基坑工程施工之地下連續(xù)墻施工工法講義

第六章基坑工程施工謝雄耀教授xiexiongyao@第六章基坑工程施工§6.1概述§6.2地下連續(xù)墻施工工法§6.3支撐結(jié)構(gòu)的施工§6.4逆作法施工工法§6.1概述6.1.1基坑工程發(fā)展放坡大開挖--板樁圍護(hù)（木樁、鋼板樁）--帶支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、SMW地下連續(xù)墻、土層錨桿）--在城市密集區(qū)的逆作法施工§6.1概述基坑工程施工工法選取綜合考慮基坑開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境要求、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素；達(dá)到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工的目的。§6.1概述6.1.2基坑工程的分類上海市《基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程》(DG/TJ08-61-2010)根據(jù)基坑的開挖深度，基坑工程安全等級(jí)分為三級(jí)：1）基坑開挖深度大于等于12m時(shí)或基坑采用支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合時(shí)，屬于一級(jí)安全等級(jí)基坑工程；2）基坑開挖深度小于7m時(shí)，屬于三級(jí)安全等級(jí)基坑；3）除一級(jí)、三級(jí)以外的基坑均屬二級(jí)安全等級(jí)基坑工程?！?.1概述§6.1概述§6.1概述§6.1概述編制施工組織設(shè)計(jì)：工藝、安全質(zhì)量技術(shù)保證措施、進(jìn)度計(jì)劃、機(jī)械勞力組織基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工:采用地下連續(xù)墻、加筋水泥土攪拌墻或鉆孔灌注樁，進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)土體加固：地下連續(xù)墻墻底注漿加固；土坡穩(wěn)定加固；被動(dòng)區(qū)加固；基坑防水帷幕，開挖前必須進(jìn)行加固效果檢測(cè)坑內(nèi)井點(diǎn)降水：坑內(nèi)井點(diǎn)降水應(yīng)在開挖前20天進(jìn)行；布置水位觀測(cè)孔；當(dāng)坑底以下有承壓水時(shí)，必須采取坑底地基加固或降低承壓水頭支撐體系：支撐、圍檁、預(yù)應(yīng)力設(shè)備、支撐配件以及支撐軸力量測(cè)設(shè)備；對(duì)一級(jí)基坑，必須準(zhǔn)備好鋼支撐復(fù)加預(yù)應(yīng)力的裝置基坑排水：開挖前準(zhǔn)備好排水設(shè)備，以保證開挖后開挖面不浸水挖土、運(yùn)輸和棄土：垂直吊運(yùn)設(shè)備、各層支撐下的挖土機(jī)具及勞動(dòng)力、運(yùn)土車輛、運(yùn)土路線、棄土場(chǎng)地及卸土機(jī)具和勞動(dòng)力§6.2地下連續(xù)墻施工工工法工法定義：地下連續(xù)墻施工工工法是在擬建建地下建筑的周周邊地面上，用用專門的成槽機(jī)械械沿著設(shè)計(jì)部位，，在泥漿護(hù)壁的條件下，分段段開挖一條狹長(zhǎng)長(zhǎng)的深槽，清基，在槽內(nèi)沉放鋼筋籠并澆灌水下混凝土土，筑成一段鋼筋筋混凝土墻幅。。將若干墻幅連接成成整體，形成一條連續(xù)續(xù)的地下墻，作作為深基坑工程程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，，也可作為地下下建筑的外墻。。15地下連續(xù)墻施工工技術(shù)于1950年出現(xiàn)在意大利利：SantaMalia大壩下深達(dá)40米的防滲墻及Venafro附近的儲(chǔ)水池及及引水工程中深深達(dá)35m的防滲墻。日本于1959年引進(jìn)該技術(shù)，，廣泛應(yīng)用于建建筑物、地鐵及及市政下水道的的基坑開挖及支支護(hù)中，并作為為地下室外墻承承受上部結(jié)構(gòu)的的垂直荷載。我國(guó)將地下連續(xù)續(xù)墻首次用于主主體結(jié)構(gòu)是在唐唐山大地震（1976）后，在天津修修復(fù)一項(xiàng)受震害害的岸壁工程中中實(shí)施。1977年，上海研制成成功導(dǎo)板抓斗和和多頭鉆成槽機(jī)機(jī)地下連續(xù)墻的應(yīng)應(yīng)用§6.2地下連續(xù)墻施工工工法施工工法的優(yōu)缺缺點(diǎn)：1）施工時(shí)振動(dòng)小小，噪聲低，能能在建筑物、構(gòu)構(gòu)筑物密集區(qū)施施工；2）能兼作臨時(shí)設(shè)設(shè)施和永久地下下主體結(jié)構(gòu)，降降低工程總造價(jià)價(jià)，可結(jié)合“逆逆作法”施工，，縮短總施工工工期；3）適用于多種土土質(zhì)情況，但在在巖溶地區(qū)和承承壓水頭很高的的砂礫層地區(qū)慎慎用；4）與板樁、灌注注樁及水泥土攪攪拌樁相比，地地下連續(xù)墻造價(jià)價(jià)高，選用時(shí)必必須經(jīng)過技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較，合理理時(shí)采用；5）施工機(jī)械設(shè)備備價(jià)格昂貴，施施工專業(yè)化程度度高。地下連續(xù)墻的適適用條件處于軟弱地基基的深大基坑坑，周圍又有有密集的建筑筑群或重要地地下管線，對(duì)對(duì)周圍地面沉沉降和建筑物物沉降要求需需嚴(yán)格限制時(shí)時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)亦作作為主體結(jié)構(gòu)構(gòu)的一部分，，且對(duì)抗?jié)B有有較嚴(yán)格要求求時(shí)采用逆作法施施工，地上和和地下同步施施工時(shí)西藏北路地鐵8號(hào)線隧道蒙古路通聯(lián)公寓住宅宅小區(qū)晉元路電力隧道§6.2地下連續(xù)墻施施工工法6.2.1地下連續(xù)墻施施工前的準(zhǔn)備備1、施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)調(diào)查2、水文地質(zhì)和和工程地質(zhì)調(diào)調(diào)查3、制訂地下連連續(xù)墻的施工工方案§6.2地下連續(xù)墻施施工工法1、施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)調(diào)查1）有關(guān)機(jī)械進(jìn)進(jìn)場(chǎng)條件調(diào)查查，如重型挖挖槽機(jī)械對(duì)道道路的要求；；2）有關(guān)給排水水、供電條件件調(diào)查，如開開槽時(shí)需要大大量用水（φ100mm管）及泥漿的的排放；3）有關(guān)建（構(gòu)構(gòu)）筑物的調(diào)調(diào)查，以確定定槽段長(zhǎng)度及及挖槽方法；；4）地下障礙物物的調(diào)查，如如廢棄的混凝凝土塊體，各各種管線等。。§6.2地下連續(xù)墻施施工工法2、水文地質(zhì)和和工程地質(zhì)調(diào)調(diào)查1）砂土或粉砂砂層，易形成成塌方，要調(diào)調(diào)整泥漿配合合比；2）地下水位高高的松散砂層層，易形成地地表塌陷。§6.2地下連續(xù)墻施施工工法3、制訂地下連連續(xù)墻的施工工方案1）工程規(guī)模和特點(diǎn)點(diǎn)，地質(zhì)情況及周周邊情況說明；2）挖掘機(jī)械等施工工設(shè)備選擇；3）導(dǎo)墻設(shè)計(jì)；4）單元槽段劃分及及其施工順序；5）地下連續(xù)墻預(yù)埋埋件及其與內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)和施施工詳圖；§6.2地下連續(xù)墻施工工工法6）護(hù)壁泥漿的配合合比、泥漿循環(huán)路路線布置、泥漿處處理和管理；7）廢泥漿和土渣處處理；8）鋼筋籠加工詳圖圖，鋼筋籠加工、、運(yùn)輸和吊放所用用設(shè)備和方法；9）混凝土供應(yīng)和澆澆筑的方法；10）動(dòng)力供應(yīng)和供、、排水設(shè)施；§6.2地下連續(xù)墻施工工工法11）施工平面圖布置置：包括挖掘機(jī)械械運(yùn)行路線、混凝凝土澆灌機(jī)架布置置、出土路線和臨臨時(shí)堆土處、泥漿漿制備和處理設(shè)備備、鋼筋籠加工及及堆放場(chǎng)地、混凝凝土運(yùn)輸路線；12）工程施工進(jìn)度計(jì)計(jì)劃、材料及勞動(dòng)動(dòng)力等的供應(yīng)計(jì)劃劃；13）安全措施、質(zhì)量量管理措施和技術(shù)術(shù)組織措施等；14）必要的施工監(jiān)測(cè)測(cè)（如槽壁垂直度度、寬度變化等））和環(huán)境安全衛(wèi)生生保護(hù)措施?！?.2地下連續(xù)墻施工工工法4、地下連續(xù)墻的施施工工序重點(diǎn)在兩鉆三抓成成槽、及時(shí)補(bǔ)漿工工序。§6.2地下連續(xù)墻施工工工法§6.2地下連續(xù)墻施工工工法§6.2地下連續(xù)墻施工工工法6.2.2地下連續(xù)墻施工1、施工工準(zhǔn)備1）做好用用電、用用水供應(yīng)應(yīng)；2）修筑完完成混凝凝土施工工道路；；3）組織好好現(xiàn)場(chǎng)排排水；4）設(shè)計(jì)并并施工完完成泥漿漿池；§6.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法泥漿池設(shè)設(shè)施容量量：V≥V1+V2+V3其中：新新漿儲(chǔ)備備量V1=V0（最大槽槽段容積積）泥漿再生生循環(huán)池池容量V2=1.5V0廢漿池（（箱）總總?cè)萘縑3≥4m×S（最大槽槽段平面面面積））制備泥漿漿池沉淀泥漿漿池廢漿池§6.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法2、導(dǎo)墻的的設(shè)計(jì)與與施工導(dǎo)墻是在在地下連連續(xù)墻挖挖槽之前前修筑的的臨時(shí)構(gòu)構(gòu)筑物，，它具有有擋土、、作為測(cè)測(cè)量的基基準(zhǔn)、重重物的支支承、存存蓄泥漿漿的作用用。1）常用導(dǎo)導(dǎo)墻形式式有“L”型及倒““L”型，砼標(biāo)標(biāo)號(hào)C20，導(dǎo)墻配配筋多為為φ12＠200，水平鋼鋼筋須連連接成整整體；2）導(dǎo)墻厚厚150-200，至少應(yīng)應(yīng)高于施施工地面面100mm;3)導(dǎo)墻拆模模后，應(yīng)應(yīng)沿縱向向每隔1m左右加上上、下兩兩道木支支撐?！?.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法3、泥漿的的制備泥漿是保保證地下下連續(xù)墻墻槽壁穩(wěn)穩(wěn)定最根根本的措措施之一一，應(yīng)根根據(jù)地基基土的性性質(zhì)和其其它因素素選配泥泥漿。其其主要組組成為澎澎潤(rùn)土、、純堿、、水及添添加劑。。§6.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法3、泥漿的的制備1）作用護(hù)壁、攜攜渣、冷冷卻和潤(rùn)潤(rùn)滑2）泥漿比比重宜每每?jī)尚r(shí)時(shí)測(cè)一次次，槽內(nèi)內(nèi)泥漿比比重不大大于1.15，槽底部部泥漿比比重不大大于1.25；3）被澆筑筑的混凝凝土置換換出泥漿漿，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行PH值、失水水量及粘粘度試驗(yàn)驗(yàn)，控制制PHA值在8—9之間，當(dāng)當(dāng)PH>9.5時(shí)，應(yīng)予予廢棄。?！?.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法4、成槽施施工挖槽是地地下連續(xù)續(xù)墻施工工的主要要工藝，，槽寬取取決于設(shè)設(shè)計(jì)墻厚厚，一般般為600mm、800mm、1000mm。1）成槽機(jī)機(jī)械A(chǔ)挖斗式：：運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)費(fèi)用低，，廣泛應(yīng)應(yīng)用在較較軟弱的的沖積地地層，當(dāng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)貫入度值值大于40時(shí)，效率率很低。B沖擊式：：對(duì)地層層適應(yīng)性性強(qiáng)，適適用一般般軟土地地層，也也可使用用砂礫石石、卵石石、基巖巖。設(shè)備備低廉。。效率低低。C銑槽機(jī)：：完成槽槽壁垂直直度，施施工質(zhì)量量好，適合堅(jiān)硬硬砂土層層抓斗式成成槽機(jī)§6.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法4、成槽施施工2）槽段設(shè)設(shè)計(jì)A槽段長(zhǎng)度度：我國(guó)國(guó)施工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，槽槽段長(zhǎng)度度6-8m為宜，此此外，須須考慮單單位時(shí)間間內(nèi)供應(yīng)應(yīng)混凝土土的能力力：槽段長(zhǎng)度度（m）=4h以內(nèi)的混混凝土的的最大方方量/（墻寬×墻深）B槽段平面面形狀：：“L”、“T”形及多邊邊形§6.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法4、成槽施施工C成槽順序序：跳槽槽法成槽槽槽段順序序施鉆順序序§6.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法4、成槽施施工3）成槽施施工注意意事項(xiàng)：：A成槽速度度控制在在5m/h,防止槽壁壁坍塌；；B成槽作業(yè)業(yè)垂直度度控制在在1/750；C使用超聲聲波進(jìn)行行槽段成成槽質(zhì)量量檢測(cè)，，并及時(shí)時(shí)清除槽槽底沉渣渣，清渣渣方法：：泥漿反反循環(huán)方方法；D使用刷子子或高壓壓水槍清清除單元元槽段接接頭部位位土渣，，刷壁次次數(shù)不應(yīng)應(yīng)少于20次，清刷刷后接頭頭不應(yīng)夾夾泥?！?.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法5）鋼筋籠籠施工A鋼筋籠加加工Ⅰ鋼筋籠成成型作業(yè)業(yè)須在符符合設(shè)計(jì)計(jì)要求臺(tái)臺(tái)架上進(jìn)進(jìn)行；Ⅱ鋼筋籠兩兩側(cè)應(yīng)設(shè)設(shè)置定位位墊塊；；Ⅲ鋼筋籠制制作中應(yīng)應(yīng)留出通通長(zhǎng)導(dǎo)管管位置§6.2地下連續(xù)續(xù)墻施工工工法5）鋼筋籠籠施工B鋼筋籠吊吊放Ⅰ插入過程程中，不不要使鋼鋼筋籠產(chǎn)產(chǎn)生橫向向擺動(dòng)，，以免造造成槽壁壁坍塌；；Ⅱ插入槽內(nèi)內(nèi)后，應(yīng)