CN114482011A - 超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超厚素填土‑强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，包括S1测量放线、S2导墙修筑、S3成槽施工、S4钢筋笼施工、S5混凝土浇筑步骤，其特征在于：所述步骤S3成槽施工中，先采用冲击钻在成槽前进行引孔施工以保证垂直度，再通过液压抓斗成槽机与冲击钻组合施工对标准槽段进行先两边后中间的三序成槽开挖，最后使用刷壁器在连续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗。本发明地连墙组合施工方法成功解决了超深素填土圆砾层复合地基条件下快速连续墙组合槽的施工技术难题及进度缓慢的难题，有效降低了施工成本以及安全风险，同时提高了连续墙施工槽的整体质量。
Description
技术领域
本发明属于地连墙施工技术领域，具体涉及一种超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法。
背景技术
地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。
随着我国社会经济的发展和城市建设水平的提高，地下连续墙的深度和宽度不断增大，一些大型基坑中出现深度超过40m、宽度超过6.5m的地下连续墙越来越多。地下连续墙最难的施工工序是成槽施工和钢筋笼吊装，传统的地下连续墙成槽主要采用抓斗成槽、铣槽机成槽和抓铣工艺成槽，但上述几种工艺在超厚素填土-强透水圆砾复合地层和超深超宽地下连续墙成槽施工中，无法解决成槽垂直度要求高、施工速度快、成本经济等问题，钢筋笼的制作和吊装也成为超深超宽地连墙施工难点。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其成功解决了超深素填土圆砾层复合地基条件下快速连续墙组合槽的施工技术难题及进度缓慢的难题，有效降低了施工成本以及安全风险，同时提高了连续墙施工槽的整体质量。
本发明通过下述技术方案实现。
超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，包括S1测量放线、S2导墙修筑、S3成槽施工、S4钢筋笼施工、S5混凝土浇筑步骤，其特征在于：
所述步骤S3成槽施工中，先采用冲击钻在成槽前进行引孔施工以保证垂直度，再通过液压抓斗成槽机与冲击钻组合施工对标准槽段进行先两边后中间的三序成槽开挖，最后使用刷壁器在连续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗；
所述步骤S4钢筋笼施工中，地连墙钢筋笼的接头为工字钢接头，在接头处进行端头封堵施工，以防止混凝土绕流进入后续槽段；
所述步骤S5混凝土浇筑中，先对工字钢接头下一槽段内的空隙采用砂袋和碎石进行填充，浇筑时采用两根导管进行连续浇筑。
作为具体技术方案，所述步骤S2导墙修筑具体为，采用挖掘机与人工修整的方式沿连续墙轴线开始开挖沟槽，再浇筑混凝土垫层，最后进行钢筋绑扎和混凝土浇筑。
作为具体技术方案，所述步骤S3成槽施工中，采用液压抓斗成槽机成槽开挖时，抓斗平行于导墙内侧面，闭合抓斗下放，自行坠入导墙内，以保证成槽精度。
作为具体技术方案，步骤S3成槽施工中，所述液压抓斗成槽机与冲击钻组合施工具体为，先采用液压抓斗成槽机成槽开挖，当遇到槽壁塌方严重及地下出现障碍物时，使用冲击钻替代液压抓斗成槽机进行成槽。
作为具体技术方案，步骤S4钢筋笼施工中，所述端头封堵施工具体为：在基坑面全高度范围内，沿工字钢接头的内侧设置一层薄铁皮，以在混凝土灌注时，利用混凝土压力作用使薄铁皮和槽壁土紧密接触，从而防止混凝土绕流进入后续槽段。
作为具体技术方案，所述薄铁皮的厚度为0.2～1.0mm。
作为具体技术方案，所述刷壁工具包括重力锤，设置于重力锤两侧的刷壁板，均匀设置于刷壁板上的若干个钢刷片。
作为具体技术方案，所述步骤S4钢筋笼施工中，钢筋笼上设置有吊点6道，每道吊点上均设置4个吊点；其中3道吊点设置于钢筋笼上部，用于主吊起吊；另外3道吊点设置于钢筋笼下部，用于副吊起吊。
作为具体技术方案，所述主吊为300T吊车，所述副吊为180T吊车。
作为具体技术方案，所述步骤S3成槽施工中，普通土层槽段开挖采用液压抓斗成槽机抓土成槽。
本发明上述技术方案，具有如下有益效果：
1)本发明通过采用“冲、抓、刷”三者组合的成槽技术，有效地解决了超厚素填土-强透水圆砾复合地层中，承载力和稳定性较差、透水性强等问题；另外，特制刷壁器的应用提高了两幅墙接合部位混凝土的密实度，减少了后期因地连墙接头渗漏水处理花费的成本，从而保证超深超宽地连墙施工的成槽垂直度高、成槽效率快及成槽质量高。
2)本发明通过在钢筋笼施工中，于钢筋笼接头处进行端头封堵施工，可防止混凝土灌注时绕流进入后续槽段。
3)本发明通过合理设置超深超宽钢筋笼的吊点位置和起吊方式，有效地解决了钢筋笼下放控制难的问题。
附图说明
图1为本发明的地下连续墙组合施工方法的流程图；
图2为本发明中三序成槽的施工示意图；
图3为本发明中刷壁器的结构示意图；
图4为本发明中端头封堵施工的示意图；
图5为本发明中钢筋笼吊点布置示意图；
图6为本发明中钢筋笼吊装的流程图；
图7为本发明的施工流程图；
上述图中各标识的含义为：1-钢刷片；2-刷壁板；3-配重块；4-吊机臂；5- 斜撑；6-加强箍筋；7-工字钢接头；8-薄铁片；9-钢筋笼；10-横向桁架；11-纵向桁架；12-吊点；13-主吊；14-副吊；15-泥浆液面；16-成槽机；17-导墙。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，以便于进一步理解本发明。
在超厚素填土-强透水圆砾复合地层中进行地连墙施工时，由于素填土承载力和稳定性较差，开挖容易导致塌孔，且圆砾层透水性强，存在基坑突涌和基底隆起的可能，施工过度扰、超挖均可能引起地层的失稳。
一般地下连续墙的深度在40m以内，宽度不大于6m，但对于超深超宽地连墙而言，传统的施工方法无法满足成槽垂直度高、施工效率快等要求，大型钢筋笼的吊装下放也成为施工中的难点。
对此，本发明提供了一种超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
S1、测量放线
在开工前先对测量资料进行检查、核对及复测、闭合，且误差在规范允许范围内，并经专业监理工程师复核认可后，才作为施工控制点使用，然后再根据地连墙轴线控制点测放导墙施工控制线，并做好稳固标志。
S2、导墙修筑
导墙是挖槽前的临时结构，但对挖槽起着挡土墙、测量基准、支撑、存储泥浆等重要作用。采用小型挖掘机沿连续墙轴线开始开挖沟槽，不足的地方采用人工进行修整，沟槽修好后，沟底需进行夯实，并浇筑混凝土垫层，然后再进行钢筋绑扎，混凝土浇筑完成48小时后可进行拆模，并每隔1m用方木对撑防止导墙变形。
S3、成槽施工
采用“冲、抓、刷”三者组合的成槽技术，先采用冲击钻在成槽前进行引孔施工以保证垂直度，再通过液压抓斗成槽机与冲击钻组合施工对标准槽段进行先两边后中间的三序成槽开挖，最后使用特制刷壁器在连续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗；具体的，请参阅图2，成槽施工包括如下步骤：
S31、泥浆配置：施工现场配置一定数量泥浆箱，并修建泥浆池，配备专业人员，现场配置新鲜泥浆以供施工需求。制浆材料采用膨润土，其主要成分是膨润土、掺合物和水。掺合物主要有羧甲基纤维素(CMC)和烧碱(NaOH)，分别起增大泥浆粘度和增多膨润土颗粒表面吸附的负电荷的作用。
为保证成槽的速度及质量，泥浆循环系统包括：净泥浆池、泥浆沉淀池、泥浆分离器、泥浆泵、高压空压机。在抓槽的过程中：将泥浆池中的泥浆用泥浆泵直接抽入成槽的槽段，或在成槽的槽口中加入适量水，由于抓槽在操作拌动中，原始土体自然成浆；如果浆液不能满足要求，根据需求往槽口内加入膨润土造浆直至满足要求，形成槽内成浆系统。在成槽完成后，将槽段内的泥浆抽往泥浆分离器，经泥浆分离器将渣浆分离，泥浆沉淀除砂后存入净泥浆池，供下幅槽段施工使用。
S32、先采用冲击钻在成槽前进行引孔施工以保证垂直度；之后，对于普通土层槽段开挖，采用液压抓斗成槽机抓土成槽；对于标准槽段开挖，通过液压抓斗成槽机与冲击钻组合施工，按先两边后中间的顺序进行三序成槽开挖。
液压抓斗成槽机与冲击钻组合施工具体为，先采用液压抓斗成槽机成槽开挖，当遇到槽壁塌方严重及地下出现障碍物时，使用冲击钻替代液压抓斗成槽机进行成槽，如图2所示。
采用液压抓斗成槽机成槽开挖时，液压抓斗成槽机定位后，抓斗平行于导墙内侧面，闭合抓斗下放，自行坠入导墙内，不允许强力推入，以保证成槽精度。
土层成槽时不宜满斗挖土，即每斗不能挤满土方，因为土在泥浆中经过挤压后，会影响泥浆质量，使泥浆粘度比重增大。装土的抓斗提升到导墙顶面时要稍停，待抓斗上泥浆沥净后，再提升装车转至临时堆土场，一方面防泥浆污染场地，另一方面，防止泥浆回补过慢，槽段泥浆液面过低，影响槽壁稳定性。掉在导墙上的泥土清至槽孔外，严禁铲入槽中。
抓斗挖土过程中，上、下升降速度均缓慢进行，抓斗还要闭斗下放，开挖时再张开，以免造成涡流冲刷槽壁，引起坍孔。抓斗下放挖土时，抓斗中心对准放于导墙上的孔位中心标志物，并顺着导墙外侧壁下放，保证开挖位置正确。
S33、使用刷壁器在连续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗；刷壁器为适用于超深超宽地连墙的特制刷壁器；如图3所示，刷壁器10包括重力锤3，设置于重力锤3两侧的刷壁板2，均匀设置于刷壁板2上的若干个钢刷片1；在刷壁清洗时，接头处墙壁土渣和泥皮采用吊机悬挂刷壁器慢速沉入槽底部，再中速提升刷壁器，使刷壁器贴紧墙体接头面刷壁，往复多次，直至完全清除土渣和泥皮为止，从而保证接头处的抗渗及抗剪性能。
S4、钢筋笼钢筋笼
S41、钢筋笼制作：本实施例地连墙钢筋笼共分为“一”型、“L”型两种样式，接头形式均采用工字钢接头。为了防止混凝土绕流进入后续槽段，在接头处进行端头封堵施工；如图4所示，端头封堵施工具体为，在基坑面全高度范围内，沿工字钢接头7的内侧设置一层0.2～1.0mm厚的薄铁皮8，以在混凝土灌注时，利用混凝土压力作用使薄铁皮和槽壁土紧密接触，从而防止混凝土绕流进入后续槽段。
S42、吊点设置：如图5所示，钢筋笼上设置有吊点6道，每道吊点上均设置4个吊点12；其中3道吊点设置于钢筋笼9上部，用于主吊13起吊；另外3 道吊点设置于钢筋笼下部，用于副吊14起吊；其中，主吊为300T吊车，副吊为180T吊车；主吊起吊的第一道、第二道吊点使用30mm厚钢板；主吊起吊的第三道吊点和副吊起吊的第四道、第五道、第六道吊点均使用A32钢筋。
S43、钢筋笼吊装：钢筋笼吊装流程如图6所示。
1)在钢筋笼制作完成后，对吊具进行全面检查，确保所有吊具满足规范要求。
2)起重安装作业前，先对场地进行规划，清除工地起吊过程所经道路的障碍物，保证道路的平整度，并且组织人员对作业场地清扫，确保道路畅通、整洁。
3)履带吊就位前，由协助人员将主、副扁担挂在相对应的主、副吊机吊钩上。待吊机就位后，由指挥长检查就位情况，确保正确就位。就位结束后，指挥吊机将扁担缓缓落至钢筋笼面层分布筋上面，然后由协助人员将扁担上钢丝绳用卸扣与吊环连接锁紧。
4)在指挥员的指挥下，主、副吊机同时缓缓起吊，将钢筋笼平吊起身离地面约0.5m，将钢筋笼悬空，以检验焊接质量。下部钢筋笼吊至离地面0.3～0.5m 后，经检验无误后，由指挥员统一指挥主、副吊机将钢筋笼缓缓提升起吊，直至钢筋笼由水平状态转换为竖直状态。主吊开始慢慢提升钢筋笼，副吊平稳向前移动。副吊起钩缓慢运行，并控制好主吊吊臂角度，防止钢筋笼剧烈晃动，直到整个钢筋笼垂直站立为止方可整体吊起。当钢筋笼下放到接近吊点位置时，用四条槽钢横穿钢筋笼并架于导墙上，然后吊臂下放将整个钢筋笼架于槽钢上，将四个竖吊点松开后，采用预先扣好的四根钢丝绳缓慢起吊，待四条槽钢刚好离开地面，取出槽钢，然后慢慢放下，使整个钢筋笼进入槽段内。
S5、混凝土浇筑
浇筑前对工字钢接头下一槽段内的空隙采用砂袋+碎石进行填充，经测定混凝土塌落度、槽内泥浆比重、含砂量及槽底沉渣厚度满足要求后，采用两根导管同时浇筑。水下混凝土必须连续灌注，不得中断，混凝土面上升速度不小于2m/h。双导管同时灌注，两侧砼面均匀上升，高差不得大于300mm。灌注全槽时间不得超过混凝土初凝时间。
以上所述，仅为本发明的实施例。但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，包括S1测量放线、S2导墙修筑、S3成槽施工、S4钢筋笼施工、S5混凝土浇筑步骤，其特征在于：
所述步骤S3成槽施工中，先采用冲击钻在成槽前进行引孔施工以保证垂直度，再通过液压抓斗成槽机与冲击钻组合施工对标准槽段进行先两边后中间的三序成槽开挖，最后使用刷壁器在连续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗；
所述步骤S4钢筋笼施工中，地连墙钢筋笼的接头为工字钢接头，在接头处进行端头封堵施工，以防止混凝土绕流进入后续槽段；
所述步骤S5混凝土浇筑中，先对工字钢接头下一槽段内的空隙采用砂袋和碎石进行填充，浇筑时采用两根导管进行连续浇筑。
2.如权利要求1所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于所述步骤S2导墙修筑具体为，采用挖掘机与人工修整的方式沿连续墙轴线开始开挖沟槽，再浇筑混凝土垫层，最后进行钢筋绑扎和混凝土浇筑。
3.如权利要求1所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于所述步骤S3成槽施工中，采用液压抓斗成槽机成槽开挖时，抓斗平行于导墙内侧面，闭合抓斗下放，自行坠入导墙内，以保证成槽精度。
4.如权利要求1所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于步骤S3成槽施工中，所述液压抓斗成槽机与冲击钻组合施工具体为，先采用液压抓斗成槽机成槽开挖，当遇到槽壁塌方严重及地下出现障碍物时，使用冲击钻替代液压抓斗成槽机进行成槽。
5.如权利要求1所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于步骤S4钢筋笼施工中，所述端头封堵施工具体为：在基坑面全高度范围内，沿工字钢接头的内侧设置一层薄铁皮，以在混凝土灌注时，利用混凝土压力作用使薄铁皮和槽壁土紧密接触，从而防止混凝土绕流进入后续槽段。
6.如权利要求5所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于所述薄铁皮的厚度为0.2～1.0mm。
7.如权利要求1所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于所述刷壁器(10)包括重力锤(3)，设置于重力锤(3)两侧的刷壁板(2)，均匀设置于刷壁板(2)上的若干个钢刷片(1)。
8.如权利要求1所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于所述步骤S4钢筋笼施工中，钢筋笼上设置有吊点6道，每道吊点上均设置4个吊点；其中3道吊点设置于钢筋笼上部，用于主吊起吊；另外3道吊点设置于钢筋笼下部，用于副吊起吊。
9.如权利要求8所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于所述主吊为300T吊车，所述副吊为180T吊车。
10.如权利要求1～9任一所述的超厚素填土-强透水圆砾复合地层深宽地下连续墙组合施工方法，其特征在于所述步骤S3成槽施工中，普通土层槽段开挖采用液压抓斗成槽机抓土成槽。
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| KR20090011681U (ko) * | 2008-05-14 | 2009-11-18 | 김응석 | 에이치형 현장 타설 콘크리트를 이용한 지하연속벽결속구조체 |
| CN106381866A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 中铁二局工程有限公司 | 一种富水软土地区超深地下连续墙施工方法 |
| CN107268688A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-10-20 | 中铁隧道集团有限公司 | 地下连续墙工字钢接头加固止水的施工方法 |
| CN110424486A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-08 | 广州穗岩土木科技股份有限公司 | 一种非标准地下连续墙的施工方法 |
| CN111364444A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-03 | 中铁六局集团有限公司 | 浅埋岩层段地连墙成槽施工方法 |
| CN112502133A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-16 | 天长市飞龙金属制品有限公司 | 一种基于钢格栅的建筑地下连续墙施工工艺 |
| CN113202158A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-03 | 中国水利水电第十一工程局有限公司 | 一种复杂地层地下连续墙快速施工方法 |
-
2022
- 2022-01-10 CN CN202210023852.7A patent/CN114482011A/zh active Pending
Patent Citations (7)
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