CN106939593A - 一种临近既有线地下连续墙施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种临近既有线地下连续墙施工工艺，包括以下几个步骤：步骤1、施工前的准备和测量；步骤2、制作导墙和护壁泥浆；步骤3、成槽施工及成槽检测；步骤4、钢筋笼加工、吊装及锁口管吊放等，在步骤3中，要求制得的新鲜泥浆的粘度为18‑25s，密度为1.05‑1.2g/cm³，循环泥浆的粘度为19‑25s，密度不大于1.25 g/cm³。本发明运用于临近既有线的连续墙施工工艺的施工总工期短，降低了降排水及主体施工总体成本，填补了地下连续墙施工工艺在砂卵石层中运用的技术空白，为以后的施工提供的宝贵的经验，值得推广应用。

Description

一种临近既有线地下连续墙施工工艺

技术领域

本发明涉及地下连续墙施工领域，特别涉及一种临近既有线地下连续墙施工工艺。

背景技术

地下连续墙开挖技术起源于欧洲，20世纪50年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础中有效的技术。经过几十年的发展，地下连续墙的技术已经相对成熟，其中日本在此项技术上最为发达。从我国水电部门首次在青岛丹子口水库用此技术修建水坝防渗墙到现在，地下连续墙施工工艺在我国已经得到了很好的应用，主要在上海、广州等地区。但在西南地区砂卵石层施工，且近距离临近运营既有线和地铁线施工国内还尚未出现。

在地下连续墙施工中，地下连续墙入岩一直是地下连续墙施工的重难点，施工机械配合及施工进度管理一直是业界研究的重点，目前，针对上软下硬组合地层情况，在地下入岩连续墙施工机械配套选型优化和进度组织等方面，总体缺乏应用实例研究，缺少经验参考。同时，对于周边环境复杂、临近运营既有线和地铁线，地下水位较高，基坑为一级安全等级的情况，在进行地下连续墙施工过程时，连续墙成槽施工要连续穿过杂填土、粉质粘土、松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密实卵石，施工难度非常大，由此，如何开发出一种适合于临近既有线地下连续墙施工的工艺，将是本领域技术人员值得研究的课题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种临近既有线地下连续墙施工工艺，以达到缩短施工总工期，降低降排水及主体施工总体成本，为以后连续墙施工在砂卵石中的运用提供的宝贵经验。

本发明采用的技术方案如下：一种临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1、施工前的准备和测量；

步骤2、制作导墙和护壁泥浆；

步骤3、成槽施工及成槽检测验收；

在步骤3中，要求制得的新鲜泥浆的粘度为18-25s，密度为1.05-1.2g/cm³，循环泥浆的粘度为19-25s，密度不大于1.25 g/cm³。

进一步，在步骤2中，导墙采用倒“L”型，同时采用Φ10@150/200的双层钢筋网片，并选择C25混凝土，更进一步地说，导墙的施工工艺流程包括：平整场地→测量定位→挖槽→浇筑垫层→砌筑砖台模→绑扎钢筋→支墙侧模板→浇筑混凝土→拆模→设横支撑。

在本发明中，地下连续墙为连续性墙体，其成槽开挖原理与旋挖钻孔桩相似，但其施工难度大于钻孔桩，主要原因在于两者挖孔形状，墙为槽状桩为孔状，护槽与护孔是不一样的概念，槽壁的稳定要比孔壁复杂得多，并且槽壁的拱效应不如圆拱效应。因此，防坍塌护壁将为连续墙成槽的重难点，而护壁成功的关键又取决于护壁泥浆的调配，由此，在步骤2中，所述护壁泥浆包括以下重量份的原料：钠基膨润土120-130份、玄武岩纤维3-4份、CMC为40-50份，以及适量的盐水，所述盐水中的盐为钠盐，泥浆中加有分散剂，所述分散剂为纯碱。

在上述中，膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，它具有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等性质。钠基膨润土较之钙基膨润土的物理化学性质和工艺技术性能优越，主要表现在：吸水速度慢，但吸水率和膨胀倍数大，阳离子交换量高，在水介质中分散性好，胶质价高；它的胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好，pH 值高；热稳定性好；有较高的可塑性和较强的粘结性；热湿拉强度和干压强度高。且膨润土制浆能力较强，制造的泥浆含沙量极低（0～0.3%），即几乎全部土颗粒陡变成胶体，没有废余料（1t膨润土可造10-15m³泥浆），这是普通粘土所做不到的。膨润土的原浆密度小（1.02-1.04g/cm³），故能携带的渣屑就多，固相的含砂率可由2%提升到4%。基于上述性能特点，本发明的地下连续墙施工所用泥浆将钠基膨润土作为首选材料。玄武岩纤维用于控制泥浆内的悬浮物，能够在泥浆中起到类似网状的作用，大幅提高泥浆的悬浮渣屑，并使渣屑在泥浆中循环时迅速下沉。CMC作为有助于提高泥浆的粘度、悬浮等特性，提高泥浆的综合性能，盐水用于调节泥浆的PH值，以使泥浆的PH达到设计要求，更具体地说，所述盐水中的盐为钠盐，包括NaCl盐水。

作为另一种替选方案，所述护壁泥浆包括以下重量份的原料：钠基膨润土80-120份、CMC为3-4份，分散剂为0-50份，水为1000份，所述分散剂为纯碱，按照该配方制得的泥浆的大部分主要性能也能达到要求，但是其综合性能不及上述采用玄武岩纤维制得的泥浆，例如，其控制悬浮物的能力不及采用玄武岩纤维制得的泥浆。

进一步，在地下连续墙施工中，槽壁垂直度和槽底沉渣厚度是两个很重要的控制参数，稍有偏差，都极有可能造成政工施工工程的失败，并导致安全事故发生，由此，为了精确控制该两个参数，在步骤3中，成槽检测包括槽壁垂直度检测系统和漕底沉渣厚度检测系统，所述槽壁垂直度检测系统包括超声成槽质量检测仪，超声成槽质量检测仪包括检测仪主机、超声探头、深度测量装置和提升机构，超声探头与提升装置及提升机构组装在一起，超声探头在提升装置的控制下从槽口匀速下降，深度测量装置测取超声探头下放的深度并传至检测仪主机，主机根据设定的深度间距控制超声探头发射超声波，检测仪主机根据设定的采样延时和采样率起动高速高精度信号采集器采集超声信号并计算断面尺寸，进而绘出测量槽段的槽壁剖面图；所述漕底沉渣厚度检测系统包括发射电极和感应电极，采用电阻率法，将发射电极放入成槽泥浆中，感应电极探头以固定的采集间距沿槽壁方向下降，测试仪器自动记录每段间距的电阻率，实测的电阻率曲线大的拐点即为沉渣顶界面。

进一步，测量探头上共布置四组换能器，其中两组为发射组，另外两组为接收组，发射组和接收组对称设置，四组探头成正交十字探测槽壁两个方向的槽壁剖面。

由于上述的设置，通过两发、两收的四组超声波探头成正交十字探测槽壁两个方向的槽壁剖面，超声探头从槽口下降至槽底（或从槽底提升至槽口），仪器在下降（或提升）过程中，检测仪主机根据设定的采样延时和采样率起动高速高精度信号采集器采集超声信号并计算断面尺寸。当测量探头完成一次下降（或提升）过程，检测仪主机即可绘出测量槽段的槽壁剖面图，进而测出地下连续墙成槽的垂直度；同时，通过将发射电极放入成槽泥浆中形成电场，感应电极探头以固定的采集间距沿槽壁方向下降，测试仪器自动记录每段间距的电阻率，实测的电阻率曲线大的拐点即为成渣顶界面，从而推算出地下连续墙沉渣深度进行检测。

进一步，为了快速成槽并同时保证成槽质量，在步骤3中，先按照设计要求进行单元槽段划分，然后采用成槽机对每个单元槽进行挖槽，成槽机配备有垂直度显示仪表和自动纠偏装置，其中，首开槽段时，先挖槽段两端土体，再开挖在两抓之间的土体，然后，采用三抓成槽的方式，先抓远离首开幅一侧土体，再抓靠近首开幅侧土体，最后抓中间土体的顺序开挖其他单元槽，最后，在闭合幅挖掘时，采用三抓成槽的方式，先抓中间土体，再分别抓两侧土体的顺序进行开挖。

对于特殊位置槽段，当单元转角处槽段临近既有线时，其成槽工艺为：采取旋挖钻机与成槽抓斗配合成槽，即先钻后抓法，对于卵石层，采用旋挖钻机施工导向孔或松土，再用液压抓斗成槽。

槽段挖至设计标高后，用成槽机自身设备或超声波等方法测量槽壁断面，如误差超过规定的精度则需修槽，修槽完成后，在钢筋笼下放前清槽一次，首先清除前单元槽段接头处残留的泥皮、泥块，可采用自制的刷壁器，用吊车吊入槽内紧贴槽壁接头混凝土面往复上下刷2-3遍清除干净，再用成槽机抓头清除底部较厚的沉渣。

钢筋笼下放后进行二次清槽，可采用混凝土导管压清水或稀泥浆循环法清槽，在清槽完成后采用电阻率法对槽底沉渣厚度进行检测验收，测定沉渣厚度是否在设计允许范围内，一般沉渣厚度控制在10cm以内。

进一步，在清底换浆时，当空气升液器在槽底部往复移动不再吸出土碴，实测槽底沉碴厚度小于20cm时，即可停止移动空气升液器，置换槽底部不符合质量要求的泥浆，在清底换浆全过程中，控制好吸浆量和补浆量的平衡，不能让泥浆溢出槽外或让浆面落低到导墙顶面以下50cm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过对泥浆的组分和配比进行设计，得到了一种适合西南地区砂卵石层施工的用于地下连续墙成槽护壁的泥浆，其密度适宜，易沉淀并且泥皮厚度合适，能够悬浮渣屑，又能使渣屑在泥浆中循环时迅速下沉，能够对临近既有线的地下连续墙开挖内壁进行护保；

2、通过两发、两收的四组超声波探头成正交十字探测槽壁两个方向的槽壁剖面，超声探头从槽口下降至槽底（或从槽底提升至槽口），仪器在下降（或提升）过程中，检测仪主机根据设定的采样延时和采样率起动高速高精度信号采集器采集超声信号并计算断面尺寸。当测量探头完成一次下降（或提升）过程，检测仪主机即可绘出测量槽段的槽壁剖面图，进而测出地下连续墙成槽的垂直度；

3、通过将发射电极放入成槽泥浆中形成电场，感应电极探头以固定的采集间距沿槽壁方向下降，仪器则自动记录一个电阻率，实测的电阻率曲线大的拐点即为成渣顶界面，从而推算出地下连续墙沉渣深度进行检测，因此，利用电阻率法测沉渣厚度的技术效果有：①原理简单可靠；②可实时显示沉渣厚度；③仪器操作使用简便；④可一键式生成测试报告；

4、本发明的连续墙施工工艺形成的墙体与同类深基础施工方法相比，墙体刚度大、强度高，挡土、截水、抗渗、耐久性能更好，并且施工振动小，噪音低，垂直度偏差小，扩孔率低，外观质量好，最重要的是可用于逆作法施工，使地下部分与上部结构同时施工，大大缩短了工期。在经济效益上，一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式，本施工工艺一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积；此外，围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替，省去大量支撑费用，还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难，并使受力更加合理。由于上述原因，再加上总工期的缩短，因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑，本发明的施工工艺具有明显的经济效益，一般可节省地下结构总造价的25%～35%；

5、本发明运用于临近既有线的连续墙施工工艺的施工总工期短，降低了降排水及主体施工总体成本，填补了地下连续墙施工工艺在砂卵石层中运用的技术空白，为以后的施工提供的宝贵的经验，值得推广应用。

附图说明

图1是本发明的一种适合西南地区砂卵石层地下连续墙施工工艺的地下连续墙试验槽段平面示意图；

图2是本发明的地下连续墙施工用泥浆系统工艺流程图；

图3是本发明的临近地铁转角处槽段施工示意图；

图4是本发明的一种以圆孔为例的槽壁垂直度检测方法示意图。

图中标记：1为孔Ⅰ，2为孔Ⅱ，3为孔Ⅲ，4为按试验段Ⅰ，5为试验段Ⅱ，6为试验段Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

工程概况：成都车站扩能改造行包房工程

行包房工程建筑面积18998㎡（地上3164㎡，地下15834㎡），基底面积7917㎡，地下2层地上3层，基底标高-15.05，开挖深度约13.05m，基础墙东南角与地铁1号线大致平行，距离地铁盾构最近距离约11.3m，南侧靠近既有国铁6站台12道，基坑施工期间均要正常运行。为保证运行的安全性，设计采用地下连续墙（环形封闭形成止水帷幕）+钢筋混凝土梁板内支撑结构体系（逆作法），连续墙墙体全长389m，共计72槽段，槽段长度3～6m，墙体厚度1000mm，墙体开挖深度32m，混凝土等级C35P10，墙厚1000mm，墙底进入风化岩层不少于1000mm，墙高约32000mm。依据地勘报告，本工程地质的卵石层厚度很大且最大粒径200mm，厚度超过20m，充填物为砾石、细砂、漂石等，单轴天然强度5.0Mpa，且需进入风化岩1000mm。

基于此，本工程的连续墙施工工艺包括以下步骤：

步骤1、试验段成槽工艺

确定成槽工艺，选择3个槽段为试验段，按试验段Ⅰ4、试验段Ⅱ5、试验段Ⅲ6的顺序分别采用单槽三抓法、两钻一抓法和导杆抓斗法，最先成槽的方法为正式施工选用方法，其它方法将不采用，如图1所示，通过试验测出，采用单槽三抓法；

步骤2、制作导墙

地下连续墙导墙采用倒“L”型，并采用Φ10@150/200的双层钢筋网片，C25混凝土，导墙墙厚200mm，其施工工艺流程为：平整场地→测量定位→挖槽→浇筑垫层→砌筑砖台模→绑扎钢筋→支墙侧模板→浇筑混凝土→拆模→设横支撑；

步骤3、护壁泥浆制备

先设置泥浆制备系统，如图2所示，然后制备泥浆、储存泥浆，泥浆的循环使用及再生处理；采用钠基膨润土120-130份、玄武岩纤维3-4份、CMC40-50份、适量的盐水及其他外加剂制备泥浆，新泥浆需静置24h发酵后使用，同时，要求泥浆满足如下性能指标：

表1 泥浆性能指标表：

其中，当泥浆的性能指标达到如下4项时，必须废弃处理：

1）泥浆比重ρ>1.3；

2）泥浆粘度过高，小漏斗测定粘度时，泥浆成滴流状态；

3）泥浆中的含砂量>25％以上；

4）泥浆的pH>11；

步骤4、成槽施工

1）成槽挖土，采用地下连续墙成槽机（抓斗）成槽，先按照设计要求进行单元槽段划分，然后采用成槽机对每个单元槽进行挖槽，成槽机配备有垂直度显示仪表和自动纠偏装置，其中，首开槽段时，先挖槽段两端土体，再开挖在两抓之间的土体，然后，采用三抓成槽的方式，先抓远离首开幅一侧土体，再抓靠近首开幅侧土体，最后抓中间土体的顺序开挖其他单元槽，最后，在闭合幅挖掘时，采用三抓成槽的方式，先抓中间土体，再分别抓两侧土体的顺序进行开挖；

2）清底换浆，槽段挖至设计标高后，用成槽机自身设备或超声波等方法测量槽壁断面，如误差超过规定的精度则需修槽，修槽完成后，在钢筋笼下放前清槽一次，首先清除前单元槽段接头处残留的泥皮、泥块，可采用自制的刷壁器，用吊车吊入槽内紧贴槽壁接头混凝土面往复上下刷2-3遍清除干净，再用成槽机抓头清除底部较厚的沉渣；

钢筋笼下放后进行二次清槽，可采用混凝土导管压清水或稀泥浆循环法清槽，在清槽完成后采用电阻率法对槽底沉渣厚度进行检测验收，测定沉渣厚度是否在设计允许范围内，一般沉渣厚度控制在10cm以内清除槽底沉渣采用置换法，当空气升液器在槽底部往复移动不再吸出土碴，实测槽底沉碴厚度小于20cm时，即可停止移动空气升液器，置换槽底部不符合质量要求的泥浆；

3）临近地铁转角处槽段施工，转角槽段采取旋挖钻机与成槽抓斗配合成槽，即先钻后抓法，以提高成槽速度，对于卵石层，采用旋挖钻机施工导向孔或松土，再用液压抓斗成槽，具体施工顺序为：先用旋挖钻机依次在转角槽段引孔，顺序如图3所示，旋挖钻机引孔到达设计深度后再用成槽机抓挖孔Ⅰ1-孔Ⅱ2，孔Ⅱ2-孔Ⅲ3之间土体；

步骤5、钢筋笼加工及钢筋笼吊装

按照标准和操作规范，进行钢筋笼加工及钢筋笼吊装，其中，地下连续墙周长389m，共分72幅，最大幅宽6m，墙深32m，钢筋笼长度20m，要求地下连续墙钢筋笼在胎架上整幅制作成型，整体吊装入槽，加工平台平整度要求误差小于8mm；

步骤6、锁口管吊放

采用锁扣管接头，锁口管为钢管，直径根据墙的厚度确定，成槽后在与土连接的一侧放置锁口管，然后下放钢筋笼，随后安装顶升器，锁口管起到槽段定位、增长渗流路径长度、现浇混凝土模板的作用，锁口管重复利用，在混凝土浇灌达到初凝时（以浇筑顺序及浇筑标高计算），由带液压千斤顶的专用支架配合吊车提拔，分段拆卸；

步骤7、碎石填筑

采用填筑碎石形式回填锁口管后面的超挖槽段部分，碎石粒径为40mm-100mm之间为宜，在填碎石过程中，随时测量锁口管后壁和槽内深度的变化（尤其上部10m范围内更加注意），如后壁碎石深度不上涨，槽内深度减小，说明槽壁有坍塌出现碎石绕流现象，此时要停止回填碎石，待混凝土浇筑完毕拔出锁扣管后及时用成槽机清理接头（必要时可用冲击钻）；

步骤8、水下混凝土浇筑

墙体混凝土按照浇灌水下混凝土规范要求使用商品混凝土，水下混凝土浇筑采用导管法施工，混凝土导管选用D=300的钢导管，粗丝扣接头，用吊车将导管吊入槽段规定位置，导管上顶端安上方形漏斗，方形漏斗容量0.8-1m³，按规范要求留置混凝土抗压抗渗试块；

钢筋笼沉放就位后，应及时灌注混凝土，导管插入到离槽底300～500mm，灌注混凝土前应在导管内设置球胆，以起到隔水作用，并检查混凝土配合比后方可浇注混凝土；检查导管的安装长度，并做好记录，每车混凝土填写一次混凝土上升高度及导管埋设深度的记录，在浇注中导管插入混凝土深度应始终保持在2～6m；导管间水平布置一般为1.5m，距槽段端部不大于0.5m，混凝土超灌高度30～50cm，以保证墙顶混凝土强度满足设计要求；

导管在砼浇注前先在地面上每4～5节拼装好，用吊机直接吊入槽中砼导管口，再将导管连接起来，这样有利于提高施工速度；灌注水下混凝土时，采用两根导管，导管离槽底0.4m，要求混凝土面上升速度不宜小于3m/h，槽内混凝土面上升高差小于0.3m，中途停顿时间小于30min；

步骤9、顶拔锁扣管

锁口管吊装就位后，随着安装顶升器，以开始浇灌混凝土时做的混凝土试块达到初凝状态所经历的时间为依据（一般正常灌注完4h），在顶拔锁口管的过程中，要根据现场混凝土浇灌记录表，计算锁口管允许顶拔的高度，严禁早拔、多拔，起初每10min起拔10cm-15cm，之后根据混凝土凝结情况控制；

步骤10、连续墙堵漏

现场勘测，其地下水水位约为-8m，地下连续墙墙顶标高为-6m，土方开挖至-8m左右，地下连续墙外侧在水压力的作用下，墙体自身、相邻墙接头处、墙底嵌入风化岩部位容易出现漏水的情况，土方开挖时，连续墙墙身出露后，采取边开挖边堵漏的方法，发现漏水，及时封堵。

在上述中，步骤4的成槽施工还包括成槽检测，成槽检测的内容包括槽壁垂直度检测及槽底沉渣厚度的检测。槽壁垂直度检测：利用超声成槽质量检测仪进行垂直度检测，超声成槽质量检测仪由检测仪主机、超声探头、深度测量装置和提升机构组成，超声探头在提升装置和提升机构组成，超声波探头在提升装置的控制下从槽口匀速下降，深度测量装置测取探头下放的深度并传到主机，主机根据设定的深度间距（5mm/10mm/15mm/20mm/25mm）控制超声发射探头发射超声波并同步启动几时，主机根据设定的采样延时和采样率启动高速高精度信号采集器采集超声信号，由于泥浆的声阻抗远小于土层（或岩石）介质的声阻抗，超声波几乎从槽壁产生全反射，反射波经过泥浆传播后被接收换能器接收，反射波到达的时间即为超声波在槽内泥浆中的传播时间t（简称声时）。

更进一步地说，测量探头上共布置四组换能器（一发、一收为一组），四组探头成正交十字探测槽壁两个方向的槽壁剖面。以一个剖面上的两组探头测量为例，探头下到槽内某高程测点，测量探头两方向相反的换能器至槽壁的距离为l₁、l₂，测得声波在路径l₁、l₂上的往返传播时间分别为t ₁、t₂ ，假如泥浆的声波速度为c（c可通过实测得到），那么有l₁=（ct₁）/2，l₂=（ct₂）/2，槽段在该断面测点的尺寸即为B=l₁+l₂+d，其中d为两方向相反换能器的反射（接收）面之间的距离。同样方法可测得槽段在该断面另一方向测点剖面的尺寸。

提升机构将超声探头从槽口下降至槽底（或从槽底提升至槽口），仪器在下降（或提升）过程中，检测仪主机根据设定的采样延时和采样率起动高速高精度信号采集器采集超声信号并计算断面尺寸。当测量探头完成一次下降（或提升）过程，检测仪主机即可绘出测量槽段的槽壁剖面图，进而测出地下连续墙成槽的垂直度。

当提升机构在提升超声探头的过程中时，保持吊点不变且电缆垂直，通过所测的桩孔壁剖面图可以得到桩孔的垂直度。对于矩形的槽孔，可沿轴线布置若干个剖面，利用两组探头测试垂直于矩形槽轴线方向剖面的宽度。

更进一步地说，其垂直度检测方法为：

泥浆波速的测定，槽宽、成槽垂直度检测中需要测定泥浆的波速：泥浆波速测定将在所测单元槽段端口进行，根据端口所测得声时值t_bi和丈量n_b个（一般3-5个）剖面的槽宽b_i，计算得到泥浆的标定波速值c，计算公式如下：。

垂直度计算，计算方法以圆孔为例，如图4所示，图4中0为探头中心点，0₀为第一测点孔轴中心点，0_n为第n个测点孔轴中心点。设第一个测点时声波探头中心相对于孔轴中心点的偏离坐标为x₀、y₀，第n个测点时声波探头中心相对于孔轴中心点的偏离坐标为x_n、y_n，那么：

X₀=l₁₀－（l₁₀+1₂₀）/2

Y_O=l₃₀－（l₃₀+1₄₀）/2

Xn =l_1n-（l_1n+1_2n）/2

Y_n=l_3n－（l_3n+1_4n）/2

式中：l₁₀、1₂₀、l₃₀、1₄₀—为第一个。

测点时，探头中心沿水平方向至孔壁的四个方向的测距值，其某位置的第n个测点时的偏小距为En，有：

对于地下连续墙槽壁的某个剖面有：

那么在第n个测点时的垂直度：

式中：Hn—为第n个测点的孔深值。

更进一步地说，槽底沉渣厚度的检测的工作原理为：利用电阻率法测沉渣厚度，电阻率法检测沉渣厚度的原理是测量槽中泥浆沿深度方向的电阻率变化来从而获得槽底的沉渣厚度。由于成槽底部比重较大的泥浆与上部以悬浮颗粒为主的泥浆存在明显的电阻率差异，当放入空中探头上的发射电极形成电场时，探头上的感应电极测量电场的变化，即根据感应电极测到的电势差得到探头周围介质的电阻率。当发射电极与感应电极之间的介质成分没有变化，即介质为成分均匀的泥浆时，电阻率曲线是一条相对平滑的曲线；当发射电极与感应电极之间的介质成分发生变化，即在沉渣中，感应电极记录的电阻率会发生变化。检测时，由发射电极和感应电极组成的探头以固定的采集间距沿成槽深度方向下降，仪器则自动记录一个电阻率。把实测的电阻率画成一条沿深度方向变化的曲线，曲线的拐点即为成渣顶界面，沉渣厚度为成槽底对应的深度减去沉渣顶界面对应的深度。

通过将发射电极放入成槽泥浆中形成电场，感应电极探头以固定的采集间距沿槽壁方向下降，仪器则自动记录一个电阻率，实测的电阻率曲线大的拐点即为成渣顶界面，从而推算出地下连续墙沉渣深度进行检测，因此，利用电阻率法测沉渣厚度的技术效果有：①原理简单可靠；②可实时显示沉渣厚度；③仪器操作使用简便；④可一键式生成测试报告。

作为一种替选地实施方式，所述护壁泥浆包括以下重量份的原料：钠基膨润土80-120份、CMC为3-4份，分散剂为0-50份，水为1000份，所述分散剂为纯碱，按照该配方制得的泥浆的大部分主要性能也能达到表1要求，但是其综合性能不及上述采用玄武岩纤维制得的泥浆，例如，其控制悬浮物的能力不及采用玄武岩纤维制得的泥浆

本施工方法在西南地区砂卵石层为首次使用，且周边环境较为特殊东南侧与地铁1号线临近，最近距离盾构边缘只有10.25m，南侧临近国铁ⅩⅡ道运营，其他侧均有多层既有建筑，大大增加了墙体施工的难度。本申请人在施工过程严格对各个工序及各参数指标的控制，最终施工取得圆满成功，此次连续墙施工工艺对于行包房工程能在周边特殊环境下顺利完成提供了很大帮助，且大大缩短了施工总工期，降低了降排水及主体施工总体成本，最重要的是砂卵石中运用为首例，为以后的施工提供的宝贵的经验，值得推广应用。

同时，本发明的连续墙施工方法形成的墙体与同类深基础施工方法相比，墙体刚度大、强度高，挡土、截水、抗渗、耐久性能更好，并且施工振动小，噪音低，垂直度偏差小，扩孔率低，外观质量好，最重要的是可用于逆作法施工，使地下部分与上部结构同时施工，大大缩短了工期。在经济效益上，一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式，本施工工艺一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积；此外，围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替，省去大量支撑费用，还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难，并使受力更加合理。由于上述原因，再加上总工期的缩短，因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑，本发明的施工工艺具有明显的经济效益，一般可节省地下结构总造价的25%～35%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1、施工前的准备和测量；

步骤2、制作导墙和护壁泥浆；

步骤3、成槽施工及成槽检测验收；

在步骤3中，要求制得的新鲜泥浆的粘度为18-25s，密度为1.05-1.2g/cm³，循环泥浆的粘度为19-25s，密度不大于1.25 g/cm³。

2.如权利要求1所述的临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，在步骤2中，导墙采用倒“L”型，同时采用Φ10@150/200的双层钢筋网片，并选择C25混凝土。

3.如权利要求1所述的临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，在步骤2中，所述护壁泥浆包括以下重量份的原料：钠基膨润土120-130份、玄武岩纤维3-4份、CMC为40-50份，以及适量的盐水，所述盐水中的盐为钠盐，泥浆中加有分散剂，所述分散剂为纯碱。

4.如权利要求1所述的临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，所述护壁泥浆包括以下重量份的原料：钠基膨润土80-120份、CMC为3-4份，分散剂为0-50份，水为1000份，所述分散剂为纯碱。

5.如权利要求1所述的临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，在步骤3中，成槽检测包括槽壁垂直度检测系统和漕底沉渣厚度检测系统，所述槽壁垂直度检测系统包括超声成槽质量检测仪，超声成槽质量检测仪包括检测仪主机、超声探头、深度测量装置和提升机构，超声探头与提升装置及提升机构组装在一起，超声探头在提升装置的控制下从槽口匀速下降，深度测量装置测取超声探头下放的深度并传至检测仪主机，主机根据设定的深度间距控制超声探头发射超声波，检测仪主机根据设定的采样延时和采样率起动高速高精度信号采集器采集超声信号并计算断面尺寸，进而绘出测量槽段的槽壁剖面图；所述漕底沉渣厚度检测系统包括发射电极和感应电极，采用电阻率法，将发射电极放入成槽泥浆中，感应电极探头以固定的采集间距沿槽壁方向下降，测试仪器自动记录每段间距的电阻率，实测的电阻率曲线大的拐点即为沉渣顶界面。

6.如权利要求5所述的临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，测量探头上共布置四组换能器，其中两组为发射组，另外两组为接收组，发射组和接收组对称设置，四组探头成正交十字探测槽壁两个方向的槽壁剖面。

7.如权利要求1所述的临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，在步骤3中，先按照设计要求进行单元槽段划分，然后采用成槽机对每个单元槽进行挖槽，成槽机配备有垂直度显示仪表和自动纠偏装置，其中，首开槽段时，先挖槽段两端土体，再开挖在两抓之间的土体，然后，采用三抓成槽的方式，先抓远离首开幅一侧土体，再抓靠近首开幅侧土体，最后抓中间土体的顺序开挖其他单元槽，最后，在闭合幅挖掘时，采用三抓成槽的方式，先抓中间土体，再分别抓两侧土体的顺序进行开挖。

8.如权利要求7所述的临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，当单元转角处槽段临近既有线时，其成槽工艺为：采取旋挖钻机与成槽抓斗配合成槽，即先钻后抓法，对于卵石层，采用旋挖钻机施工导向孔或松土，再用液压抓斗成槽。

9.如权利要求8所述的临近既有线地下连续墙施工工艺，其特征在于，在清底换浆时，当空气升液器在槽底部往复移动不再吸出土碴，实测槽底沉碴厚度小于20cm时，即可停止移动空气升液器，置换槽底部不符合质量要求的泥浆，在清底换浆全过程中，控制好吸浆量和补浆量的平衡，不能让泥浆溢出槽外或让浆面落低到导墙顶面以下50cm。