天津某基坑66.5米深异形地连墙施工技术探讨.doc

1、天津某基坑 66.5 米深异形地连墙施工技术探讨摘要：以天津某中心交通枢纽工程 Z1 线车站 66.5M 深异形地连墙施工为例，结合现场实际情况，对该地铁车站地连墙施工方法进行了分析总结，重点阐述了超深地连墙施工在成槽技术、垂直度控制技术、防坍塌技术、钢筋笼吊装技术四个方面的施工控制要点，得到了一些有益经验，以期指导工程实践。 关键词：异形地连墙；垂直度控制技术；防坍塌技术；钢筋笼吊装技术 Abstract：Using the example of meter 66-depth construction of underground special-shaped diaphragm wall

2、at metro line1station in Tianjin subway culture center transportation of hub project, combining with the spot situation , we analyse and summarize the construction of underground diaphragm wall. This paper is designed to emphasis on four aspects of construction control points , such as groove in the

3、 construction of super-depth diaphragm wall , verticality control technology ,avoiding falling-down technology , reinforcing cage hoisting technology , from which we can gain the experience and guiding engineering practice . Keywords：special-shaped diaphragm wall ; verticality control technology ; a

4、voiding falling-down technology ; reinforcing cage hoisting technology 中图分类号：TU74 文献标识码： A 1、 工程实例简介 天津市某交通枢纽工程西临友谊路，北临乐园道，包括地面公交枢纽场站、轨道交通地铁 5 号线、6 号线、Z1 线车站、区间及其相邻的地下商业及停车库等，本文所引用的工程实例，其围护结构为地下连续墙，厚度 1000mm，最大深度 66.5m，采用工字钢接头，并在地下连续墙接缝处外侧采用 3 根 800600 高压旋喷桩加固，加固深度自墙顶至基坑下4m。基坑内设 4 层钢筋混凝土支撑，采用“米”字形支撑

5、，水平间距为9m,如图 1 所示。 拟建场地地形略有起伏，地面标高介于 1.334.22m 之间。本次拟建地铁车站影响范围内地层主要为第四系全新统人工填土层（Qml） 、第陆相层（Q43al） 、第海相层（Q42m） 、第陆相层（Q41al）及第陆相层（Q3eal） ，岩性主要为粘性土、粉土、粉砂。地表普遍分布人工填土层（Qml） ，土质不均，结构松散，厚度变化较大，工程性质差。Z1号线文化中心车站主体结构基底主要位于(9)1 粉质粘土及(9)2 粉土层上，该层层位总体较稳定，土层尚均匀，局部砂粘性有所变化，粉土呈密实状态，粘性土为可塑状态。 场地范围内地下水位高，且含水层呈层状分布，在垂直、

6、水平方向具有明显差异。 图 1Z1 线与 5 号线换乘段钢筋砼支撑平面布置图 2、 地下连续墙施工工艺介绍 2.1 测量放线 在施工场地内引测施工用平面控制点和水准点(要做好二个以上的水准点)，并报监理工程师复测。施工过程中要经常复测基点，确保其精度符合要求1-9。 2.2 导墙制作 （1）在地下连续墙成槽前，先进行导墙施工。导墙的质量直接影响地下连续墙的施工质量，导墙是对成槽设备进行导向，并具有存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定等作用，是防止土体坍落的重要措施。 （2）导墙内侧间隔 1m 设置 1010cm 上下二道方木支撑，并在导墙顶面铺设安全网片，保障施工安全。 （3）导墙内墙面要垂直，

7、内外导墙间距正确，墙面与纵横轴线间距的允许误差为10mm，内外导墙间距允许偏差5mm，导墙面应保持水平，混凝土底面和土面应密贴。 2.3 泥浆工艺 （1）在地下连续墙施工时，泥浆性能的优劣将直接影响到地下连续墙成槽施工时槽壁的稳定性，是地下连续墙施工中的一个重要的因素。新泥浆采用经过室内实验，性能指标优良的膨润土、纯碱、高浓度 CMC和自来水作原材料。通过清浆冲拌和混合搅拌拌合而成。 （2）泥浆系统的参数根据本工程的地质情况及以往地下连续墙的施工经验，本工程新的泥浆级配及控制指标见表 1 新鲜泥浆主要性能指标。 新鲜泥浆主要性能指标表 1 2.4 成槽施工 （1） 槽段开挖 标准槽段采取三序成

8、槽，先挖两边，再挖中间。开挖过程中要实测垂 直度，并及时纠偏。 （2）槽段成槽检查 槽段开挖结束后，检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度，合格后可进行清槽换浆。槽段开挖质量标准见表 2 槽段开挖质量标准表。 槽段开挖质量标准表表 2 （3）清底换浆 采用反循环置换法及撩抓法清基，在成槽完毕之后进行。当槽底沉渣已经清除干净时即时换浆，保证槽底沉渣不大于 100mm 及槽底泥浆比重1.15g/cm3。 2.5 钢筋笼的制作及吊装 为保证钢筋笼在起吊过程中具有足够的刚度，采用增设纵、横向钢筋桁架及主筋平面上的斜拉条等措施，所有钢筋连接处均焊接牢固，保证钢筋笼的起吊刚度。 钢筋笼纵向预留导管位置，并上下贯

9、通；钢筋笼底端在 0.5m 范围的厚度方向进行收口处理；钢筋笼设定位垫块，确保钢筋笼的保护层厚度。 按设计预埋与主体结构各层楼板、顶、底板主筋连接的联结器，联结器与钢筋笼主筋连接牢固，外露面包扎严实。 钢筋笼制作质量标准见表 3 地下连续墙钢筋笼制作的允许偏差表。 地下连续墙钢筋笼制作的允许偏差表表 3 3、本工程地下连续墙施工关键技术控制措施 本工程所采用的 66.5 深地连墙是目前天津地铁工程地连墙深度最深的车站，地连墙所穿越的地层地质条件总体上较差，地下水位较高，极易出现塌槽现象，再加上与 5 号线换乘，异型幅较多，因此，如何保证架设钢支撑的预埋件精度、槽段垂直度，墙缝止水处理效果等成为

10、本工程连续墙施工的重中之重。经过查阅相关资料与研究分析，采取了以下施工技术控制措施。 3.1 穿粉质粘土技术措施 采用深导墙和高导墙技术，深导墙对保持上部土体稳定具有很好的作用，导墙加高后，增加了泥浆液面高度，增加水头压力。 在成槽时，增大泥浆比重，并保持泥浆液面高度不大于导墙下15cm。 采用导墙内轻型井点降水技术措施，提高土体固结。 成槽时，放慢抓斗的提升和下放速度，减少对土层的冲击。 3.2 预埋件安装技术措施 本工程地下连续墙钢筋笼预埋件主要是架设钢支撑所用的钢板，地下连续墙位置的误差将直接引起预埋钢板位置的不准从而导致钢支撑架设不到位，为确保预埋钢板位置准确，在施工中采取以下措施：

11、施工中为确保开挖后地下连续墙的预埋钢板位置正确，在钢筋笼上的钢板定位均采用张拉麻线进行定位，并用经纬仪进行核正，各预埋钢板电焊固定牢固。安放钢筋笼时先测量搁置点，导墙顶的标高，计算出吊筋的长度，确保钢筋笼的位置正确，从而保证各预埋钢板的位置正确。 在地下连续墙背土侧的预埋钢板上覆一层泡沫板，既对钢板进行保护，防止被移位、锈蚀，同时也方便今后的凿出。 3.3 地连墙槽孔塌方的预防措施 槽段开挖是地连墙施工的中心环节，也是保证工程质量的关键工序。为保证从开挖至浇完混凝土为止，槽壁始终保持稳定，采取以下措施： 采用适应该工程基础地质条件的开挖设备和成槽工艺。 本工程地连墙成槽选用液压抓斗设备，施工中

12、相对于反循环的成槽设备来说，对原地层扰动较小，有利于槽壁稳定；其次还具备成槽质量好,吊放钢筋笼顺利等优点。 本工程地连墙需穿过一层微承压水，成槽过程中槽壁土体易坍塌、不稳定，地连墙导墙基础是人工填土层，施工过程中，泥浆容易通过导墙与人工填土层接触部位漏浆。采取主要措施如下： 当施工到微承压水顶部时，轻放抓斗，缓慢施工，注意观察泥浆面的变化并随时补浆；随时监测泥浆是否稀释。 在砂层造孔时，经常量测孔深，出现轻微塌孔时，采取加强降水，使用大比重泥浆等措施；一旦出现较严重的塌孔，采取向槽孔回填粘土或加水泥后重复造孔等措施。 开槽时抓槽速度不宜太快，使泥浆有一定的时间附着在槽壁上形成致密的泥皮，注意对

13、导墙与人工填土层接触部位的挤密，并防止在导墙外侧出现积水，严格控制泥浆性能指标。 尽量缩短槽段开挖结束至浇注混凝土之间的时间。做好各种设备配件、各种施工材料的准备和供应工作，保证地连墙连续施工。 控制重型设备(履带吊车和液压抓斗等)与导墙之间的距离。 3.4 保证地连墙槽孔垂直度的措施 为保证开挖槽段的垂直精度，采取如下措施： 选用带有强制纠偏功能的重型抓斗，成槽过程中利用成槽机的显示仪进行垂直度跟踪观测，做到随挖随纠。 (2)精确定位导墙的平面位置，确保其垂直度满足规范要求，通过抓斗上配备的自动测斜纠偏装置，随时对孔斜进行测量纠偏；应经常校核桅杆的垂直度。 (3)保证泥浆质量，泥浆液面高度不

14、得低于导墙下 15cm。 (4)单孔终孔时，采用超声波测井仪测量孔形和孔斜。 3.5 地连墙漏水的预防措施 墙段连接不佳或混凝土存在缺陷，是地连墙漏水主要原因。主要采取以下预防措施： 在地下墙施工中，保证墙段接头质量的技术措施, 在槽段成槽施工中，端孔部位应严格控制孔斜率，以满足接头施工的要求。做好槽段的清孔换浆工作，尤其是二期墙体的两端头混凝土壁应用专用钢丝刷子钻头(固定在抓斗的斗体上)清除干净。 (2)作好混凝土工艺各项工作，防止夹泥和冷缝出现。 布置合理的导管数，控制合理的导管间距。水下混凝土配合比，应根据水泥、砂石骨料状况，由有资质和经验的单位配制。混凝土熟料搅拌应均匀，严格控制坍落度

15、在 1822cm，现场进行实际坍落度测试,导管内径为 250mm，控制导管插入深度为 26m,混凝土应连续均匀供应，保证槽孔内混凝土的上升速度不小于 2m/h。 (3)应用防渗和缓凝效果好的掺合剂。 混凝土拌制时应适量掺加防渗缓凝效果好的减水剂掺合剂。 (4)地连墙漏水时，可视其漏水程度不同采取相应措施。 在有微量渗水时，可采用防水砂浆修补,漏水较严重时，可用软管引流，同时用水玻璃水泥浆液进行封堵。在地连墙外侧，采用钻孔灌浆或高喷进行堵漏。 3.6、墙趾注浆施工补强措施 (1) 工艺流程：见图 3 墙趾注浆工艺流程图。 图 3 墙趾注浆工艺流程图 (2) 施工方法 地下连续墙达到设计强度后，对

16、墙底注浆，每幅地下墙(标准段宽 5米)放两根注浆管，墙底注浆管的埋设垂直可靠、不变形，在管顶要设单向阀，浆液配比要按照加固的目的和加固地层状态进行专门设计，并通过试验进行调整，在正式注浆前，要选择有代表性的墙段进行注浆试验，确定合适的注浆参数。在墙体混凝土初凝后(35 天)，先注少量清水疏通管路，在墙体混凝土达到 70%强度后(1720 天)再开始注浆，注浆压力控制在 0.2Mpa，注浆量每幅墙约 2m3。注浆时要严格控制注浆压力不大于 0.2Mpa，地下墙抬起不大于 1cm，并进行周边环境的监测。 4、结论 通过采取以上措施，天津某工程 Z1 地下连续墙检验合格率 100%，基坑开挖过程中无

17、明显漏水点，确保了整个开挖过程能持续顺利进行，在一定程度上节约了工期，降低了工程造价。此外论文针对天津地层特殊条件，研究得到的泥浆级配控制,成槽采用的液压抓斗设备以及超深异形地连墙施工质量控制等的技术要点，对天津市后续类似地铁工程深基坑施工具有一定的指导意义。 参考文献 1中华人民共和国行业标准 . 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）S. 北京：中国建筑工业出版社，2012 2中华人民共和铁道部标准 . 铁路路基支挡结构设计规范（TB10025-2006）S.北京：中国铁路出版社 3史佩栋 . 深基础工程特殊技术问M.北京：人民交通出版社，2004，06 4胡昌玉 . 地铁软土地层超深地连墙施工技术J . 中国高新技术企业，2011，04 5李怪，段号 . 超深地下连续墙钢筋笼吊装施工方案设计J.山西建筑，2011（10） 6谭少珩 .超深地下连续墙施工技术J.铁道建筑，2008（03） 7郭迎波 . 浅述某工程地连墙施工技术难点及对策J.山西建筑，2011（09）