1、1成槽成孔讲座主要内容:按顺序分别为:1、导墙制作 2、泥浆配制 3、槽段开挖一、导墙制作导墙的作用:挡土作用;作为测量的基准;为地下连续墙定线和定标高;为挖槽机械定向;存储泥浆与稳定液位;防止槽壁顶部土体塌落;作为吊放钢筋笼、插导管和架设挖槽设备的支承点。导墙的形状:常用形状有“” 形或“【”形。导墙采用形式:对表层地基良好地段采用简易形式钢筋砼导墙“” 。在表层土软弱的地带采用场浇 “【”形钢筋砼导墙。导墙的施工顺序是:平整场地;测量位置;挖槽及处理弃土;绑扎钢筋:支立导墙模板,为了不松动背后的土体,导墙外侧可以不用模板,将土壁作为侧模直接浇注砼;浇注导墙砼并养护;拆除模板并设置横撑;回填
2、导墙外侧空隙并碾压密实, (如无外侧模板,可省此项工序。 ) 导墙施工要点如下:1、为保持土体及导墙的稳定,在导墙拆模后,应立即在两片导墙间加设上下两道支撑,其水平间距为 2-2.5 米。2、两导墙间距应比地下连续墙设计厚度加宽 30-50,其允许偏差+10 。导墙深度一般 1-2 米,顶面高出施工地面,并保证平整。注:导墙的施工精度直接关系着地下连续墙的精度,所以在构筑导墙时,必须注意导墙内侧的净空尺寸、垂直与水平精度和平面位置等。导墙施工允许偏差应符合下列要求:1)深度允许偏差:100mm;2)墙厚允许偏差:10mm;3)墙面与轴线距离偏差:5mm;4)内外导墙间距偏差:5mm;5)墙面平
3、整度:5mm;26)墙面垂直度:1/300。3、导墙的水平钢筋必须连接起来,使导墙成为一个整体,防止因强度不足或施工不善而发生事故。4、导墙的转角处应作成似丁字型的平面形式,以保证转角处断面的完整。导墙在拐角处外加 40cm,主要因为:1、槽段开挖方便 2、成槽冲孔时冲击锤冲击考虑。二 泥浆配置泥浆的作用:泥浆在地下连续墙施工中主要起保持槽壁稳定不坍、悬浮岩屑、冷却和润滑钻头作用,以保持槽壁稳定作用为主。因此泥浆配制适当与否,直接关系到造孔的质量。在地下连续墙的成槽过程中,为了保持槽壁稳定不坍,槽内必须始终充满泥浆。槽内泥浆面必须高于地下水位 1 米以上,且不低于导墙顶面 0.5 米。1)泥浆
4、护壁机理:泥浆比重大于地下水的比重,液面又高,所以泥浆的液柱压力足以平衡地下水、士压力,成为槽壁土体的一种液态支撑;泥浆压力还可以使泥浆渗入槽壁土体孔隙,在槽壁表面形成一层组织致密、透水性很小的泥皮,使土体表面胶结成整体,维护了槽壁的稳定,同时泥浆也起到了携碴,冷却3与润滑作用。2)泥浆的主要成份:膨润土、水和加重剂、堵漏剂、增粘剂、分散剂等掺和物。膨润土是一种颗粒极其细小,遇水显著膨胀,粘性和可塑性很大的特殊粘土。其水深液具有触变性,渗入土壁能形成一层透水很低的泥皮,维护土壁的稳定,防止槽壁坍塌。掺合物用以调整泥浆的性能,使其适应多种情况,提高工作效能。3)泥浆的配制:泥浆性能指标及配合比设
5、计新鲜泥浆的各项性能指标见下表。新鲜泥浆性能指标 表1项目粘度(秒)比重含砂率PH值失水量() 滤皮厚()粘性土20241.041.051.25 1.35 比重计粘度(s) 2024 2530 60 漏斗计含砂率(%) 8 11 洗砂瓶PH 值 89 89 8 8 14 14 试纸说明:表中对“循环泥浆”的粘度和比重两项指标的上限放得很宽,因为采用液压抓斗成槽时,泥浆的粘度和比重偏大并不妨碍液压抓斗成槽作业,对槽壁稳定也是有利无害,还可充分利用本该废弃的大量粘度和比重偏大的泥浆,节约泥浆的消耗。只要在清孔时把粘度和比重偏大泥浆置换成合格泥浆,对施工质量毫无影响。三 成槽施工地下连续墙成槽(尤其
6、是入岩部分)是控制工期的关键,其主要内容为单元槽段划分,成槽机械的选择,成槽工艺控制。1、单元槽段划分槽宽取决于设计,一般为 600、800、1000等; 地下连续墙的施工是沿墙体的长度方向把地下连续墙划分成许多某种长度的施工单元即单元槽段。单元槽段长度根据设计及施工条件(挖槽机具的性能、泥浆储备池的容量、相邻结构物的影响、投入机械设备数量、混凝土供应能力和地质7条件)一般槽段长度为 3-7 米。2、挖槽机械的选择:软质地基宜用抓斗式挖槽机械;硬质地基宜选用冲击式挖槽机械。同时要考虑设备能力、施工环境、水文地质、地连墙的结构尺寸及质量要求等。3、成槽工艺控制成槽工序是地下连续墙施工的关键工序之
7、一,既控制工期又影响质量,根据连续墙的施工工艺,分、期槽段施工,当施工一个期槽段后,中间隔开一个期槽段,进行下一个期槽段施工,当两个期槽段达到 2.5Mpa 后,进行中间的期槽段的成槽与其它工序。分期施工示意图如下图所示:(1)土层成槽由于地下连续墙深度大,垂直度要求高,需要经验丰富的操作人员和合理的抓土顺序,采用分两到三抓抓土的施工方法。单元槽段的抓槽顺序见下图。 3211泥 浆 液 面 说 明 : 数 字 表 示 成 槽 顺 序 。槽 段 开 挖 通 常 是 先 两 边 后 中 间 。转 角 槽 段 和 T型 槽 可 根 据 实 际 情 况 确 定 。8成槽作业要点(1)挖槽时,必须严格按
8、照确定的施工顺序进行开挖,按间隔一个槽段施工法进行。(2)任何一个槽段开挖前,均需重新调整抓斗的垂直度及水平度,校正监测系统的准确性,并确保抓斗平行导墙,自然入槽。(3)挖槽过程中,随时注意观察槽壁情况,如槽壁发生局部严重坍塌时,应立即向现场管理、技术部门反映,并通过项目经理或技术负责向监理及时报告,并提出解决方案,同时采取调整泥浆性能、加大泥浆比重等措施或其它行之有效的防治措施。(4)挖槽过程中,应自始至终认真观察监测系统,X、Y 轴任一方向偏差超过允许值时,应立即启动纠偏系统进行纠偏,确保槽壁垂直度符合设计要求。(5)挖槽过程中,应有专人能够负责补充泥浆,并随时观察液面高度,泥浆面高度不得
9、低于导墙顶面 0.5m。液面发生不正常变化时,除及时补充泥浆外,还应及时报告现场技术负责和项目部,采用妥善措施处理。(6)挖槽挖到岩层后,应及时报告现场负责人,随即调用冲击钻机进行碎岩施工,施工时应随时观察液面高度,及时补充和排放泥浆,尽可能提高泥浆护壁性能,缩短施工时间,注意施工设备的平稳度,以防空段因停待时间过长和遇到大的扰动而造成坍塌。(7)挖槽结束后,必须检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等,同时整理、提交地连墙成槽质量分析数据。(2) 岩层成槽在嵌岩槽段,抓斗到岩面即停,并使槽底基本持平。采用 2 台冲击钻冲孔至设计标高位置后,配以特制的方钻修正槽段,采用泵吸反循环出碴,岩屑随泥浆直接
10、排到振动筛和旋流器处理。冲击过程中控制冲程在 1.5 米以内,并注意防止打空锤和放绳过多,减少对槽壁扰动,具体冲孔分孔情况如下图9冲孔桩机 刷壁器冲孔施工控制要点:1、 冲击钻具应注意必须连接牢固,总重量不得超过钻机或卷扬机使用的说明书规定的重量,钢丝绳不得超负荷使用,以免发生意外事故。2、 下钻时应注意先将钻头垂直吊稳,再导正下入孔内。进入孔内后不得松刹车,高速下放。提钻时 应缓慢提数米,未遇阻力后,再正常速度提升。如发现有阻力,应将钻具下放,使钻头转动方向后再提,不得强行提拉。3、 钻进时,当发现塌孔、扁孔、斜孔时 ,应及时处理,发现缩颈时,应经常提动钻具,修护孔壁,每次冲击时间不宜过长,
11、以免卡锤。清底换浆成槽以后,先用抓斗抓起槽底余土及沉渣,再用泵举反循环吸取孔底沉渣。10并用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物,在灌注砼前,利用导管采取泵吸反循环进行二次清底并不断置换泥浆,清槽后测定槽底以上 0.21.0m 处的泥浆比重应小于 1.15,含砂率不大于 8%,粘度不大于 28S,槽底沉渣厚度小于100mm。清底施工技术要点:(1)抓斗清淤结束后,即用刷壁器对接头壁面进行认真清刷,直至最终钢丝刷上基本不粘泥为止。(2)用砂石泵底部抽吸方式清底,砂石泵至少分三点定位,确保沉淤 厚 度 10cm。如槽底沉砂过多,用气举法清底。(3),为了防止壁面坍塌,清底换浆时间不能过长,一般以不超
12、过 2 小时为好。成槽技术质量标准:1)槽段垂直度允许偏差1/300;2) 槽深允许误差:+10mm-20mm;3)槽宽允许误差:0+50mm;4)墙面局部突出不应100mm;5)墙面上预埋件位置偏差100mm。坍塌控制措施1 . 应有专人能够负责补充泥浆,并随时观察液面高度,泥浆面高度不得低于导墙顶面 0.5m。液面发生不正常变化时,除及时补充泥浆外,还应及时报告现场技术负责和项目部,采用妥善措施处理。2. 减轻地表荷载:槽壁附近堆载不超过 20KN/m2,起吊设备及载重汽车的轮缘距离槽壁不小于 3.5 米。3. 控制机械操作:成槽机械操作要平稳,不能猛起猛落,防止槽内形成负压区,产生槽坍。
13、4. 采用优质膨润土制备泥浆,并配以 CMC 增粘剂形成致密而有韧性的泥浆止水护壁,并以重晶石适当提高泥浆比重。115. 缩短裸槽时间:抓好工序间的衔接,使成槽至浇灌完砼时间控制在 24 小时以内。塌槽的处理措施在施工中,一旦出现塌槽后,要及时填入砂土,用抓斗在回填过程中压实,并在槽内和槽外(离槽壁 1m 处)进行注浆处理,待密实后再进行挖槽。 地下连续墙施工常见问题的预防处理措施常见问题 原因分析 处理方法槽壁坍塌护壁泥浆选择不当,泥浆比重不够 ,不能形成坚韧可靠的护壁,地下水位过高,泥浆液面标高不够,或孔内出现承压水,降低了静水压力;泥浆水质不合要求;泥浆配制不合要求;质量不合要求;在松软
14、砂层中钻进时进尺过快,将槽壁 扰动;成槽后搁置时间太长,泥浆沉淀失去护壁作用;单元槽段太长,或地面附加荷载过大等。适当加大泥浆比重,控制槽内液面标高高于地下水位1m 以上,选用合格泥浆,通过试验确定泥浆比重;在松软砂层中钻进,控制进尺,不要空置时间太长;尽量缩短搁置时间,合理决定单元槽段长度,注意地面附加荷载不要过大。桩孔偏孔所用桩锤偏心过大或掉齿;冲进过程中遇有探头石或障碍物;桩施工现场地质岩层走向的坡度很大,或孔底土质不均,岩石强度不一;桩机架在施工中逐渐倾斜。发生斜孔后,若斜孔较严重的可向桩孔内回填块石和粘土块,然后用低锤密冲,反复矫正,可收到较理想的效果。预防措施:不使用偏心过大的锤;
15、定时检查桩锤,发现锤齿磨损严重时及时更换;注意泥浆循环,泥浆比重要适宜;桩机架下面要稳固,防止桩机架在施工过程中移动、倾斜。钢筋笼难以放入槽内或上浮槽壁凹凸不平或弯曲,钢筋笼尺寸不准,纵向接头处产生弯曲;槽底沉渣过多;钢筋笼刚度不够,吊放时产生变形,定位孔凸出,导管埋入深度过大,使钢筋笼托起上浮。成孔要保证槽壁面平整, 严格控制钢筋笼外形尺寸。钢筋笼上浮,可在导墙上设置锚固点固定钢筋笼,并清除槽底沉渣。夹层导管摊铺面积不够,部分角落灌筑不到,被泥渣填充,导管埋深不够,泥渣从底口进入砼内;导管接头不严密;首批下砼量不足,未能将泥浆与砼隔开;砼未连续灌筑;导管提升过猛;或测深错误,导管底口超出砼面,浇灌时局部堵孔。在槽段灌筑时,配备3套导管,导管间距严格按规范要求执行,导管埋入砼深度为2-4m,导管采用丝扣连接,设橡胶圈密封,首批下砼量需充足 ,使其具有一定的冲击力,能将泥浆从导管挤出,同时保持连续快速进行,导管不提升过猛;快速浇灌,并对砼面及时准确测量。