CN103938617A - 一种超深地下连续墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超深地下连续墙，包括地下连续墙墙体，在所述墙体两侧对称设置有导墙，所述导墙的截面形状为“L”形，导墙的下端位于地下岩土上，导墙的耳边与混凝土路面相连接。本发明还公开了一种超深地下连续墙的施工方法，包括以下步骤：施工准备、测量、制作导墙、制作护壁泥浆、采用抓—铣综合成槽法进行成槽施工、清底置换、刷壁清理接头、单元槽孔段验收。该方法成槽效率高，施工时间短，槽壁浸泡时间短暂，加之成槽过程中采用抓—铣综合成槽法施工方法，能够根据地层软硬不同情况适时变换工艺，充分发挥抓斗在软土层挖掘速度快和铣轮在标贯击数超过45击的硬质土层或基岩中快速铣削挖掘进尺特点，从而实现全墙的快速高效成槽。

Description

一种超深地下连续墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种基坑工程技术领域的围护结构，具体说是一种超深地下连续墙。本发明还涉及一种基坑工程技术领域的施工方法，具体说是实施上述超深地下连续墙的施工方法。

背景技术

随着社会经济和城市建设的高速发展，城际高铁、地铁、隧道、地下车库、地下商场等地下建筑大量兴建，使建筑基坑围护体系越做越大、越来越深，而南方城市的大部典型的地质条件属于软土地层，地层主要由淤泥质粘性土和夹杂的粉砂质土构成，基岩埋深较深，导致一般成槽设计深度超深，部分地区还存在软层局部夹杂高强度胶结粉砂硬质地层，施工地层软硬交错，复杂的地质条件给目前大型基础或围体工程经常采用的“单一抓斗式成槽机”或“抓斗式成槽机+冲击钻”施工的超深地下连续墙的成槽工作带来极大困难：上述两种常规成槽法，虽然施工成本相对低廉，但也有在该地质条件施工效率低下的缺点，施工时间过长，在强度低、含水量高、孔隙比及压缩性大、灵敏度高、呈软塑或流塑状的淤泥质土条件下极易造成槽段缩径，低强度砂质粉土则易产生流砂、涌砂等现象会造成槽壁坍塌，局部夹杂高强度胶结粉砂硬质层或底部基岩，又使地连墙施工常规的成槽机抓斗或冲击钻头成槽时易造成偏斜，槽壁垂直度质量难以控制，且成槽效率极为低下，所以在这种软硬交错土质复杂地质条件下进行的连续墙特别是超深连续墙的成槽施工，难度极大，对工艺提出了特别严苛的要求。

发明内容

针对上述软硬交错土质复杂地质条件下超深地下连墙成槽的技术难题，本发明公开了一种超深地下连续墙，具体方案为：包括连续墙墙体，其特征在于，在所述墙体两侧对称设置有导墙，所述导墙的截面形状为“L”形，导墙的下端位于地下岩土上，导墙的耳边与混凝土路面相连接。

作为优选，所述混凝土路面为200mm厚碎石基底层，上面铺50mm石子，面层为200mm厚 C25砼,面层内加铺φ12250×250钢筋网片，所述混凝土路面宽度为9m。

作为优选，所述导墙（1）宽度比连续墙设计宽度d宽40mm，导墙高≥1500mm，导墙与地面平齐，导墙采用C25混凝土，导墙内设有Φ12300的钢筋网片，导墙在转角处设有200mm的倒角。

本发明还公开了一种超深地下连续墙施工方法，包括以下步骤：

第一步，施工准备：进行现场交接的准备，做好场地“三通一平”，沿导墙耳边两侧筑砼路面，所述混凝土路面宽度为9m，做钢筋笼制作平台等各项准备工作；

第二步，测量：建立施工总测量控制网，制定测量及放线方案，对测量精度进行控制；

第三步，制作导墙：根据表层土的特性，荷载情况，临近建筑物、道路、管线情况，地下水情况进行导墙设计，然后进行导墙施工；

第四步，制作护壁泥浆：先设置泥浆制备系统，然后制备泥浆、储存泥浆，泥浆的循环使用及再生处理，对劣化泥浆进行处理；

第五步，成槽挖掘：根据超深地层软硬不同情况，采用抓—铣综合成槽法进行成槽施工；

第六步，清底置换：铣槽机切削槽底风化岩层后，利用铣槽机配套的离心泵、泥浆净化、管路系统抽吸槽底的淤积物；

第七步，刷壁清理接头：成槽完成后必须用“刷璧器”进行刷壁清理接头施工，清除槽段单元接头前一期单元墙体砼接头面处泥皮；

第八步，单元槽孔段验收：对墙槽位置、厚度、深度、倾斜度及泥浆指标进行验收。

作为优选，在第三步的制作导墙中，做导墙轴线放样工作并校核；挖土采用机械和人工相结合，严禁扰动原土；垫层铺设应注意3cm倒角；内模立模板、外模以土代模，拆模后用型钢或方木及时在墙间加撑。

作为优选，在第四步的制作护壁泥浆中，地下连续墙成槽过程中，要不间断地向槽中供给优质的稳定液—泥浆；泥浆制备系统采用自动程度较高的集成式泥浆系统，场地宽阔不受限制时采用砌筑式系统，场地狭小受限采用集成钢箱式系统。

作为优选，在第五步的成槽挖掘中，根据工程地层特点，软土层段选用抓斗式成槽机成槽，在硬质层施工中选用铣槽机及泥浆净化、管路系统节能型成槽。在成槽挖掘施工过程中，在抓斗成槽机的抓斗上和铣槽机的铣轮上均安装了电子测斜纠偏系统，可进行超深垂直度精确控制。成槽过程中，在斗体上或铣轮上安装的用于检测槽壁垂直度的电子测斜仪，能够不间断地在开挖过程中检测成槽的垂直度，测斜仪的数据由一条加强型电缆从斗体或铣轮传输到驾驶员操作室，该电缆由液压绞盘控制，自动收放。测斜仪不间断进行测斜数据收集，并将处理计算数据集成信息时时同步显示在驾驶室触摸式液晶屏幕上，驾驶员根据屏显数据和偏斜图示，可随时迅速地下指令操纵抓斗上纠斜板调整抓斗姿态控制槽孔的垂直度，即使在非常复杂的地质条件下也可精确控制墙槽垂直度。一般超深地连墙垂直度设计要求1/300～1/400，而本工艺采用电子测斜纠偏系统后，垂直度可控制在1/600左右。

作为优选，在第七步的刷壁清理接头中，对于深度较浅、泥浆相对稀释的墙槽，采用普通刷璧器进行刷壁施工；对于超深连续墙采用地下连续墙接头混合式刷璧器，即在普通刷壁器钢丝机械刮刷的基础上，增加高压气体对槽端进行冲刷，接头槽端壁在刮刷和冲刷的混合作用下，清除槽端接头泥皮。

有益效果：该方法成槽效率高，施工时间短，槽壁浸泡时间短暂，加之成槽过程中，根据不同地层情况，调配优质泥浆，并通过建立的泥浆系统，高效进行泥浆循环护壁，可有效防止软质地层成槽易坍槽事故的发生，保证槽壁质量的稳定性。硬质地层施工，铣槽机的可快速有效切削胶结砂层或基岩，并通过机身配备的先进电子测斜纠斜系统对槽壁的垂直度倾斜指标实时监控并修正，实现超深墙槽垂直度的精确控制，成槽质量优良。抓—铣综合成槽法施工方法能够根据地层软硬不同情况，适时变换工艺，充分发挥抓斗在软土层挖掘速度快和铣轮在标贯击数超过45击的硬质土层或基岩中快速铣削挖掘进尺特点，从而实现全墙的快速高效成槽。

附图说明

图1 ，超深地下连续墙剖面图；

图2，超深地下连墙施工工艺流程图；

图3，导墙剖面示意图；

图中，1、地下连续墙墙体；2、导墙；3、混凝土路面；4、地下岩土；5、型钢支撑插件；6、墙槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

超深地下连续墙，具体方案为：包括连续墙墙体1，在所述墙体1两侧对称设置有导墙2，所述导墙的截面形状为“L”形，导墙的下端位于4地下岩土上，导墙的耳边与混凝土路面3相连接。混凝土路面3的宽度为9m，厚200mm碎石基底层，上面铺50mm石子，面层为200mm厚 C25砼,面层内加铺φ12250×250钢筋网片，即直径12mm的钢筋横向和纵向的间距都是250mm。导墙宽度比连续墙设计宽度d宽40mm，导墙高≥1500mm，导墙与地面平齐，导墙采用C25混凝土，导墙内设有Φ12300的钢筋网片，即直径12mm的钢筋横向和纵向的间距都是300mm，导墙在转角处设有200mm的倒角。

本发明还公开了一种超深地下连续墙施工方法，包括以下步骤：

第一步，施工准备：

（1）施工人员进驻施工现场后，进行现场交接的准备，其重点是对各控制点、控制线、标高等进行引测、复核，对初拟的施工计划进行调整准备，以使整个现场能符合施工组织设计的布置原则及要求，这些工作必须在正式开工进场前全部完成。

（2）在开工前全面调查地上、地下障碍物和管线情况，进行具体位置交底，需要加固的，采取措施加固，对暂未处理的要树立明显的标志。

（3）施工前将水源、电源接到各设备附近，并做好各项安全保护措施，在安全检查验收合格后才能正式开工。

（4）整平现场，修筑施工便道，以便于重型车辆行走和施工。设置好施工场地范围的地下水、地表水的排水通道，全面实行有组织排水。

（5）现场沿导墙耳边两侧筑9m宽砼路面，范围内的路砼用钢筋砼。

第二步，测量：建立施工总测量控制网，制定测量及放线方案，对测量精度进行控制。

第三步，制作导墙：根据表层土的特性，荷载情况，临近建筑物、道路、管线情况，地下水情况进行导墙设计，然后进行导墙施工；做导墙轴线放样工作并校核。挖土采用机械和人工相结合，严禁扰动原土。垫层铺设应注意3cm倒角。内模立模板、外模以土代模。浇捣砼两边均匀浇捣并用振捣器振捣密实。导墙砼强度等级设计为C25，砼达到70%强度后可考虑拆模，拆模后用100×100方木及时在墙间加撑，支撑间距为2.0m，梅花型布置，上下两道并且在养护期间重型机械不得在导墙附近作业行走，防止导墙向槽内挤压导墙和连续墙的中心线必须保持一致，竖向面必须保持垂直，它是保证连续墙精度的重要环节。

第四步，制作护壁泥浆：先设置泥浆制备系统，然后制备泥浆、储存泥浆，泥浆的循环使用及再生处理，对劣化泥浆进行处理；地下连续墙成槽过程中，要不间断地向槽中供给优质的稳定液—泥浆；泥浆制备系统采用自动程度较高的集成式泥浆系统，场地宽阔不受限制时采用砌筑式系统，场地狭小受限采用集成钢箱式系统。新鲜泥浆配合比见下表：

第五步，成槽挖掘：根据超深地层软硬不同情况，采用抓—铣综合成槽法进行成槽施工：根据工程地层特点，软土层段选用抓斗式成槽机成槽，在硬质层施工中选用铣槽机及泥浆净化、管路系统节能型成槽，施工前应在沿导墙顶部槽壁若干位置加型钢或方木支撑。

由于工程上覆层中的层中强度较高的胶结砂层和底层的风化基岩，SG40A抓斗式成槽机在硬质层地质条件下成槽效率低且质量无法得到保证，因此本工艺在硬质层施工中选用德国产BAUER-CBC25/MBC3铣槽机及配套BE500泥浆净化、管路系统节能型成槽，挖出的土方及时外运。

第六步，清底置换：铣槽机切削槽底风化岩层后，利用铣槽机配套的离心泵、泥浆净化、管路系统等抽吸槽底的淤积物，抽吸完后必须确保孔底泥浆比重和沉渣符合设计要求，墙槽6底沉渣厚度＜100mm，泥浆比重不大于1.2。

第七步，刷壁清理接头：成槽完成后必须用“刷璧器”进行刷壁清理接头施工，清除槽段单元接头前一期单元墙体砼接头面处泥皮；对于深度较浅、泥浆相对稀释的墙槽，采用普通刷璧器进行刷壁施工；对于超深连续墙采用地下连续墙接头混合式刷璧器，在普通刷壁器钢丝机械刮刷的基础上，增加高压气体对槽端进行冲刷，接头槽端壁在刮刷和冲刷的混合作用下，清除槽端接头泥皮。

第八步，单元槽段验收：对墙槽位置、厚度、深度、倾斜度及泥浆指标进行验收。其中槽孔厚度、槽深及倾斜度主要质量指标用超深波检测系统进行检测，检测仪型号采用UDM100Q型超声波钻孔检测仪。待单元槽孔段验收完成，至此整个地连墙成槽工序结束，转入下道工序施工。

Claims (8)

1.一种超深地下连续墙，包括地下连续墙墙体（1），其特征在于，在所述墙体（1）两侧对称设置有导墙（2），所述导墙的截面形状为“L”形，导墙的下端位于地下岩土（4）上，导墙的耳边与混凝土路面（3）相连接。

2.根据权利要求1所述的超深地下连续墙，其特征在于，所述混凝土路面（3）为200mm厚碎石基底层，上面铺50mm石子，面层为200mm厚 C25砼,面层内加铺φ12250×250钢筋网片，所述混凝土路面宽度为9m。

3.根据权利要求1所述的超深地下连续墙，其特征在于，所述导墙（1）宽度比连续墙设计宽度d宽40mm，导墙高≥1500mm，导墙与地面平齐，导墙采用C25混凝土，导墙内设有Φ12300的钢筋网片，导墙在转角处设有200mm的倒角。

4.一种超深地下连续墙的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，施工准备：进行现场交接的准备，做好场地“三通一平”，沿导墙耳边两侧筑砼路面，所述混凝土路面宽度为9m，做钢筋笼制作平台；

第二步，测量：建立施工总测量控制网，制定测量及放线方案，对测量精度进行控制；

第三步，制作导墙：根据表层土的特性，荷载情况，临近建筑物、道路、管线情况，以及地下水情况进行导墙设计，然后进行导墙施工；

第四步，制作护壁泥浆：先设置泥浆制备系统，然后制备泥浆、储存泥浆，做好泥浆的循环使用及再生处理，对劣化泥浆进行处理；

第五步，成槽挖掘：根据超深地层软硬不同情况，采用抓—铣综合成槽法进行成槽施工；

第六步，清底置换：铣槽机切削槽底风化岩层后，利用铣槽机配套的离心泵、泥浆净化、管路系统抽吸槽底的淤积物；

第七步，刷壁清理接头：成槽完成后用“刷璧器”进行刷壁清理接头施工，清除槽段单元接头前一期单元墙体砼接头面处泥皮；

第八步，单元槽孔段验收：对墙槽位置、厚度、深度、倾斜度及泥浆指标进行验收。

5.根据权利要求4所述的超深地下连续墙的施工方法，其特征在于，在第三步的制作导墙中，做导墙轴线放样工作并校核；挖土采用机械和人工相结合，严禁扰动原土；垫层铺设应注意3cm倒角；内模立模板、外模以土代模，拆模后用型钢或方木及时在墙间加撑。

6.根据权利要求4所述的超深地下连续墙的施工方法，其特征在于，在第四步的制作护壁泥浆中，地下连续墙成槽过程中，要不间断地向槽中供给优质的稳定液—泥浆；泥浆制备系统采用自动程度较高的集成式泥浆系统，场地宽阔不受限制时采用砌筑式系统，场地狭小受限采用集成钢箱式系统。

7.根据权利要求4所述的超深地下连续墙的施工方法，其特征在于，在第五步的成槽挖掘中，根据工程地层特点，软土层段选用抓斗式成槽机成槽，在硬质层施工中选用铣槽机及泥浆净化、管路系统节能型成槽；

在成槽挖掘施工过程中，在抓斗成槽机的抓斗上和铣槽机的铣轮上均安装了电子测斜纠偏系统，进行超深垂直度精确控制；

成槽过程中，在斗体上或铣轮上安装的用于检测槽壁垂直度的电子测斜仪，能够不间断地在开挖过程中检测成槽的垂直度，测斜仪的数据由一条加强型电缆从斗体或铣轮传输到驾驶员操作室，该电缆由液压绞盘控制，自动收放；

测斜仪不间断进行测斜数据收集，并将处理计算数据集成信息时时同步显示在驾驶室触摸式液晶屏幕上，驾驶员根据屏显数据和偏斜图示，随时迅速地下指令操纵抓斗上纠斜板调整抓斗姿态控制槽孔的垂直度，即使在非常复杂的地质条件下也可精确控制墙槽垂直度，垂直度控制在1/600。

8.根据权利要求4所述的超深地下连续墙的施工方法，其特征在于，在第七步的刷壁清理接头中，对于深度较浅、泥浆相对稀释的墙槽，采用普通刷璧器进行刷壁施工；对于超深连续墙采用地下连续墙接头混合式刷璧器，即在普通刷壁器钢丝机械刮刷的基础上，增加高压气体对槽端进行冲刷，清除槽端接头泥皮。