿比重計(jì)粘度（s）2025253525355060500ml/700ml漏斗法含砂率（%）4747811洗砂瓶PH值8989881414PH試紙膠體率 95%重杯法失水量30ml / 30min失水量儀泥皮厚度130ml / 30min失水量儀穩(wěn)定性30g / mm2穩(wěn)定性筒7.3成槽質(zhì)量檢驗(yàn)表7.3 成槽

19、施工質(zhì)量控制項(xiàng)目允許偏差使用儀器槽段長度±50mm測繩槽段厚度±10mm靠尺槽段垂直度1/300超聲波測壁儀8.安全措施1、施工前進(jìn)行安全技術(shù)交底，進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽。2、工程實(shí)施時(shí)，每周召開一次安全例會，檢查安全生產(chǎn)措施的落實(shí)情況，研究施工中存在的安全隱患，及時(shí)補(bǔ)充完善安全措施。3、成槽過程中，禁止無關(guān)人員靠近，避免發(fā)生機(jī)械傷害。4、 成槽結(jié)束后，在槽段四周拉設(shè)警示帶，避免人員掉入槽段發(fā)生生命危險(xiǎn)。5、特種作業(yè)人員須經(jīng)過崗位培訓(xùn)，取得操作證后持證上崗。6、現(xiàn)場施工用電嚴(yán)格按照制度規(guī)程要求操作。7、夜間施工要加強(qiáng)值班巡查、保證場地有足夠的照明。9.環(huán)保措施1、地連墻

20、成槽土方必須當(dāng)天運(yùn)走,不用的料具和機(jī)械及時(shí)清退出場,保持場內(nèi)清潔。生活區(qū)設(shè)置垃圾箱,每日專人清運(yùn)。2、根據(jù)國家和地方有關(guān)環(huán)保法規(guī)，嚴(yán)格控制施工期噪聲排放量，施工場界噪聲執(zhí)行GB12523-90建筑施工場界噪聲限值。對施工噪聲敏感區(qū)段的施工作業(yè)采取時(shí)間控制措施。對居民敏感區(qū)，夜間時(shí)段（22：0006：00）和午間（12：0014：00），不得安排噪聲很大（55dB以上）機(jī)械設(shè)備的使用，減少對居民正常生活的影響。3、施工場地、運(yùn)輸?shù)缆范〞r(shí)灑水降塵。4、在通常情況下，劣化泥漿先用廢漿池暫時(shí)收存，再用罐車裝運(yùn)外棄。在不能用罐車裝運(yùn)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。10.效益

21、分析10.1工期效益：采用“兩鉆一抓”地連墻成槽施工工法，較之原比對的傳統(tǒng)單一成槽機(jī)成槽施工工法,解決了單一采用成槽機(jī)遇堅(jiān)硬巖土無法成槽的問題，同時(shí)保證了地連墻垂直度。武漢地鐵7-9標(biāo)現(xiàn)場地連墻施工共計(jì)三個(gè)作業(yè)面，三臺成槽機(jī)，采用“兩鉆一抓”成槽法施工，平均每幅地連墻成槽時(shí)間為50小時(shí)，采用傳統(tǒng)單成槽機(jī)成槽法平均每幅地連墻成槽時(shí)間為70小時(shí)。武漢地鐵7-9標(biāo)施工現(xiàn)場每臺成槽機(jī)負(fù)責(zé)40幅1.5m厚地連墻，節(jié)約的工期參照表8。表10.1 項(xiàng)目工期分析表序號成槽形式工期計(jì)算式總工期（天）1傳統(tǒng)成槽1172“兩鉆一抓”成槽83說明：傳統(tǒng)成槽工法計(jì)算式內(nèi)，70表示每幅地連墻的成槽時(shí)間，40表示每臺成槽機(jī)施工地連墻的數(shù)量； “兩鉆一抓”工法計(jì)算式中。50表示成槽機(jī)與旋挖機(jī)配合成槽的時(shí)間，40表示每臺成槽機(jī)施工地連墻的數(shù)量。經(jīng)計(jì)算，節(jié)約共計(jì)34天。10.2 成本效益：采用“兩鉆一抓”地連墻成槽施工工法，節(jié)約的成本如下表表10.