CN102797252B

CN102797252B - 地下连续墙的施工方法

Info

Publication number: CN102797252B
Application number: CN201210338267.2A
Authority: CN
Inventors: 李仁义; 陈志�; 杜湘豪; 杜晨
Original assignee: Seventh Engineering Co Ltd of China Railway 12th Bureau Group Co Ltd
Current assignee: Seventh Engineering Co Ltd of China Railway 12th Bureau Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: CN102797252A

Abstract

本发明涉及一种地下连续墙的施工方法，具体步骤包括：在旋挖钻引孔形成引孔临空面后，采用液压抓斗和冲孔桩机冲孔相结合的方法进行成槽施工，保证了成槽的垂直度和槽壁的平整度，可以满足不同岩层强度的成槽施工要求；本发明的地下连续墙施工方法具有施工简便、利于操作、节省成本等优点。

Description

地下连续墙的施工方法

技术领域

本发明属于地下连续墙的施工领域，尤其涉及一种地下连续墙成槽施工方法。

背景技术

目前，地下连续墙成槽的施工过程中常采用液压抓斗与冲孔桩机相结合的方法成槽，主要是在导墙完成后，直接采用液压抓斗先进行抓槽施工，如抓斗无法继续往下抓槽作业时，采用冲孔桩机冲槽至设计深度。但是采用此方法，成槽垂直度及两侧的槽壁平整度均难以控制，且由于液压抓斗入岩能力弱，常需要增加大量冲孔桩机配合施工，而冲孔桩机施工效率低，环境污染大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种施工效率高、环境污染小的地下连续墙的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种地下连续墙施工方法，包括以下步骤：

（1）导墙制作：通过开挖基槽、浇筑素砼垫层、放线标记、模板搭建和混凝土浇筑得到所述导墙，在所述导墙内侧间隔加设上、下两道木枋支撑；

（2）测量放样及孔位布设：将待开挖地层按照最终成型的地下连续墙设计要求划分为多个待成型单幅地下连续墙施工单元，并在所述待成型单幅地下连续墙施工单元上布设多个导向孔孔位，确定所述多个导向孔孔位的中心位置；

（3）泥浆制备：所述泥浆主要采用膨润土造浆，羧甲基纤维素和纯碱作为掺和物，其余为水，所述水︰膨润土︰羧甲基纤维素︰纯碱的质量比为100︰10︰0.03～0.05︰0.4～0.5，所述泥浆存放备用；

（4）旋挖钻机就位：置放旋挖钻机，使旋挖钻机与任一所述待成型单幅地下连续墙施工单元上的单个导向孔孔位中心进行对中；

（5）旋挖引孔：根据成槽设计深度利用旋挖钻机先成型引孔，从导墙刃脚处开始，钻进速度为2 m/h～3 m/h，当钻至刃脚下1m时，钻进速度平均为5m/h的；钻孔时，向所述钻孔内注入步骤（3）中配置好的泥浆，保持孔内泥浆液面的高度，使孔内泥浆液面高于地下水位1.0 m以上，并且不低于所述导墙面的顶面0.5 m；当旋挖钻机引孔至设计深度或遇强度超过30MPa强度的岩层时停止引孔；

（6）重复步骤（4）和（5），将同一待成型单幅地下连续墙施工单元上的剩余导向孔引孔完毕；

（7）选择性成槽：成槽过程中，当岩层强度<30MPa时，采用下述步骤（7a），当岩层强度≥30MPa时，采用下述步骤（7b）；

（7a）采用液压抓斗成槽：利用液压抓斗在步骤（5）中的形成的引孔临空面成槽，成槽时保证槽内泥浆液面的高度，使孔内泥浆液面高于地下水位1.0 m以上，并且不低于所述导墙面的顶面0.5 m；或

（7b）采用冲孔桩机冲孔成槽：先在所述待成型单幅地下连续墙施工单元上均匀布置冲孔桩位，按冲孔桩位间隔跳桩施工，同时，向所述冲孔内注入步骤（3）中配置好的泥浆，保持孔内泥浆液面的高度，使孔内泥浆液面高于地下水位1.0 m以上，并且不低于所述导墙面的顶面0.5 m；

（8）灌浇混凝土：向所述待成型单幅地下连续墙施工单元槽内安装钢筋笼、灌浇混凝土，并同时回收所述待成型单幅地下连续墙施工单元槽内的泥浆待循环使用，待成型单幅地下连续墙施工单元施工完毕；

（9）重复步骤（4）～（8）将剩余所述待成型单幅地下连续墙施工单元施工完毕。

上述地下连续墙的施工方法，优选地，所述步骤（4）中旋挖钻机钻杆选择的方法为：岩层强度在15MPa以内地层采用摩擦式钻杆，岩层强度在15MPa～30MPa之间的地层采用机锁式钻杆，复合式地层采用摩擦式钻杆和机锁式钻杆的组合式钻杆。

上述地下连续墙的施工方法，优选地，所述步骤（5）的引孔过程中，当通过粉砂层时，钻进速度为3 m/h以下。

上述地下连续墙施工方法，优选地，所述步骤（5）进行过程中，一般需对钻孔进行复测，分别在孔深为10 m、20m及终孔时，利用检孔器来检查所述钻孔的垂直度和孔径从而判断所述旋挖钻机的钻头是否偏位并及时做出调整。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的地下连续墙施工方法中，通过利用旋挖钻机自带的钻杆垂直度控制系统在垂直度及定位精度上的精确控制，为液压抓斗成槽施工发挥导向作用，较直接采用液压抓斗施工方法相比，不仅保证了引孔成槽的垂直度，且整个连续墙基面会很平整，提高了地下连续墙成槽的垂直度和两侧槽壁平整度。此外，本发明方法的引孔为液压抓斗施工提供了有效的临空作业面，大大提高了工作效率，并增强了液压抓斗的入岩能力，避免或减少了冲孔桩机的投入，加快了施工进度，降低了工程成本，同时，因成槽时间缩短，有效降低了槽壁上部暴露时间过长而导致塌孔的风险。再者，此方法有效降低了因冲孔桩机施工所产生的泥浆排放量与噪音污染，降低了泥浆处理成本，减少了对环境的不利影响。

附图说明

图1为本发明实施例中地下连续墙施工方法中的导墙横断面图。

图2为本发明实施例中地下连续墙施工方法的流程图。

图3为本发明实施例中地下连续墙施工方法中导向孔的孔位布置及液压抓斗施工图（单幅地下连续墙施工单元纵断面）。

图4为本发明实施例中地下连续墙施工方法中液压抓斗抓槽施工完毕后的施工状态图。

图5为本发明实施例中地下连续墙施工方法中冲孔桩机施工时孔位布置的示意图。

图6为本发明实施例中地下连续墙施工方法中冲孔桩机施工状态示意图。

图例说明

1、导墙面；2、木枋支撑；3、素砼垫层；4、钢筋；5、导向孔；6、液压抓斗；7、冲桩锤；8、开挖面。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例：

一种本发明的地下连续墙的施工方法在地铁某站施工中的具体应用，该地铁站原施工地层自上而下岩层分别为：粘土层、沙砾层、卵石层、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩；该站地下连续墙施工完毕后的拟设计厚度为800mm，长度方向上共划分为74幅，单幅长度L为6m，墙深平均为21m。

本实施例地下连续墙的施工方法流程如图2所示，具体包括如下步骤：

（1）导墙制作：导墙基槽开挖采用挖掘机，人工配合清底、夯填、整平。如图1所示，基槽底先浇注素砼垫层3，放线标出连续墙轴线及模板边线，然后绑扎钢筋4，支组合模板，浇注混凝土，浇注时采用插入式振动棒振捣密实；导墙采用“┓┏”型现浇钢筋混凝土结构，在导墙内侧每隔2m加设上、下两道木枋支撑2，最后形成的导墙面1如图1所示。

（2）测量放样及孔位布设：将待开挖地层按照最终成型的地下连续墙设计要求在长度方向上划分为74幅待成型单幅地下连续墙施工单元，并在各待成型单幅地下连续墙施工单元上布设3个导向孔5的孔位，每隔2m布设一个，如图3所示，并确定各待成型单幅地下连续墙施工单元的中心位置，并借此确定每个导向孔5的孔位中心位置。

（3）泥浆制备：泥浆主要采用膨润土造浆，羧甲基纤维素和纯碱作为掺和物，其余为水，水︰膨润土︰羧甲基纤维素︰纯碱的质量比为100︰10︰0.03～0.05︰0.4～0.5，配制好的泥浆存放备用。

（4）旋挖钻机就位：根据地层采用机锁式钻杆，通过旋挖钻机自带的钻杆垂直度定位系统调整钻杆的垂直度，利用全站仪或者经纬仪来复核钻杆的垂直度，通过旋挖钻机自带的钻杆垂直度定位系统对任一待成型单幅地下连续墙施工单元上的3个导向孔中任一导向孔5的孔位中心进行对中并锁定其中心坐标。

（5）旋挖引孔：利用旋挖钻机先成型引孔，以开挖面8为基准，从导墙刃脚处开始，钻进速度为2 m/h的速度钻进，当钻至刃脚下1m后，钻进速度平均5 m/h的，通过粉砂层时，钻进速度为3 m/h以下；钻孔时，向钻孔内注入步骤（3）中配置好的泥浆，保持孔内泥浆液面的高度，使孔内泥浆液面高于地下水位1.0 m以上，并且不低于导墙面1的顶面位置0.5 m，当引孔深度为21m时结束本步骤，本步骤施工过程中，对钻孔进行复测，分别在孔深为10 m、15m、20m和21m时利用检孔器来检查钻孔的垂直度和孔径来调整旋挖钻机的钻头位置。

（6）重复步骤（4）和（5），将同一待成型单幅地下连续墙施工单元上的剩余2个导向孔引孔完毕。

（7）采用液压抓斗成槽：成槽深度18m以下的岩层强度<30MPa，所以18m以下均采用液压抓斗6成槽，如图3所示，液压抓斗6开始工作，利用液压抓斗在步骤（6）后形成的引孔临空面成槽，液压抓斗6的斗部在成槽过程中，脱离泥浆液面时，及时回灌步骤（3）中配置的泥浆，保证槽内泥浆液面的高度，使孔内泥浆液面高于地下水位1.0 m以上，并且不低于导墙面1的顶面位置0.5 m，液压抓斗成槽完毕后如图4。

（8）冲孔桩机成槽：步骤（7）完成后，剩余3m地层岩层强度≥30Mpa，所以剩余部分采用冲孔桩机达到成槽目的，冲孔桩机成槽前，先在连续墙上均匀布置冲孔桩机所需钻孔孔位7个，如图5所示，钻孔孔位之间两两重叠，然后按钻孔孔位间隔跳桩施工，冲桩锤7施工时如图6所示，施工同时，向钻孔内注入步骤（3）中配置好的泥浆，此时泥浆稠度要适当降低，保持孔内泥浆液面的高度，使孔内泥浆液面高于地下水位1.0 m以上，并且不低于导墙面1的顶面位置0.5 m。

（9）修槽、验槽。

（10）安装钢筋笼：按照施工要求制备钢筋笼，当待成型单幅地下连续墙施工单元成槽施工达到成槽深度后，及时下放并安装钢筋笼。

（11）灌浇混凝土：向待成型单幅地下连续墙施工单元槽内灌浇混凝土，并同时回收待成型单幅地下连续墙施工单元槽内的泥浆待循环使用，待成型单幅地下连续墙施工单元施工完毕。

（12）重复步骤（4）～（11）完成剩余各待成型单幅地下连续墙施工单元的施工。

本发明在采用液压抓斗直接成槽进行连续墙施工的方法，每幅墙体有11m的深度需要使用冲孔桩机施工，而使用本发明的方法，使用冲孔桩机施工的深度仅约3m，相比如下：

（1）采用传统的液压抓斗成槽施工方法，单幅成槽时间为5～7天，采用本实施例中的方法，成槽时间为3～4天，单幅成槽可以节约2～3天。

（2）按冲孔桩机施工每孔每米费用为300元，每幅墙冲孔7个，旋挖钻孔施工每孔每米200元，每幅墙3个计算，则采用本实施例中的方法，一共可节约成本30万元左右。

（3）采用本实施例中的方法，74幅连续墙直接减少泥浆外运量9600m³，按照外运单价40元/ m³计算，一共节约泥浆外运成本约388400元。

Claims

1.一种地下连续墙的施工方法，包括以下步骤：

（2）测量放样及孔位布设：将待开挖地层按照最终成型的地下连续墙规格划分为多个待成型单幅地下连续墙施工单元，并在所述待成型单幅地下连续墙施工单元上布设多个导向孔孔位，确定所述多个导向孔孔位的中心位置；

（5）旋挖引孔：根据成槽设计深度利用旋挖钻机先成型引孔，从导墙刃脚处开始，钻进速度为2 m/h～3 m/h，当钻至刃脚下1m时，钻进速度平均为5m/h的；钻孔时，向孔内注入步骤（3）中配置好的泥浆，保持孔内泥浆液面的高度，使孔内泥浆液面高于地下水位1.0 m以上，并且不低于导墙面的顶面0.5 m；当旋挖钻机引孔至设计深度或遇强度超过30MPa强度的岩层时停止引孔；

（7a）采用液压抓斗成槽：利用液压抓斗在步骤（5）中形成的引孔临空面成槽，成槽时保证槽内泥浆液面的高度，使孔内泥浆液面高于地下水位1.0 m以上，并且不低于所述导墙面的顶面0.5 m；或

2.根据权利要求1所述的地下连续墙的施工方法，其特征在于：所述步骤（4）中旋挖钻机钻杆选择的方法为：岩层强度在15MPa以内地层采用摩擦式钻杆，岩层强度在15MPa～30MPa之间的地层采用机锁式钻杆，复合式地层采用摩擦式钻杆和机锁式钻杆的组合式钻杆。

3.根据权利要求1所述的地下连续墙的施工方法，其特征在于：所述步骤（5）中，当通过粉砂层时，钻进速度为3 m/h以下。

4.根据权利要求3所述的地下连续墙的施工方法，其特征在于：所述步骤（5）中，分别在孔深为10 m、20m及终孔时，利用检孔器来检查钻孔的垂直度和孔径从而判断所述旋挖钻机的钻头是否偏位并及时做出调整。