2022-02-11 2510 0
一、銑接法地下墻施工流程
1.1 銑槽機銑接法工法示意圖
1.2 銑抓結合施工流程圖
根據地勘報告，一期槽上部土體采用液壓抓斗成槽機進行成槽施工。為防止成槽機精度達不到要求，待液壓抓斗成槽機成槽至25m時，采用銑槽機進行下部分的銑槽施工，二期槽采取銑槽機一銑成槽。成槽前必須使用導向架對槽段進行精確定位。雙輪銑銑槽速率不宜過快，切削速度宜控制在10cm/min。地下連續(xù)墻抓銑結合施工工藝流程圖詳見圖4-1。
槽段終孔并驗收合格后，即采用液壓銑槽機進行泵吸法清孔換漿。將銑削頭置入孔底并保持銑輪旋轉，銑頭中的泥漿泵將孔底的泥漿輸送至地面上的泥漿分離器，由振動篩除去大顆粒鉆碴后，進入旋流器分離泥漿中的粉細砂。經凈化后的泥漿流回到槽孔內，如此循環(huán)往復，直至回漿達到 “砼澆筑前槽內泥漿”的標準后，然后再置換新鮮泥漿。在清孔過程中，可根據槽內漿面和泥漿性能狀況，加入適量的新漿以補充和改善孔內泥漿。
1.3 銑槽機工作原理和銑接法工藝
雙輪銑槽機是地下連續(xù)墻開挖設備，采用在機體底部的兩套液壓驅動的銑輪相對旋轉，通過安裝在銑輪上的刀具切削地層。切削下來的渣土與膨潤土泥漿混合，用安裝在銑輪上部的泥漿泵泵送出槽孔，至泥漿凈化系統(tǒng)將膨潤土泥漿和渣土分離，泥漿可返回槽孔繼續(xù)利用。
銑槽機成槽原理圖見下圖：
二、銑接法地下墻分幅及施工順序
銑槽機機械尺寸為定尺，每銑的成槽寬度為2.8m，所以三銑成槽的槽段劃分寬度最合適應為6.4~7m（一期槽成槽實際寬度），一期槽的分幅寬度包括兩側須多澆筑的30cm混凝土（二期槽成槽時的切割寬度），本工程一期槽的分幅寬度為6.6m。
在正式施工地下墻前必須對槽段進行最為妥善的劃分，確保銑槽機能正常銑槽。
二期槽分幅寬度為2.2m，不包含切割兩側一期槽接頭混凝土，每邊切割寬度30cm。詳見下圖：
超深地墻施工順序為先一期槽段，再二期槽段，持續(xù)施工，當相鄰兩Ⅰ期槽強度達80%時，開始進行其間的Ⅱ期槽施工，以免時間太長混凝土強度過高，增加銑削的難度。確保施工質量。地連墻成槽順序詳見附圖二。
地下墻施工順序要滿足以下幾個要求：
1、二期槽施工時候，相鄰兩個一期槽已經施工時間要長于3天，且不要長于2周。
2、確保各工作面之間距離合適，距離太近設備作業(yè)會相互影響，距離太遠設備來回奔波浪費時間。
3、先集中完成一個區(qū)域再施工另一個區(qū)域，這樣可以使各工作面都始終在一個區(qū)域內施工，距離不用拉的太遠。已經施工好的區(qū)域也可用于結構施工準備。
三、主要施工工藝及控制要點
3.1 導墻形式及制作
（1）導墻形式
導墻結構設置采用倒“L”形結構鋼筋混凝土導墻。墻厚度為200mm，墻間距離為1.25m、1.05m，深度為1.8m，導墻內翻邊為1m，且必須入原狀土，外翻邊與施工道路相接，雙層鋼筋Φ16@200。導墻照片如下圖：
本工程地下墻分幅需用全站儀按坐標分幅。
（2）導墻施工流程
見圖4.3-2：導墻施工流程圖
（3）導墻施工方法
導墻質量的好壞直接影響地下連續(xù)墻的軸線和標高，并且是成槽設備導向、存儲泥漿穩(wěn)定液位、維護上部土體穩(wěn)定和防止土體坍落的重要措施。施工時在場地上分段沿地下墻軸線設置龍門柱，以準確控制導墻軸線。采用反鏟挖土機開挖溝槽，完畢后由人工進行修坡，隨后立導墻模板，模板內放置鋼筋網片。導墻要對稱澆筑，強度達到70％后方可拆模。拆除后設置上下兩檔圓木或現(xiàn)澆鋼筋砼對撐，水平間距2m，并向導墻溝內回填土方，以免導墻產生位移。在未回填土方之前，在導墻頂面鋪設安全網片，導墻兩邊設置欄桿和彩條旗，保障施工安全。
（4）導墻制作允許偏差
導墻是地下連續(xù)墻在地表面的基準物，導墻的平面位置和制作質量決定了地下連續(xù)墻的平面位置和施工質量，因而，導墻施工放樣必須正確無誤，導墻制作尺寸必須符合規(guī)范。導墻允許偏差見下表：
（5）導墻施工技術措施
在回填土上部需做導墻和施工道路的部分先鋪30cm厚建筑垃圾，再鋪20cm厚碎石道渣，最后做導墻和施工道路。視情況需要也可在回填土內部增加加固措施。
（6）導墻施工注意要點
●在導墻施工全過程中，都要保持導墻溝內不積水。
●導墻溝側壁土體是導墻澆搗混凝土時的外側土模，應防止導墻溝寬度超挖或土壁坍塌。
●現(xiàn)澆導墻分段施工時，水平鋼筋應預留連接鋼筋與鄰接段導墻的水平鋼筋相連接，同時應該避免接縫與槽段的分幅太近。
●導墻是液壓成槽機和銑槽機成槽作業(yè)的起始階段導向物，必須保證導墻的內凈寬度尺寸與內壁面的垂直精度達到有關規(guī)范的要求。
●導墻立模結束之后，澆筑混凝土之前，應對導墻放樣成果進行最終復核，并請監(jiān)理單位驗收簽證。
●導墻混凝土自然養(yǎng)護到70％設計強度以上時，方可進行成槽作業(yè)，在此之前禁止車輛和起重機等重型機械靠近導墻。
●在導墻施工前，應根據管線交底內容盡量多挖樣洞，尤其是埋深較深的雨污水管，在導墻的施工階段就力爭處理掉。
3.2 泥漿制備
3.2.1.泥漿儲存系統(tǒng)
泥漿攪拌、循環(huán)、廢棄的泥漿儲存采用15個泥漿筒倉，另外澆筑8個6m×10m×2.5m的混凝土泥漿池，共計儲漿15*70+8*150=2250m3，最大單幅槽段為工作井1.2m厚6.6m一期槽，單幅最大理論方量為601.9m3，儲漿量滿足最大理論方量三倍。泥漿系統(tǒng)平面布置如下圖：
（1）泥漿筒系統(tǒng)
新鮮泥漿儲存采用泥漿筒￠2.7m*12m。
泥漿筒內泥漿主要用于清孔過程中新鮮泥漿供應。
1）泥漿筒倉運作剖面圖見圖4.3-4
2）泥漿筒安裝流程見圖4.3-5
3）泥漿筒安裝技術措施
泥漿筒必須安放在堅固的基礎上，泥漿筒基礎采用30cm道渣，其上鋪設35cmC30混凝土，配筋￠16雙排。
安裝泥漿筒前，應提供帶有500×500×20mm厚的預制鋼板的鋼筋混凝土平臺。
用吊車將泥漿筒吊裝到位，搭建好第一個泥漿筒后，為確保安全，用鋼絲繩將其拉緊。
安裝好泥漿缸后，需用7mm填角焊將泥漿缸安裝到預制鋼板上。見圖4.3-6：泥漿筒和預埋鋼板固定圖
泥漿筒基礎周邊應設置排水溝和集水坑，防止雨水浸泡地基。
見圖4.3-8：泥漿筒系統(tǒng)照片
4）泥漿筒倉安裝穩(wěn)定計算
見附件1：泥漿筒倉安裝穩(wěn)定計算
3.2.2.泥漿系統(tǒng)工藝流程
泥漿系統(tǒng)運作工藝見下圖：
3.2.3.泥漿材料
為解決常規(guī)泥漿在地下墻施工中，尤其是在地下墻施工中其護壁性能、攜渣能力、穩(wěn)定性、回收處理等種種方面的不足，我們選用新型的復合鈉基膨潤土泥漿。
該膨潤土是一種高造漿率、添加特制聚合物的200目鈉基膨潤土，適合于各種土層，尤其是超深地下墻的護壁要求。
復合鈉基膨潤土泥漿由鈉基膨潤土和高分子量聚合物、添加劑組成。其護壁機理為，聚合物分子在槽壁表面的吸附膠結作用，由聚合物和膨潤土顆粒共同構成的泥皮對槽壁的膠結作用。
由于采用了鈉基膨潤土，其水化后的膨脹倍數(shù)為鈣基膨潤土的10倍以上，膨潤土的小板結構充分打開。膨潤土的小板與高分子聚合物之間的橋接作用，可在槽壁孔壁形成又薄又韌、致密的泥皮。大大降低了泥漿的濾失，使泥漿的失水量減少，從而降低了對周邊地層含水量的擾動，使孔壁周邊的地層盡量保持原狀，防塌性能增強，見圖4.3-11。
3.2.4.泥漿材料特性
鈉基膨潤土是一種較高造漿率、添加特制聚合物的鈉基膨潤土。它具有以下特性。
1）泥漿化學穩(wěn)定性強，攜砂能力強
由于新型泥漿有很強的抵御較強的有害離子侵襲，其化學穩(wěn)定性強，在不斷的循環(huán)和使用過程中始終保持較強的穩(wěn)定性和攜砂能力，能夠在較長時間中懸浮泥漿中的砂粒，有效地減少超深地下墻施工中沉渣過厚現(xiàn)象的發(fā)生。
2）低密、低切力
低固相泥漿在初配和循環(huán)中的固相含量都不高，密度一般在1.02～1.04ｇ/cm3，粘度和切力也比細分散泥漿小。這種泥漿有下述優(yōu)點：泥漿容易凈化；槽內泥漿與灌注混凝土的密度、粘度差大，混凝土受泥漿的危害減小。
3）配制簡單，快速
4）作用時間長，泥漿混合后可在較長時間內保持泥漿性能穩(wěn)定。
5）在不穩(wěn)定地層中可形成薄的、致密的泥皮。
6）泥漿穩(wěn)定性好，懸浮渣能力強，新鮮泥漿比重一般在1.03~1.10，只要一成槽，土、砂顆?？梢择R上混入泥漿中并增大泥漿比重到1.1~1.2之間。
3.2.5.泥漿配制
配漿用水采用凈化后的湖水，在配漿前，加入適量純堿將酸性水或硬水的PH值調到8～9，以達到最佳配漿效果。
見圖4.3-12：泥漿攪拌流程圖。
3.2.6.泥漿性能指標及配合比設計
（1）泥漿摻量和指標的關系
泥漿材料進場后，需按照以上指標進行檢驗，滿足要求方可使用。（2）新鮮泥漿配合比
（3）泥漿的各項性能指標
3.2.7.泥漿回收和再生處理
循環(huán)泥漿經過分離凈化之后，雖然清除了許多混入其間的土渣，但并未恢復其原有的護壁性能，因為泥漿在使用過程中，要與地基土、地下水接觸，并在槽壁表面形成泥皮，這就會消耗泥漿中的膨潤土成分,并受混凝土中水泥成分與有害離子的污染而削弱了的護壁性能，因此，循環(huán)泥漿經過分離凈化之后，還需調整其性能指標，恢復其原有的護壁性能，這就是泥漿的再生處理。
4.3-13 泥漿系統(tǒng)示例圖
泥漿分離系統(tǒng)運作流程見圖4.3-14：
（1）凈化泥漿性能指標測試
通過對凈化泥漿的比重、PH值和粘度等性能指標的測試，了解凈化泥漿中主要成分膨潤土、純堿消耗的程度。
（2）補充泥漿成分
補充泥漿成分的方法是向凈化泥漿中補充膨潤土、純堿等成分，使凈化泥漿基本上恢復原有的護壁性能。
3.2.8. 泥漿廢棄處理
（1）廢棄指標
一般來說，當泥漿的性能指標達到如下3項時，應考慮廢棄處理，廢棄泥漿材用罐車拉到指定地點排放。a. 泥漿比重ρ>1.25；b. 泥漿中的含砂量>10％以上；c 泥漿的pH>13。
（2）劣化泥漿處理
劣化泥漿是指澆灌墻體混凝土時同混凝土接觸受水泥污染而變質劣化的泥漿和經過多次重復使用，粘度和比重已經超標卻又難以分離凈化使其降低粘度和比重的超標泥漿。本工程劣化泥漿先用泥漿箱暫時收存，然后泵送到指定區(qū)域瀝干后外棄。
3.3 成槽挖土
3.3.1 成槽方法
銑接法接頭地下連續(xù)墻一期槽采用抓銑結合成槽，即上部粘土地層（上部約25m土體）用液壓抓斗開孔，下部土用銑槽機進行銑槽，二期槽全部采取銑槽機成槽。
3.3.2 成槽順序及流程
（1）一期槽成槽一期槽分三銑成槽，成槽順序見下圖
（2）二期槽成槽安裝定位架，一銑成槽。
3.3.4 銑槽機成槽注意要點
成槽前需對二期槽進行精確定位。必須使用導向架，固定導向架時可在撐開的四個位置分別墊四個木塊（不要選擇鐵塊或混凝土塊），這樣導向架就會固定得更加牢靠。
雙輪銑下放到3.5~5.0米才可以銑槽。切削不要切得太快，切削速度一般控制在4~6厘米/分鐘。如果銑槽深度超過8.0~9.0米，可以提高切削的速度至10~11厘米/分鐘。
一定要確保所有的銑齒狀況良好，時刻注意X向、Y向的垂直度。
泥漿的質量必須控制得很好，否則會使銑頭的浮力增加，X向、Y向糾偏會比較困難。
不要在槽成槽時將X向糾偏板完全打開，如果這樣做，銑頭立即會卡在槽中。使用糾偏板切記要慢慢打開糾偏板，一點一點慢慢地進行糾偏。
當穿過硬的土層的時候，要密切注意糾偏板處在地層中什么位置，如果糾偏板正好在硬地層，而銑輪正好在軟土地層，那就要注意，在糾偏推出糾偏板的時候，糾偏板會和硬土層卡的非常緊，增加了斗體下放的阻力，這是會告訴你一個錯覺，你還以為是銑輪遇到阻力使斗放不下去，但如果此時處在軟土中的銑輪已經將銑輪下土銑掉，斗又被拎空的被糾偏板卡在硬土層時候，你還用很大的力向下放斗同時再收糾偏板的時候，就會造成斗以下摔下去的很危險結果，因此當放斗阻力大時候，必須先將斗拎住，然后銑削一段時間，確保銑輪下雜物抽干凈，然后將糾偏板收起來，在慢慢下放。
當正在銑軟土層和硬土層交界處的時候，糾偏是比較困難的，因為糾偏板所處的位置是軟土，頂出去后受下面硬土影響會沒有反應，這也要靠機手根據自己的經驗去操作。
3.3.5 成槽過程中精度控制
（1）目測糾偏
在槽段開挖過程中，槽段垂直度可以通過目測法來初步判斷，使槽段開挖垂直度偏差在最大允許值范圍之內。操作如下圖：
目測糾偏僅是現(xiàn)場管理的一般參照，并隨時和銑槽機電腦屏幕顯示的偏斜量進行對照，以電腦顯示的偏斜量作為糾偏的依據，最終偏斜量以超聲波檢測結果為準。
（2）銑槽機糾偏
銑槽機有糾偏裝置，可以隨挖隨進行糾偏，確保成槽垂直度要求，根據安裝在液壓成槽機上的探頭，隨時將偏斜的情況反映到通過探頭連線在駕駛室里的電腦上，駕駛員可根據電腦上四個方向動態(tài)偏斜情況啟動液壓成槽機上的液壓推板進行動態(tài)的糾偏，這樣通過成槽中不斷進行準確的動態(tài)糾偏，確保地下墻的垂直精度要求。另外在銑槽時要保持鋼絲繩受力狀態(tài)，便于控制精度。糾偏原理見下圖
3.3.6 槽段檢驗
① 槽段檢驗的內容
（a）槽段的平面位置。
（b）槽段的深度。
（c）槽段的壁面垂直度。
② 槽段檢驗的工具及方法
（a）槽段深度檢測：用測錘實測槽段左中右三個位置的槽底深度，三個位置的平均深度即為該槽段的深度。
（b）槽段壁面垂直度檢測：每幅槽段完成成槽后，用超聲波測壁儀器在槽段內掃描槽壁壁面，測量地下連續(xù)墻垂直度及成槽狀態(tài)，對地下連續(xù)墻成槽質量進行評價，見下圖：
③ 成槽質量評定
以實測槽段的各項數(shù)據，評定該槽段的成槽質量等級。
3.4 銑接法清孔、換漿
在完成銑槽后用銑槽機及配套的泥漿分離系統(tǒng)進行清孔換漿。
槽孔終孔并驗收合格后，即采用液壓銑槽機進行泵吸法清孔換漿。將銑削頭置入孔底并保持銑輪旋轉，銑頭中的泥漿泵將孔底的泥漿輸送至地面上的泥漿分離器，由振動篩除去大顆粒鉆碴后，進入旋流器分離泥漿中的粉細砂。經凈化后的泥漿流回到槽孔內，如此循環(huán)往復，盡可能的將泥漿中的泥沙分離干凈后開始置換新泥漿至槽內。
換漿回收泥漿過程中，必須用泥漿分離系統(tǒng)對回收泥漿進行分離，分離后泥漿應經過檢測，合格的泥漿繼續(xù)循環(huán)使用，不合格的作廢棄處理。見圖4.3-27：泥漿系統(tǒng)管理示意圖
清孔完成后，在下放鋼筋籠前需要進行沉渣測定，如果不滿足標準必須再次進行掃孔，確保槽段深度和沉渣厚度符合要求。
3.5 刷壁
為避免清孔和置換泥漿過程中，置換出的品質較差的循環(huán)泥漿在地下墻接頭處留下厚的泥皮影響接頭防滲效果，因此在完成二期槽成槽、且清孔換漿后，再對相鄰已經施工完成的地下連續(xù)墻接頭進行刷壁。刷壁器采用鋼絲刷的刷壁器，利用其較大的自重使鋼絲刷子緊貼于鋸齒形的砼表壁上，從而可對其進行較為徹底的刷洗。刷壁過程中上下反復清刷，每上升一次清除一次刷子上的淤泥，直到鋼絲刷上不再有泥為止，刷壁完成后用抓斗掃除刷壁時沉積在槽底沉渣。
見下圖: 刷壁器刷壁詳圖
3.6 掃孔
分兩次掃孔，第一次掃孔是在成槽完成后，掃除槽底淤泥和沉渣，由于泥漿有一定的粘度，土渣在泥漿中沉降會受阻滯，沉到槽底需要一段時間，因而掃孔需要在成槽結束一定時間之后才開始，直到槽底沉渣完全掃除干凈后再清孔和換漿。
第二次掃孔是在清孔、換漿和刷壁完成后，用抓斗掃除槽底部可能存在的殘余的沉渣。
3.7 鋼筋籠制作
1）鋼筋籠制作要求
（1）鋼筋籠在胎膜上分整幅制作成型
（2）按設計要求鋼筋籠主筋和加筋采用機械連接，其余鋼筋全部采用電焊焊接，不得用鍍鋅鐵絲綁扎。
（3）各種鋼筋籠主筋和加筋的接頭按規(guī)范要求作抗拉試驗，試件試驗合格后，方可制作鋼筋籠。
（4）按翻樣圖布置各類鋼筋，保證鋼筋橫平豎直，間距符合規(guī)范要求，鋼筋接頭焊接牢固，成型尺寸正確無誤。
（5）鋼筋籠在迎土面、開挖面合理設置保護層定位板，采用高強度保護層塊進行保護層定位，與鋼筋籠連接牢固。
（6）按翻樣圖構造混凝土導管插入通道，通道內凈尺寸至少大于導管外徑5cm，導管導向鋼筋必須焊接牢固，導向鋼筋搭接處應平滑過渡，防止產生搭接臺階卡住導管。
（7）為了防止鋼筋籠在吊裝過程中產生不可復原的變形，各類鋼筋籠均設置縱向抗彎桁架，異型幅鋼筋籠還需增設定位斜拉桿。
（8）為了保證鋼筋籠吊裝安全，吊點位置的確定與吊環(huán)、吊具的安全性應經過設計與驗算，作為鋼筋籠最終吊裝環(huán)中吊桿構件的鋼筋籠上豎向鋼筋，必須同相交的水平鋼筋自上至下的每個交點都焊接牢固。
（9）嚴格按設計要求及翻樣圖紙焊裝預留插筋(或接駁器）、預埋鐵件，并保證插筋、埋件的定位精度符合規(guī)定要求。
（10）鋼筋籠制成品必須先通過”三檢”，再填寫”隱蔽工程驗收報告單”，請監(jiān)理單位驗收簽證，否則不可進行吊裝作業(yè)。
（11）鋼筋籠質量檢驗標準見下表：
3.8 鋼筋籠吊裝
本工程共計189幅鋼筋籠，鋼筋籠為整幅吊裝，最重的鋼筋籠，長52.76m，寬5.5m，厚1.06m，約重65T，全部鋼筋籠采用320T吊車和200T吊車雙機抬吊（詳見吊裝方案）
（1）起吊鋼筋籠設備的配置
根據工作井鋼筋籠長52.76m，配置320T履帶吊作為主吊，200T吊車作為副吊，進行雙機抬吊，主吊設置三道吊點，副吊設置三道吊點。
（2）鋼筋籠起吊方法
起吊鋼筋籠時，先用320T履帶吊(主吊)和200T履帶吊(副吊)雙機抬吊，將鋼筋籠水平吊離地面30cm左右，停機檢查吊點的可靠性及鋼筋籠的平衡情況，確認正常后開始緩慢升主、副吊，升到一定高度后，主吊繼續(xù)升同時緩慢放副吊，將鋼筋籠凌空吊直。鋼筋籠雙機抬吊作業(yè)狀態(tài)見下面示意圖4.3-30：
為了防止鋼筋籠在起吊、拼裝過程中產生不可復原的變形，各種形狀鋼筋籠均設置縱、橫向桁架。主桁架由Φ28“X”形鋼筋構成，加強桁架由Φ28X”形鋼筋構成。對于拐角幅及特殊幅鋼筋籠除設置縱、橫向起吊桁架和吊點之外，另要增設”人字”桁架和斜拉桿進行加強，以防鋼筋籠在空中翻轉角度時產生變形。
3.9 水下砼澆筑
墻體混凝土按照澆灌水下混凝土規(guī)范要求采用高于設計強度一個等級的商品混凝土。
水下砼澆注采用導管法施工，砼導管選用D=270的鋼導管，絲牙接頭。用吊車將導管吊入槽段規(guī)定位置，導管上頂端安上方形漏斗。在砼澆注前要測試砼的塌落度，并做好試塊。按規(guī)范要求做混凝土抗壓抗?jié)B試塊。鋼筋籠沉放就位后，應及時灌注混凝土，導管插入到離槽底300～500mm，灌注混凝土前應在導管內設置球膽，以起到隔水作用，并檢查混凝土配合比后方可澆注混凝土。檢查導管的安裝長度，并做好記錄，每車混凝土填寫一次混凝土上升高度及導管埋設深度的記錄，在澆注中導管插入混凝土深度應始終保持在2～4m。導管間水平布置一般為1.5m，最大不大于3m，距槽段端部不應大于1.5m。在砼澆注時，不得將路面灑落的砼掃入槽內，污染泥漿。砼泛漿高度30～50cm，以保證墻頂砼強度滿足設計要求。
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