CN114753348A - 一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，包括如下施工步骤：S4、成槽施工，根据土层结构选择合适的成槽设备和成槽工艺，确保地下连续墙成槽，同时进行槽壁加固，本发明根据地层的结构情况，选择合适的成槽方式，能够适应不同地层成槽，降低成槽施工的难度，成槽稳定性好，适用范围更广，间隔挖出单孔，在挖去隔墙，开挖更加精细，随时纠偏，使挖掘的效果更好，且对沉渣进行挖除，后续施工便捷，通过包裹止浆铁皮，回填黏土和碎石，提升接头处防水效果，保证接头质量，通过双机抬吊，增设人字形桁架和斜拉杆，使钢筋笼更加稳定，不易变形，从而提升整个地下连续墙施工效果。

Description

一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法

技术领域

本发明涉及地下连续墙施工技术领域，具体为一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法。

背景技术

随着现代城市的发展，相应的基础建设，如房屋建筑、轨道交通、道路桥梁等与之相伴相生，在这些工程建设过程中，所采用的施工技术同样在不断更新和发展，其中较为突出的是基坑工程中的地下连续墙的施工工艺，地下连续墙是基坑支护结构的一种，是基础工程在地面上采用挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，挖槽，清槽，吊放钢筋笼，灌筑水下混凝土，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，

但是地下连续墙施工面临表层抛石、淤泥质土及黏土和岩层等，开挖难度增大，成槽困难，结构变形等，同时基坑开挖深度大，接缝或墙体出现夹泥夹砂现象，地下水渗入基坑，地下连续墙穿越含气淤泥层、卵石层等不良地质，在施工中极易塌方，施工安全性降低。

发明内容

本发明提供一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，可以有效解决上述背景技术中提出地下连续墙施工面临表层抛石、淤泥质土及黏土和岩层等，开挖难度增大，成槽困难，结构变形等，同时基坑开挖深度大，接缝或墙体出现夹泥夹砂现象，地下水渗入基坑，地下连续墙穿越含气淤泥层、卵石层等不良地质，在施工中极易塌方，施工安全性降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，包括如下施工步骤：

S1、测量放样，在施工现场内设立施工用的测量控制点和水准点；

S2、导墙施工；

S3、泥浆制备，严格控制泥浆指标、确保泥浆质量；

S4、成槽施工，根据土层结构选择合适的成槽设备和成槽工艺，确保地下连续墙成槽，同时进行槽壁加固；

S5、槽端接头施工，确保接头空隙范围内填充效果，以防地下连续墙渗漏；

S6、钢筋笼制作与吊放，选择合适的履带吊，并对钢筋笼分节起吊；

S7、混凝土灌注。

根据上述技术方案，所述S1中，根据建设单位提供的平面控制点，在基坑外围布设一条闭合平面导线；

根据基坑外围闭合导线及基准点，在施工现场内设立施工用的测量控制点和水准点，投放各主轴线控制点，然后用经纬仪引测出各条轴线，使导墙严格按轴线来施工。

根据上述技术方案，所述S2中，塑性混凝土防渗墙导墙结构设置采用倒”L”形结构钢筋混凝土导墙，采取内外导墙同时施工。

根据上述技术方案，所述S3中，选用新型的复合钠基膨润土造浆；采用泥浆分离系统进行泥浆处理。

根据上述技术方案，所述S4中，非入岩部分成槽选用液压抓斗成槽机，成槽垂直精度达到1/600，成槽最大深度达到100m；

入岩部分成槽选用液压双轮铣槽机进行铣槽施工；

复合型地层采用”抓铣结合”的工艺进行成槽，即浅层土和中段用液压抓斗成槽，地下连续墙进行合理分幅，保持成槽抓斗两侧受力一致，待液压抓斗成槽机施工至岩层时，采用铣槽机进行入岩部分的铣槽施工，保持铣槽机两侧受力一致，铣槽机成槽时首先用较快的铣削速度将抓斗已经挖好的孔重新再铣一遍，修复成槽轨迹和纠偏，遇到岩层后降低铣削速度，完成岩层的成槽，复合地层施工中，在地下连墙两侧采用三轴搅拌桩进行槽壁加固；

在试验幅成槽过程期间采用超声波进行检测，若影响较小，可继续施工，若成槽中发生塌方，应及时对试验槽段进行回填；

槽段终孔并验收合格后，采用液压铣槽机进行泵吸法清孔换浆。

根据上述技术方案，所述S5中，槽端接头采用工字钢接头施工工艺；

通过防塌方、防漏浆、防绕流、接头处理和多次刷壁五道防线来保证槽端接头质量。

根据上述技术方案，所述S5中，超深地下连续墙的具体成槽过程如下：

首先，通过间隔挖单孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，隔墙的长度小于抓斗开斗长度；

铣槽机有纠偏装置，随挖随进行纠偏，确保成槽垂直度要求，根据安装在液压成槽机上的探头，随时将偏斜的情况反映，并通过探头连线在驾驶室里的电脑上，驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况启动液压成槽机上的液压推板进行动态的纠偏，通过成槽中不断进行准确的动态纠偏，确保地下连续墙的垂直精度要求，另外在铣槽时要保持钢丝绳受力状态，确保地下连续墙的垂直精度，尤其是左右端头的垂直精度；

其次，先挖单孔，后挖隔墙；

然后，沿槽长方向套挖，待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗；

最后，挖除槽底沉渣，在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣；

用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，三个位置的平均深度即为该槽段的深度，每幅槽段完成成槽后，用超声波测壁仪器在槽段内扫描槽壁壁面，测量地下连续墙垂直度及成槽状态，对地下连续墙成槽质量进行评价。

根据上述技术方案，所述S5中，槽端接头的防漏施工步骤如下：

槽段开挖过程严格按规范使用合格指标的泥浆，降低泥浆中含砂率，使用优质的复合钠基膨润土泥浆，清孔实行100%换浆；

防漏浆主要通过在先行槽段钢筋笼外包覆止浆铁皮来实现；

在工字钢间隙内回填粘土和碎石，防止混凝土绕流；

在完成抓斗和铣槽机成槽后，用30mm钢板烧制特制刮刀，装置在槽壁机抓斗上，尺寸与工字钢相吻合，将附着在工字钢上的绕流混凝土强行挖除，提升接头处防水效果；

多次刷壁指通过“刮、冲、刷”三道工序保证接头质量；

采用回填土包的方式填充工字钢接头处的空隙，确保工字钢接头空隙范围内填充效果。

根据上述技术方案，所述S6中，钢筋笼采取分节分段进行制作与安装，各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架；

所有钢筋笼为上下两截分段吊装，采用双机抬吊，钢筋笼采用4道钢丝绳进行吊装；

对于拐角幅及特殊幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外，另要增设”人字”桁架和斜拉杆进行加强。

根据上述技术方案，所述S7中，采用无缝钢管作为注浆管，在连接处用电工胶带包两层，以防浆液漏到管内。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、在成槽时，对于非入岩部分选用液压抓斗成槽机，入岩部分选用液压双轮铣槽机进行铣槽施工，复合型地层采用”抓铣结合”的方式，即浅层土和中段用液压抓斗成槽，地下连续墙进行合理分幅，保持成槽抓斗两侧受力一致，施工至岩层时，采用铣槽机进行入岩部分的铣槽施工，保持铣槽机两侧受力一致，能够根据不同的土质层，选择合适的成槽方式，能够使成槽的施工难度降低，成槽稳定，效果更好，适用性广，可适用于土层、砂层、抛石层、卯石层、破碎基岩等各种复杂地层。

2、挖孔时，先间隔挖单孔，再挖两个单孔间隔墙，铣槽机有纠偏装置，随挖随进行纠偏，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度，在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣，实测槽段左中右三个位置的槽底深度，扫描测量槽段内槽壁壁面，测量地下连续墙垂直度及成槽状态，对地下连续墙成槽质量进行评价，提高地下连续墙的精度，且无沉渣，施工便捷。

3、在连续墙槽段开挖过程中，使用合格泥浆清孔实行100%换浆，防漏浆在先行槽段钢筋笼外包覆止浆铁皮来实现，在工字钢间隙内回填粘土和碎石，防止混凝土绕流，在完成抓斗和铣槽机成槽后，用30mm钢板烧制特制刮刀，将附着在工字钢上的绕流混凝土强行挖除，提升接头处防水效果，多次刷壁指通过“刮、冲、刷”三道工序保证接头质量。

4、钢筋笼制作与安装中，所有钢筋笼为上下两截分段吊装，采用双机抬吊，钢筋笼采用4道钢丝绳进行吊装，以保证钢筋笼顺利起吊进槽，为了防止钢筋笼在起吊、拼装过程中产生不可复原的变形，各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架，对于拐角幅及特殊幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外，另增设”人字”桁架和斜拉杆进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时产生变形。

综上所述，根据地层的结构情况，选择合适的成槽方式，能够适应不同地层成槽，降低成槽施工的难度，成槽稳定性好，适用范围更广，间隔挖出单孔，在挖去隔墙，开挖更加精细，随时纠偏，使挖掘的效果更好，且对沉渣进行挖除，后续施工便捷，通过包裹止浆铁皮，回填黏土和碎石，提升接头处防水效果，保证接头质量，通过双机抬吊，增设人字形桁架和斜拉杆，使钢筋笼更加稳定，不易变形，从而提升整个地下连续墙施工效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是地下连续墙的施工步骤图；

图2是本发明地下连续墙抓铣结合施工工艺流程图；

图3是本发明工字钢接头工艺施工流程图；

图4是本发明导墙施工工艺流程图；

图5是本发明地下墙分幅及施工顺序图；

图6是本发明泥浆系统工艺流程图；

图7是本发明混凝土浇铸示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，包括如下施工步骤：

S1、测量放样，在施工现场内设立施工用的测量控制点和水准点；

S2、导墙施工；

S3、泥浆制备，严格控制泥浆指标、确保泥浆质量；

S4、成槽施工，根据土层结构选择合适的成槽设备和成槽工艺，确保地下连续墙成槽，同时进行槽壁加固；

S5、槽端接头施工，确保接头空隙范围内填充效果，以防地下连续墙渗漏；

S6、钢筋笼制作与吊放，选择合适的履带吊，并对钢筋笼分节起吊；

S7、混凝土灌注。

如图2-7所示，根据上述技术方案，S1中，根据建设单位提供的平面控制点，在基坑外围布设一条闭合平面导线；

根据基坑外围闭合导线及基准点，在施工现场内设立施工用的测量控制点和水准点，投放各主轴线控制点，然后用J2经纬仪引测出各条轴线，使导墙严格按轴线来施工。

根据上述技术方案，S2中，塑性混凝土防渗墙导墙结构设置采用倒”L”形结构钢筋混凝土导墙，采取内外导墙同时施工。

根据上述技术方案，S3中，选用新型的复合钠基膨润土造浆；采用泥浆分离系统进行泥浆处理。

根据上述技术方案，S4中，非入岩部分成槽选用液压抓斗成槽机，成槽垂直精度达到1/600，成槽最大深度达到100m；

入岩部分成槽选用液压双轮铣槽机进行铣槽施工；

复合型地层采用”抓铣结合”的工艺进行成槽，即浅层土和中段用液压抓斗成槽，地下连续墙进行合理分幅，保持成槽抓斗两侧受力一致，待液压抓斗成槽机施工至岩层时，采用铣槽机进行入岩部分的铣槽施工，保持铣槽机两侧受力一致，铣槽机成槽时首先用较快的铣削速度将抓斗已经挖好的孔重新再铣一遍，修复成槽轨迹和纠偏，遇到岩层后降低铣削速度，完成岩层的成槽，复合地层存在不良地质（含气淤泥层、卵石层）可造成塌方，因此复合地层施工中，在地下连墙两侧采用Φ850@1500三轴搅拌桩进行槽壁加固（外侧加固深度8m）能有效的防止地下墙塌方；

在试验幅成槽过程期间采用超声波进行检测，若影响较小，可继续施工，若成槽中发生塌方，应及时对试验槽段进行回填；

槽段终孔并验收合格后，采用液压铣槽机进行泵吸法清孔换浆。

根据上述技术方案，S5中，槽端接头采用工字钢接头施工工艺；

通过防塌方、防漏浆、防绕流、接头处理和多次刷壁五道防线来保证槽端接头质量。

根据上述技术方案，超深地下连续墙防渗要求如下：

（1）首先，确保地下连续墙的垂直精度，尤其是左右端头的垂直精度，具体成槽过程：

①通过间隔挖单孔的方法，先挖槽段两端的单孔，或者采用挖好第一孔后，跳开一段距离再挖第二孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，隔墙的长度小于抓斗开斗长度，这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度；

铣槽机有纠偏装置，随挖随进行纠偏，确保成槽垂直度要求，根据安装在液压成槽机上的探头，随时将偏斜的情况反映，并通过探头连线在驾驶室里的电脑上，驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况启动液压成槽机上的液压推板进行动态的纠偏，通过成槽中不断进行准确的动态纠偏，确保地下连续墙的垂直精度要求，另外在铣槽时要保持钢丝绳受力状态，便于控制精度；

②先挖单孔，后挖隔墙；

因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度，抓斗能套往隔墙挖掘，同样能使抓斗吃力均衡，有效地纠偏，保证成槽垂直度；

③沿槽长方向套挖，待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗；把抓斗挖单孔和隔墙时，因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性；

④挖除槽底沉渣，在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣；

用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，三个位置的平均深度即为该槽段的深度，每幅槽段完成成槽后，用超声波测壁仪器在槽段内扫描槽壁壁面，测量地下连续墙垂直度及成槽状态，对地下连续墙成槽质量进行评价。

（2）其次，降低泥浆中含砂率，必须使用优质的复合钠基膨润土泥浆；

连续墙先行幅、后继幅间的接缝和工字钢接头处通过防塌方、防漏浆、防绕流、接头处理和多次刷壁五道防线来保证槽段接头质量，具体采取以下防绕灌措施：

槽段开挖过程严格按规范使用合格指标的泥浆，清孔实行100%换浆；

防漏浆主要通过在先行槽段钢筋笼外包覆止浆铁皮来实现；

在工字钢间隙内回填粘土和碎石，防止混凝土绕流；

在完成抓斗和铣槽机成槽后，用30mm钢板烧制特制刮刀，装置在槽壁机抓斗上，尺寸与工字钢相吻合，将附着在工字钢上的绕流混凝土强行挖除，提升接头处防水效果；

多次刷壁指通过“刮、冲、刷”三道工序保证接头质量。

（3）然后采用回填土包的方式填充工字钢接头处的空隙，确保工字钢接头空隙范围内填充效果。

根据上述技术方案，S6中，钢筋笼采取分节分段进行制作与安装。

所有钢筋笼为上下两截分段吊装，采用450T吊车和280T吊车双机抬吊，钢筋笼采用4道钢丝绳进行吊装，以保证钢筋笼顺利起吊进槽；

为了防止钢筋笼在起吊、拼装过程中产生不可复原的变形，各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架；

主桁架由Φ28“X”形钢筋构成，加强桁架由Φ25”W”形钢筋构成；

对于拐角幅及特殊幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外，另要增设”人字”桁架和斜拉杆进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时产生变形。

根据上述技术方案，S7中，采用无缝钢管作为注浆管，在连接处用电工胶带包两层，以防浆液漏到管内。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于：包括如下施工步骤：

S1、测量放样，在施工现场内设立施工用的测量控制点和水准点；

S2、导墙施工；

S3、泥浆制备，严格控制泥浆指标、确保泥浆质量；

S4、成槽施工，根据土层结构选择合适的成槽设备和成槽工艺，确保地下连续墙成槽，同时进行槽壁加固；

S5、槽端接头施工，确保接头空隙范围内填充效果，以防地下连续墙渗漏；

S6、钢筋笼制作与吊放，选择合适的履带吊，并对钢筋笼分节起吊；

S7、混凝土灌注。

2.根据权利要求1所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S1中，根据建设单位提供的平面控制点，在基坑外围布设一条闭合平面导线；

根据基坑外围闭合导线及基准点，在施工现场内设立施工用的测量控制点和水准点，投放各主轴线控制点，然后用经纬仪引测出各条轴线，使导墙严格按轴线来施工。

3.根据权利要求1所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S2中，塑性混凝土防渗墙导墙结构设置采用倒”L”形结构钢筋混凝土导墙，采取内外导墙同时施工。

4.根据权利要求1所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S3中，选用新型的复合钠基膨润土造浆；采用泥浆分离系统进行泥浆处理。

5.根据权利要求1所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S4中，非入岩部分成槽选用液压抓斗成槽机，成槽垂直精度达到1/600，成槽最大深度达到100m；

入岩部分成槽选用液压双轮铣槽机进行铣槽施工；

复合型地层采用”抓铣结合”的工艺进行成槽，即浅层土和中段用液压抓斗成槽，地下连续墙进行合理分幅，保持成槽抓斗两侧受力一致，待液压抓斗成槽机施工至岩层时，采用铣槽机进行入岩部分的铣槽施工，保持铣槽机两侧受力一致，铣槽机成槽时首先用较快的铣削速度将抓斗已经挖好的孔重新再铣一遍，修复成槽轨迹和纠偏，遇到岩层后降低铣削速度，完成岩层的成槽，复合地层施工中，在地下连墙两侧采用三轴搅拌桩进行槽壁加固；

在试验幅成槽过程期间采用超声波进行检测，若影响较小，可继续施工，若成槽中发生塌方，应及时对试验槽段进行回填；

槽段终孔并验收合格后，采用液压铣槽机进行泵吸法清孔换浆。

6.根据权利要求1所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S5中，槽端接头采用工字钢接头施工工艺；

通过防塌方、防漏浆、防绕流、接头处理和多次刷壁五道防线来保证槽端接头质量。

7.根据权利要求6所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S5中，超深地下连续墙的具体成槽过程如下：

首先，通过间隔挖单孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，隔墙的长度小于抓斗开斗长度；

铣槽机有纠偏装置，随挖随进行纠偏，确保成槽垂直度要求，根据安装在液压成槽机上的探头，随时将偏斜的情况反映，并通过探头连线在驾驶室里的电脑上，驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况启动液压成槽机上的液压推板进行动态的纠偏，通过成槽中不断进行准确的动态纠偏，确保地下连续墙的垂直精度要求，另外在铣槽时要保持钢丝绳受力状态，确保地下连续墙的垂直精度，尤其是左右端头的垂直精度；

其次，先挖单孔，后挖隔墙；

然后，沿槽长方向套挖，待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗；

最后，挖除槽底沉渣，在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣；

用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，三个位置的平均深度即为该槽段的深度，每幅槽段完成成槽后，用超声波测壁仪器在槽段内扫描槽壁壁面，测量地下连续墙垂直度及成槽状态，对地下连续墙成槽质量进行评价。

8.根据权利要求6所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S5中，槽端接头的防漏施工步骤如下：

槽段开挖过程严格按规范使用合格指标的泥浆，降低泥浆中含砂率，使用优质的复合钠基膨润土泥浆，清孔实行100%换浆；

防漏浆主要通过在先行槽段钢筋笼外包覆止浆铁皮来实现；

在工字钢间隙内回填粘土和碎石，防止混凝土绕流；

在完成抓斗和铣槽机成槽后，用30mm钢板烧制特制刮刀，装置在槽壁机抓斗上，尺寸与工字钢相吻合，将附着在工字钢上的绕流混凝土强行挖除，提升接头处防水效果；

多次刷壁指通过“刮、冲、刷”三道工序保证接头质量；

采用回填土包的方式填充工字钢接头处的空隙，确保工字钢接头空隙范围内填充效果。

9.根据权利要求1所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S6中，钢筋笼采取分节分段进行制作与安装，各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架；

所有钢筋笼为上下两截分段吊装，采用双机抬吊，钢筋笼采用4道钢丝绳进行吊装；

对于拐角幅及特殊幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外，另要增设”人字”桁架和斜拉杆进行加强。

10.根据权利要求1所述的一种复杂地层超深超厚地下连续墙施工方法，其特征在于，所述S7中，采用无缝钢管作为注浆管，在连接处用电工胶带包两层，以防浆液漏到管内。

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