最新地下连续墙新课件PPT课件 72页

'地下连续墙新课件 第一节工艺原理与适用范围一施工工艺原理即在工程开挖土方之前，用特制的挖槽机械在泥浆护壁的情况下每次开挖一定长度的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，将在地面上加工好的钢筋骨架用起重机械吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑混凝土，不断将泥浆置换出来，待混凝土浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。各单元槽段之间由特制的接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。 基坑侧壁安全等级及重要性系数 1.悬臂式支护结构深度设计值hd的计算排桩、地下连续墙嵌固深度设计值宜按下列规定：1.悬臂式支护结构嵌固深度设计值hd宜按下式确定：桩墙底以上基坑内侧各土层被动土压力（也即各土层水平抗力标准值的合力）和桩墙底以上基坑外侧各土层主动土压力（也即各土层水平荷载标准值的合力）和ha合力作用点至桩、墙底的距离hP合力作用点至桩、墙底的距离h、hd分别为基坑挖深和桩墙嵌固深度γ0基坑侧壁安全重要性系数 悬臂桩墙的计算合力作用点至桩、墙底的距离合力作用点至桩、墙底的距离hhpEa1Ea2Ea4Ea3∑EaEP1EP2∑EPh、分别为基坑挖深和桩墙入土深度分别为被动土压力合力和主动土压力合力 单层支点结构支点力及嵌固深度计算支点力：基坑底面以下支护结构设定弯矩零点至基坑底面距离hCl按下式确定h单层支点支护结构支点力及嵌固深度hd计算 2.单层支点支护结构支点力及嵌固深度hd计算单层支点结构支点力及嵌固深度计算3.多层支点排桩、地下连续墙嵌固深度设计值hd多层支点排桩、地下连续墙嵌固深度设计值hd宜按圆弧滑动简单条分法确定。支点力Tcl按下式计算支点至基坑底面的距离基坑底面至设定弯矩零点位置的位置分别为合力作用点至设定弯矩零点的距离 土压力分布图形(采用YB9258-1997）悬臂式支护结构1.无地面荷载q=0,2.有地面荷载q≠0,3.无地面荷载q=0,无粘性土C=0无粘性土C=0有粘性土C≠0EaEPeaePEa1EPeaePqEa2EaEPeaePy 土压力分布图形(采用JGJ/T120-99)悬臂式支护结构1.无地面荷载q=0,2.有地面荷载q≠0,3.无地面荷载q=0,无粘性土C=0无粘性土C=0有粘性土C≠0Ea1EPeaePEa2Ea1EPeaePEa2Ea1EPeaePEa3Ea2q 支护结构计算当确定悬臂式及单支点支护结构嵌固深度设计值（构造要求）当基坑底为碎石土及砂土，基坑内排水且作用有渗透压力时，嵌固深度设计值还应满足下式抗渗稳定条件： 2.3地下连续墙施工2.3.1施工前的准备工作①施工现场调查的目的与内容（目的：解决施工机械进入现场和进行组装的可能性；挖槽时弃土的处理与外运；给排水和供电条件；地下障碍物和相邻建筑物情况；噪音、振动和污染等公害引起的有关问题。内容：机械进场条件调查、给排水和供电条件调查、现有建筑物的调查、地下障碍物对连续墙施工影响的调查、噪音、振动和环境污染等的调查）②认真进行地质调查（包括确定开挖方法、单元槽段长度、各土层重力密度γ、内摩擦角φ、内聚力C等物理力学指标，研究用泥浆向地层渗透是否污染临近水井等水源时需利用土的渗透系数K），全面准确掌握施工地区的水文地质情况。 2.3地下连续墙施工2.3.2制定地下连续墙的施工方案①工程概况②挖掘机械的选择③导墙设计④单元槽段划分及顺序⑤预埋件及设计、施工详图⑥护壁泥浆的配比、泥浆循环管路布置⑦废泥浆和土渣处理⑧钢筋笼加工、运输和运输吊放⑨混凝土配合比设计、混凝土供应和浇注⑩动力供应、供水、排水设施施工平面图布置工程进度计划、材料劳力供应计划安全、质量措施和技术组织措施11 2.3.3地下连续墙施工工艺过程地下连续墙按墙体材料可有三类：混凝土地下连续墙（使用泥浆）、水泥固化地下连续墙（使用泥浆）、水泥土地下连续墙（不使用泥浆）。目前地下连续墙应用最多的是桩柱式地下连续墙。1.桩柱（排）式地下连续墙桩柱（排）式地下连续墙可用钢筋混凝土（现浇或预制）、钢材（型钢）和水泥固化材料建造。Hmax达131m。可用于基坑支护、桩基础、小型竖井工程。2.钢筋混凝土地下连续墙该种地连墙经挖槽、固壁、浇注和联接（接头）等工序建成。对于现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙，其工艺包括修筑导墙、泥浆制备与处理、挖深槽、钢筋笼制备与吊装及混凝土浇筑等主要内容。 3.钢制地下连续墙施工方法钢制地下连续墙主要特点承载力高、预制提高施工速度、钢制接头可传递剪力、防水性好、造价高于钢筋混凝土地下连续墙。2.3.4地下连续墙施工1.修筑导墙（挖槽前的临时结构）（1）作用：①挡土墙②作为测量的基准③作为重物的支撑④存蓄泥浆还可防止泥浆漏失，防止雨水等流入，施工补强（对临近建筑物），支撑横撑的水平导梁的作用。 (2)形式：①一字形或上加肋，断面简单，适用于表层土好、导墙荷载小②倒L形或工字型，适用于为杂填土、软粘土等承载力弱的土层③大倒L形，适用于导墙上荷载大的情况④一肢加强，当离已建建筑物很近需加以保护时采用的情况⑤高于地面，当地下水位而又不宜采用井点降水时为确保泥浆高于地下水位而采用⑥需作支撑，当施工作业面在地下，导墙需作支撑支撑已施工的结构时用。⑦金属导墙，属于可装拆导墙的形式，该种导墙可重复使用。 （3）导墙施工现浇钢筋混凝土导墙的施工顺序为：平整场地—测量定位——挖槽及处理弃土——绑扎钢筋——支木板——浇筑混凝土——拆模并设置横撑——导墙外侧回填土导墙厚度一般为0.15～0.20m，墙趾不宜小于0.20m，深度一般为1.0～2.0m。导墙应高出地面10㎝，防止地面水流入。钢筋混凝土导墙拆模后，应沿其纵向每隔1m左右加设上、下两道木支撑。导墙混凝土强度等级多为C20,注意捣实质量。2.工程泥浆（1）泥浆的作用：护壁、携渣、润滑钻头、冷却（2）泥浆的成分：成浆方法制备泥浆自成泥浆半自成泥浆成分：膨润土泥浆、聚合物泥浆、CMC泥浆、盐水泥浆。(3)泥浆制作程序 地下连续墙施工（挖深槽）挖槽是地下连续墙施工的关键工序，挖槽约占地下连续墙工期的一半。同时挖槽的精度也是保证地下连续墙质量的关键之一。1单元槽段的划分单元槽段的最小尺寸不得小于一个挖掘段。单元槽段是地下连续墙施工时，预先沿墙体长度方向把地下墙划分为多个一定长度的施工单元（三）挖深槽 地下连续墙施工（规程规定）地下连续墙施工应符合下列要求：1.地下连续墙单元槽段长度可根据槽壁稳定性及钢筋笼起吊能力划分，宜为4—8ｍ；2.施工前宜进行墙槽成槽试验，确定施工工艺流程，选择操作技术参数； 3槽段的长度、厚度、深度、倾斜度应符合下列要求：——槽段长度（沿轴线方向）允许偏差±50㎜；——槽底厚度允许偏差±10㎜；——槽底倾斜度≤1/150。地下连续墙施工（规程规定） 地下连续墙宜采用声波透射法检测墙身结构质量，检测槽底数应不少于总槽段数的20％，且不应少于3个槽段。地下连续墙施工（规程规定） 地下连续墙施工（挖深槽）单元槽段划分应考虑因素：地质条件；地面荷载；起重机的起重能力；单位时间内混凝土的供应能力；工地上具备的泥浆池的容积。还应考虑单元槽段之间的接头位置，避免设在转角处及地连墙与内部结构的连接处。 地下连续墙施工（挖深槽）2挖槽机械常用的挖槽机械按其工作机理分为挖斗式冲击式回转式 地下连续墙施工（挖深槽）⑴挖斗式挖槽机即以斗齿切土，切土收于斗体内，提出地面开斗卸土。（最简单）挖斗式挖槽机的挖掘动作有斗齿铲挖和斗刃切削，其运载机械多为履带式起重机等。挖斗式挖槽机包括蚌式抓斗（吊索式、导杆式）和铲斗。为保证挖掘方向，提高成槽精度，可在抓斗上部安装导板（即导板式）；也可在挖斗上装长导杆（即导杆式）。 地下连续墙施工（挖深槽）⑵冲击式挖槽机包括钻斗冲击式和凿刨式，前者我国有地区采用。钻头冲击式是通过各种形状钻头的上下运动冲击破碎土层，借助泥浆循环把土渣排出槽外。凿刨式是靠凿刨沿导杆上下运动以破碎土层，破碎土渣由泥浆携带从导杆下端吸入导杆排出槽外。冲击钻机是依靠钻头的冲击力破碎地基土层，其适应范围不仅是一般土层，而且对卵石、砾石、岩层地层均适应。3）回转式挖槽机以回转的钻头切土，钻下的土渣随循环的泥浆排出地面。按钻头回转方式与挖槽面的关系有直挖和平挖两种回转式挖槽机按钻头数量有单头钻和多头钻之分。单头钻主要用来钻导孔，多头钻用来挖槽。 3）回转式挖槽机多头钻是利用两台潜水电钻带动行星减速机构和传动分配箱的齿轮，驱动钻头下部五个钻头等速对称旋转切割土体，并带动两边8个侧刀上下运动，以切除钻头工作圆周间所余的三角形土体，故能一次钻成平面为长圆形的槽段。多头钻成槽机一般在轨道上行驶。其多为泥浆反循环出土渣。将泥浆吸入钻头空心钻杆的是砂石吸力泵或压缩空气。地下连续墙施工（挖深槽） （3）防止槽壁坍方的措施与槽壁稳定的相关因素可归结为：泥浆、地质条件、施工三个方面。1）泥浆方面泥浆液面一定要高出地下水位一定高度。要重视地下水的影响，必要时可全部或部分降低地下水位，对保证槽壁稳定起很大作用。2）土质方面土的内摩擦角越小，所需泥浆的相对密度越大。内摩擦角越大，土质条件好，就不易坍方。要根据不同土质条件选用不同的泥浆配合比，尤其在地层中存在软弱的淤泥质土或粉砂层更应如此。3）施工方面施工单元槽段的划分影响槽壁的稳定性。单元槽段的长度决定基槽的长深比，而长深比的大小影响土拱作用的发挥，而土拱作用影响土压力的大小。当槽段出现坍方迹象，如泥浆大量漏失，液位明显下降泥浆内有大量泡沫上冒或出现异常扰动等，应及时将挖槽机械提至地面，迅速采取措施避免坍方进一步扩大。常用的措施是迅速补浆提高泥浆液面和回填粘土，待回填土稳定后再挖。 地下连续墙施工（挖深槽）多头钻成槽机一般在轨道上行驶。其多为泥浆反循环出土渣。将泥浆吸入钻头空心钻杆的是砂石吸力泵或压缩空气。 地下连续墙施工（挖深槽）（四）清底挖槽结束后，悬浮在泥浆中的土颗粒逐渐沉淀到槽底，还有挖槽过程中残留在槽内的土渣，以及吊放钢筋笼时从槽壁上刮落下的泥皮等都堆积在槽底。则清除以沉渣为代表的槽底沉淀物的工作称为清底。清底是地下连续墙施工中的一项重要工作。清底的方法，一般有沉淀法和置换法两种。 地下连续墙施工（挖深槽）沉淀法是在土渣基本沉淀到槽底之后再进行清底；置换法是在挖槽结束之后，对槽底进行认真清理，在土渣还没有再沉淀之前用新泥浆把槽底的泥浆置换出来，使槽内泥浆相对密度在1·15以下。 地下连续墙施工（挖深槽）清除沉渣的方法常用的有：砂石吸力泵排泥法、压缩空气升液排泥法、带搅动翼的潜水泥浆泵排泥法、抓斗直接排泥法。前三种应用尤多。 5.成墙施工成墙施工过程包括槽孔混凝土的浇筑过程和各种预埋件的的组装与施工过程。成墙施工过程是：清孔合格—吊放钢筋笼—吊放接头管—吊放导管—吊放预埋件—浇筑混凝土—形成墙体在槽孔内除吊放钢筋笼外，还要放入一些埋件：①用于与永久结构连接的埋件；②墙段接头管的预埋件；③用于墙底注浆用的预埋管；④大直径桩用于检测的预埋件；⑤观测仪器；⑥其他埋件。 5.成墙施工1）钢筋笼加工钢筋笼最好按单元槽段做成一个整体。钢筋笼端部与接头管或混凝土接头面间应留有15～20㎝的空隙。主筋净保护层厚度为7～8㎝，纵向主筋宜放在内侧，横向钢筋放在外侧。纵向钢筋的底端应距槽底100～200㎜，底端钢筋应稍向内弯折。 （五）钢筋笼加工和吊放1钢筋笼加工纵向钢筋接长宜用气压焊、搭接焊。除四周钢筋的交点全部点焊外，其余的可采用50%交错点焊。成型用的临时绑扎铁丝应全部拆除。地下连续墙施工（挖深槽） 地下连续墙施工（挖深槽）钢筋笼吊放钢筋笼起吊、运输和吊放应周密制定方案钢筋笼起吊应用横吊梁或吊架，起吊时不能使钢筋笼下端在地面拖引。吊放时要使其对准单元槽段中心，垂直、准确的插入。插入后将其搁置在导墙上。若钢筋笼不能顺利插入，应重新吊起，不能强行插放。 （2）混凝土浇筑地下连续墙的混凝土是靠导管内的混凝土面与导管外泥浆面之间的压力差和混凝土本身良好的和易性与流动性，不断填满原被泥浆占据的空间而形成连续墙体。获得质量好的地下连续墙，必具备条件有：①混凝土拌合物应具良好的和易性与流动性，及缓凝特性。②混凝土供应数量应保证连续。③槽孔泥浆性能好。④混凝土配合比应按强度等级提高5MPa设计。⑤采用相应材料（粒度好的河砂、粒径5～25㎜的河卵石、42.5～52.5强度等级的P·O(普通硅酸盐水泥）、P·S（矿渣硅酸盐水泥）水泥地下连续墙施工（挖深槽） 地下连续墙（挖深槽）3混凝土浇筑地下连续墙混凝土用导管法进行浇筑。为便于混凝土向料斗供料和装卸导管，我国多用混凝土浇筑机架，机架跨在导墙上沿轨道行驶。在混凝土浇筑过程中，导管下口埋在混凝土内1·5m以上。混凝土面上存在一层与泥浆接触的浮浆层需凿去，故需超浇300～500㎜。 （3）槽段间墙的接头地下连续墙槽段间墙的接头一般分为柔性接头、刚性接头和止水接头。1）柔性接头柔性接头是一种非整体式接头，其不传递内力，主要为方便施工，故称施工接头。如锁口管接头、V型板接头、预制钢筋混凝土接头等。（如天津鸿吉大厦采用王字板接头、还有接头箱接头等）为适应该种接头的特点，主要处理好钢筋笼的设计，使钢筋笼在凹凸缝之间、拐角处、折线墙、十字交叉墙、丁字墙等处的钢筋笼端部能紧贴接头缝，又不影响施工为宜1接头管（亦称锁口管）应用最多。开挖槽段吊放接头管和钢筋笼浇筑混凝土拔出接头管形成接头 接头箱接头管钢筋笼接头箱接头整体性好、刚度好3.隔板式易成整体，钢筋笼插入难。隔板式可分为平隔板、榫形隔板和V形隔板。接头设计········································································平隔板V形隔板 2）刚性接头刚性接头是一种整体式接头，其能传递内力或部分传递内力，如一字形、十字形穿孔钢板式刚性接头、钢筋搭接式刚性接头等。刚性接头即与内部结构的楼板、柱、梁、底板等的结构接头。常用的结构接头有：⑴预埋连接钢筋法⑵预埋连接钢板法⑶预埋剪力连接件法一字形穿孔钢板式刚性接头只能承受抗剪状态，在工程中使用少。十字形穿孔钢板式刚性接头能承受剪拉状态，故在较多情况下使用。当接头要求传递平面剪力或弯矩时，可采用带端板的钢筋搭接式刚性接头，将地下连续墙连成整体。 地连墙内力计算（结构接头）地下连续墙与地下室结构的钢筋连接可采用在地下连续墙内预埋钢筋﹑接驳器﹑钢板等，预埋钢筋宜采用Ⅰ级钢筋，连接钢筋直径大于20㎜时，宜采用接驳器连接。 2地下连续墙结构接头（柔性或结构接头）⑴预埋连接钢筋法是在浇筑墙体混凝土前，将设计的连接钢筋预埋墙内，待内部土体开挖后露出墙体时，将筋弯出与后浇结构的受力筋连接。地下连续墙后浇结构焊接处预埋钢筋 2地下连续墙结构接头（柔性或结构接头）⑵预埋连接钢板法在浇筑地下连续墙前将预埋钢板与钢筋笼固定，浇筑后使钢板露出，将受力筋与钢板焊接。（3）预埋剪力连接件法连接件形式多种，以不妨碍浇筑混凝土、承压面大且形状简单为好。剪力连接件预埋于墙内，后弯折出来于后浇结构连接。预埋钢板后浇结构地下连续墙预埋剪力连接件地下连续墙后浇结构 地下连续墙内还有其它预埋件或预留孔洞，可用泡沫聚苯乙烯塑料、木箱等覆盖。但不宜位移或损坏，且易于取出。3)止水接头止水接头在一般情况下，可使锁口管和V形钢板等接头形式，也可取得一定的截水防渗效果。 （4）成墙质量检查成墙质量检查是对一整道混凝土连续墙的质量进行一次总的检查。其项目有:墙段墙身混凝土质量的检查、墙段与墙段之间套接质量与接缝质量的检查、墙底与基岩接合质量的检查、墙身预留孔及埋设件质量的检查以及成墙防渗效率的检查等。在检查之前，首先要对施工过程中积累的工程技术资料进行查对与分析，从中发现问题，并可对各项质量得出初步的结论。宜采用声波透射法检测墙身质量，槽段≥20%，≥3个槽段。通常需查对与分析的工程技术资料有：每槽孔的造孔施工纪录和小结，主要单孔的基岩岩样鉴定验收单及终孔通知单，槽孔终孔验收成果记录及合格证，槽孔清孔验收成果记录及合格证，每根导管的下设、开浇、拆卸记录表，孔内泥浆下混凝土浇注指示图，拌和站及孔口混凝土质量检查成果，每个槽孔混凝土浇筑施工小结，造浆粘土的物理、化学、矿物、阳离子交换容量分析试验成果，造孔及清孔泥浆性能指标，混凝土原材料物理、化学、矿物分析试验成果，混凝土配合比试验成果，混凝土试块试验成果，墙内埋设件埋设记录，墙体测压管及墙身观测仪器的初步观测成果等。 2.4逆做法施工技术2.4.1逆做法的分类与特点逆做法：以基坑围护墙和工程桩及受力柱作为垂直承重构件，将主体结构的顶板、楼板作为支撑系统（必要时加临时支撑），采取地上与地下结构同时施工，或地下结构由上而下的施工方法，称为逆做法。1.逆做法分类逆做法施工分为全逆作、半逆作两种方法。（1）全逆作法—即地下结构由上而下施工的同时，同步进行地上主体结构的施工的方法。（2）半逆作法—即地下结构由上而下施工，而地上主体结构待地下结构完工后再进行施工的方法。 第四节“逆筑法”施工技术逆作法工艺原理底板中间支承柱地下连续墙地面结构 2..“逆做法”的特点缩短工期；基坑变形小；底板设计更趋合理；节省支护结构的支撑。必须解决施工的关键技术和做好施工控制工作逆做法围护结构一般多采用地下连续墙，既作为档土防渗结构，又作为主体结构的一部分，即“两墙合一”。此外，还有在钻孔排桩档土结构的情况下采用逆做法的 2.4.2逆作法施工流程 2.4.3逆作法施工关键部位技术措施1.地下墙围护结构的技术要求①采取防坍方措施，加强清基措施或槽底注浆措施②采取保证槽段垂直度的措施③采取防渗漏措施，确保槽段混凝土质量和接头质量2.受力柱及受力柱桩的定位由于一桩一柱的受力柱既是开挖时的支承，又是结构永久受力柱。其轴线位置与垂直度必须准确。一般控制误差在2㎜之内。3.施工中对变形与沉降的控制正做法墙体、楼板、柱是在混凝土底板封闭后进行施工的，围护结构在开挖中的变形均已结束，施工在围护结构创造好的空间内进行，经准确测量后，支模、绑钢筋、浇筑混凝土。而逆作法墙体、楼板和柱既是临时支护结构，又是结构墙体的一部分，其变形与沉降必须按结构要求控制。为此，必须注意：①加强施工监测，按每一个工况要求，控制其变形和沉降值。②精心施工③必要时需做地基处理来控制变形 4.坑内降水深基坑施工必须降水。这样可使土的性能指标大大改善，提高人员和机具在地下施工的安全与效率，而且也是地下室模板支模所需要的。5.逆作法施工中的挖土技术①挖土是重要环节。有顶盖的地下挖土难度大，不仅是影响工期的关键因素，而且也是产生变形的主要原因，同时是施工安全的因素。②对于敞开式逆作法，常采用马道式方法作为开挖和出土通道。6.逆作法施工中的通风、用电和照明7.柱梁板墙的节点施工①逆作法施工地下室的结构节点形式与正做法施工有较大区别。一般横向构件先浇筑完，竖向构件再分两次完成。故施工中埋件位置必须准确完好，焊接牢靠，后浇混凝土要采取措施，使其密实无收缩裂缝。②逆作法施工的梁板柱模板系统应有针对性设计。③墙柱混凝土浇筑多在下料处留假牛腿，以满足接缝密实要求，必要时作二次注浆处理。8.控制地面沉降的技术措施 第二章完 '