《第四节 地下连续墙》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四节 地下连续墙（92页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 地下连续墙,地下连续墙是近年来在地下工程和基础工程施工中应用较为广泛的一项技术。 如北京王府井宾馆，广州白天鹅宾馆，上海电信大楼，上海国际贸易中心大厦，上海金茂大厦等。,一、地下连续墙的施工工艺原理与适用范围,1地下连续墙的施工工艺原理 原理：用特制的挖槽机械在泥浆护壁的情况下分段开挖沟槽，待挖至设计深度并清除沉淀泥渣后，将地面上加工好的钢筋骨架用起重设备吊放入沟槽内，用导管向沟槽内浇筑水下混凝土，随混凝土浇筑泥浆被置换出来，待混凝土浇至设计标高后，一个单元槽段施工完毕。各个单元槽段之间用特制的接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。,2.地下连续墙的适用范围,3.地下连续墙的优点,施工
2、时振动小，噪音低。墙体刚度大。 防渗性能好。 可以贴近施工。占地少。 可用于逆做法施工。两墙合一。易于设置埋设件。 适用于多种地基条件。,4.地下连续墙的缺点,(1)易造成施工现场泥泞，需对废泥浆进行处理； (2) 墙面不够光滑，作为永久性结构需进行进一步处理； (3)如只作临时挡土结构不够经济。,二、地下连续墙的施工,1地下连续墙的施工工艺过程 目前，我国建筑工程中应用最多的是现浇的钢筋混凝土板式地下连续墙。 分两墙合一和纯为临时挡土墙两种情况。,现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙施工工艺过程 修筑导墙、泥浆制备与处理、深槽挖掘、钢筋笼制备与吊装以及混凝土浇筑，是主要工序。,（1）修筑导墙,导墙
3、是地下连续墙挖槽之前修筑的临时结构。 1)导墙的作用 (A)挡土墙作用，可在导墙内适当距离设置横撑。 (B)基准作用。 (C）重物支承作用。 (D)其他作用： 防止泥浆漏失、保持泥浆稳定； 防止雨水等地面水流入槽内； 起到相邻结构物的补强作用。,2)导墙的形式,3)导墙施工,导墙的施工顺序： 平整场地测量定位挖槽绑筋支模板（按设计图，外侧可利用土模，内侧用模板） 浇混凝土拆模并设置横撑回填外侧空隙并碾压。 导墙构造要求 导墙的厚度一般为150200mm，深度为1.02.0m。导墙的配筋 12200。 导墙面应高于地面约l00mm。 导墙拆模后，沿纵向每隔lm左右加设上下两道木支撑。,(2）泥浆
4、,1）泥浆的功能 (A)防止槽壁坍塌。在槽壁上形成不透水的泥皮，使泥浆的静压力有效地作用在槽壁上，防止槽壁坍塌。 (B）携渣作用。能将钻头式挖槽机挖下来的土渣悬浮起来，即便于土渣随同泥浆一同排出槽外。 (C）冷却和滑润作用。泥浆可降低钻具的温度，又可起润滑作用而减轻钻具的磨损。,2)泥浆成分,泥浆通常使用膨润土，添加掺合物和水。 (A）膨润土是一种颗粒极细、遇水显著膨胀、黏性和可塑性都很大的特殊黏土，主要成分是SiO2, Al203和Fe2O3等。 (B)掺合物按其用途分：有加重剂、增黏剂、分散剂及防漏剂四类。 地下连续墙挖槽用护壁泥浆（膨润土泥浆）的制备方法： 制备泥浆 自成泥浆 半自成泥浆
5、,3)泥浆的控制指标,（3）挖深槽,挖槽是地下连续墙施工中的关键工序。 地下连续墙挖槽的主要工作： 单元槽段划分 挖槽机械的选择与正确使用,1）单元槽段划分,地下连续墙施工时，预先沿墙体长度方向把地下墙划分为许多某种长度的施工单元，这种施工单元称“单元槽段”。 单元槽段的长度多取48m。 单元槽段的长度确定主要考虑的因素 槽壁的稳定 钢筋笼起吊能力 单元槽段之间的接头一般避免设在转角及地下连续墙与内部结构的连接处,2)挖槽机械,我国在地下连续墙施工中，目前应用最多的是吊索式蚌式抓斗、导杆式蚌式抓斗、多头钻和冲击式挖槽机。 蚌式抓斗: 一般土层 冲击式挖槽机：岩石,(A）索式导板抓斗,由钢索操纵
6、开斗抓土闭斗和提升的，用导板导向，可提高挖槽精度，又增大抓斗重量。,（B）多头钻机,主体由多头钻和潜水机组成，挖槽时用钢索悬吊，采用全面钻进方式，可一次完成一定长度和宽度的深槽。,3)挖槽,索式中心提拉抓斗的施工顺序 施工时以导墙为基准。挖地下墙的第一单元槽段，首先挖掉和两个部分，然后挖去中间部分，一个单元槽段的挖掘完成，以后挖槽段工作如图3-45（b)所示，先挖掉部分，在挖第部分，从而又完成一个单元槽段的挖槽。,（4)清底,修槽：槽段挖至设计标高后，用钻机的钻头或超声波方法测量槽段断面，如误差超过规定的精度则需修槽。修槽之后就进行清底（永久结构应作二次清底）。 挖槽结束后，悬浮在泥浆中的颗粒
7、将渐渐沉淀到槽底，此外，在挖槽过程中被排出而残留在槽内的土渣，以及吊放钢筋笼时从槽壁上刮落的泥皮都堆积在槽底。 在挖槽结束后清除以沉渣为代表的槽底沉淀物的工作称为清底。 规范：沉渣厚度 永久结构100mm 临时结构200mm 使用仪器：重锤或沉积物测定仪,(A）清底的必要性,沉渣在槽底很难被浇灌的混凝土换置出地面，沉碴留在槽底使地下墙承受力降低，将造成墙体沉降。 沉渣多会影响钢筋笼插入位置。 沉渣混入混凝土后，降低混凝土强度，严重影响质量。 沉渣集中到单元槽的接头处会严重影响防渗性能。 沉渣会降低混凝土流动性、降低混凝土浇筑速度，有时会造成钢筋笼上浮。,(B）清底的方法,沉淀法：在土渣基本都沉
8、到槽底之后再进行清底 沉淀法一般在插入钢筋笼之前进行清底，如插入钢筋笼的时间较长，亦可在浇筑混凝土之前进行清底。 置换法：是在挖槽结束之后，对槽底进行认真清理，然后在土渣还没沉淀之前就用新泥浆把槽内的泥浆置换出来，使槽内泥浆的相对密度在1.15以下。 对于以泥浆反循环法挖槽的施工，可在挖槽后紧接着进行清底工作。 目前我国多用后者。,清除槽底沉渣的方法,（5）接头,(A）纵向接头（施工接头） (a)接头管接头。当前地下连续墙施工应用最多的一种施工接头。 施工时，待一个单元槽段土方挖好后，于槽段端部用吊车放入接头管，然后吊放钢筋笼并浇筑混凝土，浇筑的混凝土强度达到设计要求时，将接头管旋转然后拔出。
9、,接头管接头的施工程序（a)开挖槽段（b)吊放接头管和钢筋笼（c）浇筑混凝土（d)拔出接头管；（e）形成接头,1-导墙 2-已浇筑混凝土的单元槽段 3-开挖的槽段 4-未开挖槽段 5-接头管 6-钢筋笼 7-正浇筑混凝土的单元槽段8-接头管拔出后的孔,(b)接头箱接头,接头箱接头可以使地下连续墙形成整体接头，接头的刚度较好。 接头箱接头的施工方法与接头管接头相似，是以接头箱代替接头管。待一个单元槽段挖土结束后，吊放接头箱，吊放钢筋笼。,接头箱接头施工过程（a)插入接头箱 b)吊放钢筋笼（c）浇筑混凝土；（d) 吊出接头管、接头箱；（e）吊放后一槽段的钢筋笼；（f)浇筑后一槽段的混凝土，形成整体
10、接头,1-接头箱 2-接头管 3-焊在钢筋笼上的钢板,(C）地下连续与内部结构楼板、柱、梁、底板等连接结构接头,(a）预埋连接钢筋法 在浇筑墙体混凝土之前，将设计连接钢筋加热后弯折，预埋在地下连续墙内，待土体开挖后，凿开预埋连接筋处的墙面，将露出的预埋连接钢筋弯成设计形状，与后浇结构的受力钢筋连接。,(b)预埋连接钢板法 将预埋连接钢板放入并与钢筋笼固定。结构中的受力钢筋与预埋连接钢板焊接。,(c） 预埋接驳器,接驳器是一种钢筋连接材料（钢套筒），内有螺纹，根据螺纹形式可分为锥螺纹和直螺纹。施工时将接驳器安装在地下连续墙钢筋笼上的预留钢筋上，开挖完成后可将底板主筋连接到接驳器上。,地下室底板与
11、地下连续墙连接详图（举例）,（6)钢筋笼加工和吊放,(A)钢筋笼加工。 钢筋笼根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段的划分来制作。钢筋笼按单元槽段做成一个整体或分段制作，吊放时再连接。 钢筋笼端部与接头管间应留有1520cm的空隙。 制作钢筋笼时要预先确定浇筑混凝土用导管的位置，导管位置周围需增设箍筋和连接筋。纵向主筋应放在内侧，横向钢筋放在外侧。纵向钢筋的底端应距离槽底面1020cm，底端应稍向内弯折。制作钢筋笼时，纵向钢筋接长宜用焊接。,(B)钢筋笼吊放,钢筋笼的起吊、运输和吊放过程不允许在此产生不能恢复的变形。 钢筋笼起吊应用横吊梁式吊架。 插入钢筋笼时，使钢筋笼对准单元槽段的中心，垂直而又
12、准确的插人槽内。注意不要因起重臂摆动而使钢筋笼产生横向摆动，造成坍塌。 如果钢筋笼不能顺利插入槽内，应该重新吊出，查明原因加以解决。如果需要修槽，则在修槽之后再吊放。 泥浆对握裹力的影响取决于泥浆质量，钢筋在泥浆中浸泡的时间以及钢筋接头的形式。在一般情况下，泥浆中的钢筋与混凝土间的握裹力比正常状态下降15%左右。,（7）混凝土浇筑,(A)混凝土浇筑前的准备工作如图。 (B）混凝土配合比。 混凝土应按照比结构设计规定的强度等级提高5MPa进行配比设计。 混凝土的坍落度宜为180220mm.,(C）混凝土浇筑,地下连续墙混凝土用导管法进行浇筑。机械多用混凝土浇筑机架。机架跨在导墙上沿轨道行驶。 混
13、凝土浇筑过程中，导管下口总是埋在混凝土内1.5m以上，使混凝土将表层混凝土向上推动而避免与泥浆直接接触。 导管插入太深会使混凝土在导管内流动不畅，有时还可能产生钢筋笼上浮，因此导管最大插入深度亦不宜超过9m。当混凝土浇筑到地下连续墙顶附近时，导管内混凝土不易流出，一方面要降低浇筑速度，另一方面可将导管的最小埋入深度减为1m左右。,地下连续墙灌注图,浇筑混凝土注意问题,(A）导管不能作横向运动，导管横向运动会把沉渣和泥浆混入混凝土内。 (B)不能使混凝土溢出料斗流入导沟，否则会使泥浆质量恶化，还会给混凝土浇筑带来不良影响。 (C)应随时掌握混凝土的浇筑量、混凝土上升速度、浇筑面标高和导管埋入深度
14、，防止导管下口暴露在泥浆内。 (D）要随时量测混凝土面的高程，量测的方法可用测锤，由于混凝土面非水平，应量测三个点取平均值。 每50m3地下墙应做1组试件，每幅槽段不得少于1组，在强度满足设计要求后方可开挖土方。,三、逆作法施工技术,多应用于高层建筑多层地下室 应用逆作法施工实例 上海电信大楼：3层地下室 海口国际金融大厦：2层地下室 福州世界金龙大厦:三层半地下室 传统方法施工多层地下室存在的问题 支护费用高，基坑内部支撑量大，增加施工难度 基坑变形和对周边环境的影响,1.逆作法施工原理,高层建筑地下结构自上往下逐层施工 即沿建筑物地下室轴线施工地下连续墙，作为地下室外墙或基坑的围护结构，同
15、时在建筑物内部有关位置（包括柱子中心，纵横框架梁与剪力墙相交处等位置），施工（浇筑或打下）楼层中间支承柱，组成逆作的竖向承重体系，随之从上向下挖负一层土方，利用土模（或钢模）浇筑一层地下室楼层梁板结构（每层均留一定数量的楼板混凝土后浇筑，作为下层施工的出口和下料口），当达到一定强度后，即可作为围护结构的内水平支撑，随后通过工作孔逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。与此同时，由于地下室顶面结构的完成，也为上部结构施工创造了条件，可同时逐层向上进行地上结构的施工。,2.逆作法施工的优点,缩短工程施工的总工期 基坑变形小，相邻建筑物等沉降少：利用逐层浇筑的地下室结构作为内部支撑 节省支
16、护结构的支撑费用,3.逆作法施工程序,逆作法施工的内容 地下连续墙 中间支承柱 地下室结构施工,中间支承柱和地下连续墙施工,地下室-1层挖土和浇筑其顶板、内部结构,地下室底板封底并养护至设计强度,继续进行地上结构施工直至工程结束,从地下室-2层开始地下室结构和地上结构同时施工 （地下室底板浇筑之前，地上结构允许施工的高度 根据地下连续墙和中间支承柱的承载能力确定）,(1)中间支承柱,A.作用：在“逆作法”施工期间，于地下室底板未浇筑之前与地下连续墙一起承受地下和地上各层的结构自重和施工荷载；在地下室底板浇筑后，与底板连接成整体，做为地下室结构的一部分，将上部结构及承受的荷载传递给地基。 B.位置：一般布置在柱子位置或纵、横墙相交处。 C.型式 灌注桩：底板以下的中间支承柱要与底板结合成整体 预制桩（钢管桩等） 采用灌注桩时，中间支承柱上部多为钢柱、下部为混凝土柱，所以，多用灌注桩方法进行施工。,1)中间支承柱的作用、位置和型式,2）泥浆护壁反循环钻孔灌注桩施工方法浇筑中间支承柱,在泥浆护壁下用钻孔，顶部放护筒。钻孔后吊放钢
