高层建筑施工35地下连续墙施工..ppt

高层建筑施工高层建筑施工第五节第五节 地下连续墙施工地下连续墙施工一、地下连续墙概述一、地下连续墙概述地下连续墙施工工艺，是在工程开挖土方之前，用特制的挖槽机械在泥浆（又称触变泥浆、安定液、稳定液等）护壁的情况下每次开挖一定长度（一个单元槽段）的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，把地面上加工好的钢筋骨架（一般称为钢筋笼）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。混凝土由沟槽底部开始逐渐向上浇筑，并将泥浆置换出来，待混凝土浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。各个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。重点：地下连续墙的优缺点难点：地下连续墙的施工工序 地下连续墙的准备工作若地下连续墙为封闭状，则基坑开挖后，地下连续墙既可挡土又可防水，为地下工程施工提供条件。地下连续墙也可以作为建筑的外墙承重结构，两墙合一，则大大提高了施工的经济效益。在某些条件下，地下连续墙与“逆筑法”技术共同使用是深基础很有效的施工方法，会大大提高施工的工效。地下连续墙地下连续墙19501950年首次应用于意大利米兰的工程，在近年首次应用于意大利米兰的工程，在近5050年年来得到了迅速发展。随着城市建设和工业交通的发展，地铁、来得到了迅速发展。随着城市建设和工业交通的发展，地铁、高层建筑、桥梁、重型厂房、大型地下设施等日益增多，例高层建筑、桥梁、重型厂房、大型地下设施等日益增多，例如有的新建或扩建地下工程由于四周邻街或与现有建筑物紧如有的新建或扩建地下工程由于四周邻街或与现有建筑物紧相连接；有的工程由于地基比较松软，打桩会影响邻近建筑相连接；有的工程由于地基比较松软，打桩会影响邻近建筑物的安全和产生噪声；还有的工程由于受环境条件的限制或物的安全和产生噪声；还有的工程由于受环境条件的限制或由于水文地质和工程地质的复杂性，很难设置井点降水等。由于水文地质和工程地质的复杂性，很难设置井点降水等。这些场合，采用地下连续墙支护具有明显的优越性。这些场合，采用地下连续墙支护具有明显的优越性。二、二、地下连续墙的特点地下连续墙的特点（一）地下连续墙的优点（一）地下连续墙的优点1.1.减少工程施工对环境的影响。施工时振动少，噪音低；能减少工程施工对环境的影响。施工时振动少，噪音低；能够紧邻相邻的建筑物及地下管线施工，对沉降及变位较易控够紧邻相邻的建筑物及地下管线施工，对沉降及变位较易控制；制；2.2.地下连续墙的墙体刚度大、整体性好，结构变形小，既可地下连续墙的墙体刚度大、整体性好，结构变形小，既可用于超深围护结构，也可用于主体结构；用于超深围护结构，也可用于主体结构；3.3.地下连续墙为整体连续结构，加上现浇墙壁厚度一般地下连续墙为整体连续结构，加上现浇墙壁厚度一般 60cm60cm，钢筋保护层较大，耐久性好，抗渗性能也较好；，钢筋保护层较大，耐久性好，抗渗性能也较好；4.4.可实行逆筑法施工，有利于施工安全，加快施工速度，降可实行逆筑法施工，有利于施工安全，加快施工速度，降低造价。低造价。5.5.适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广，适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广，从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层等地基都可从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层等地基都可以建造地下连续墙。以建造地下连续墙。6.6.占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间。占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间。（二）地下连续墙的缺点（二）地下连续墙的缺点1.1.弃土及废泥浆的处理。除增加工程费用外，若处弃土及废泥浆的处理。除增加工程费用外，若处理不当，会造成新的环境污染；理不当，会造成新的环境污染；2.2.地质条件和施工的适应性。地下连续墙最适应的地质条件和施工的适应性。地下连续墙最适应的地层为软塑、可塑的粘性土层。当地层条件复杂地层为软塑、可塑的粘性土层。当地层条件复杂时，还会增加施工难度和影响工程造价；时，还会增加施工难度和影响工程造价；3.3.地下连续墙只是用作基坑支护结构，则造价较高，地下连续墙只是用作基坑支护结构，则造价较高，不够经济。不够经济。4.4.需进一步研究提高地下连续墙墙身接缝处抗渗、需进一步研究提高地下连续墙墙身接缝处抗渗、抗漏能力；提高施工精度和墙身垂直度的方法和抗漏能力；提高施工精度和墙身垂直度的方法和措施。措施。（三）地下连续墙的适用条件（三）地下连续墙的适用条件地下连续墙是一种比钻孔灌筑桩和深层搅拌桩造价昂地下连续墙是一种比钻孔灌筑桩和深层搅拌桩造价昂贵的结构形式，其在基础工程中的适用条件有：贵的结构形式，其在基础工程中的适用条件有：1.1.基坑深度基坑深度 10m10m；2.2.软土地基或砂土地基软土地基或砂土地基 ；3.3.在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降、建在密集的建筑群中施工基坑，对周围地面沉降、建筑物的沉降要求须严格限制时，宜用地下连续墙；筑物的沉降要求须严格限制时，宜用地下连续墙；4.4.围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部围护结构与主体结构相结合，用作主体结构的一部分，对抗渗有较严格要求时，宜用地下连续墙；分，对抗渗有较严格要求时，宜用地下连续墙；5.5.采用逆筑法施工，地下室外墙的内衬与地下钢筋混采用逆筑法施工，地下室外墙的内衬与地下钢筋混凝土连续墙护壁形成复合结构的工程。凝土连续墙护壁形成复合结构的工程。（四）地下连续墙的分类（四）地下连续墙的分类地下连续墙按其填筑的材料，分为土质墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙（现浇和预制）和组合墙（预制钢筋混凝土墙板和现浇混凝土的组合，或预制钢筋混凝土墙板和自凝水泥膨润土泥浆的组合）；按其成墙方式，分为桩排式、壁板式、桩壁组合式；按其用途，分为临时挡土墙、防渗墙、用作主体结构兼作临时挡土墙的地下连续墙。1.桩排式地下连续墙，实际就是钻孔灌注桩并排连接所形成的地下连续墙。其设计与施工可归类于钻孔灌注桩，本章不作详细讨论。2.壁板式地下连续墙，采用专用设备，利用泥浆护壁在地下开挖深槽，水下浇筑混凝土，形成地下连续墙。如图3-32所示。3.桩壁组合式地下连续墙，即将上述桩排式和壁板式地下连续墙组合起来使用的地下连续墙。三、三、地下连续墙的施工地下连续墙的施工（一）施工前的准备工作（一）施工前的准备工作 1.1.施工现场情况调查施工现场情况调查在地下连续墙的设计施工之前，首先需要认真调在地下连续墙的设计施工之前，首先需要认真调查施工现场的环境情况及水文地质条件，其次制查施工现场的环境情况及水文地质条件，其次制定详细可行的施工方案，以确保施工的顺利进行。定详细可行的施工方案，以确保施工的顺利进行。（1 1）有关机械进场条件调查）有关机械进场条件调查（2 2）有关给排水、供电条件的调查）有关给排水、供电条件的调查（3 3）有关现有建（构）筑物的调查）有关现有建（构）筑物的调查（4 4）地下障碍物对地下连续墙施工影响的调查）地下障碍物对地下连续墙施工影响的调查（5 5）噪音、振动与环境污染的调查）噪音、振动与环境污染的调查2.2.水文、地质情况调查水文、地质情况调查 为使地下连续墙的设计、施工合理和完工后使用性能良好，为使地下连续墙的设计、施工合理和完工后使用性能良好，必须事先对水文地质和工程地质做全面正确的勘察。必须事先对水文地质和工程地质做全面正确的勘察。通过地质勘察确定深槽的开挖方法、决定单元槽段长度、估通过地质勘察确定深槽的开挖方法、决定单元槽段长度、估计挖土效率、考虑护壁泥浆的配合比和循环工艺等。计挖土效率、考虑护壁泥浆的配合比和循环工艺等。槽壁的稳定性也取决于土层的物理力学性质、地下水位高低、槽壁的稳定性也取决于土层的物理力学性质、地下水位高低、泥浆质量和单元槽段的长度。在制订施工方案时，为了验算泥浆质量和单元槽段的长度。在制订施工方案时，为了验算槽壁的稳定性，就需要了解各土层土的重力密度槽壁的稳定性，就需要了解各土层土的重力密度、内摩擦、内摩擦角角、内聚力、内聚力c c等物理力学指标。等物理力学指标。基坑坑底的土体稳定亦和坑底以下土的物理力学指标密切有基坑坑底的土体稳定亦和坑底以下土的物理力学指标密切有关，在验算坑底隆起和管涌时，需要土的重力密度关，在验算坑底隆起和管涌时，需要土的重力密度、土的、土的单轴抗压强度单轴抗压强度ququ、内摩擦角、内摩擦角、内聚力、内聚力、地下水重力密度、地下水重力密度和地下水位高度等数据，这些都要求在进行地质勘探时提供。和地下水位高度等数据，这些都要求在进行地质勘探时提供。地质勘探中应注意收集有关地下水的资料，如地下水位及水地质勘探中应注意收集有关地下水的资料，如地下水位及水位变化情况、地下水流动速度、承压水层的分布与压力大小，位变化情况、地下水流动速度、承压水层的分布与压力大小，必要时还需对地下水的水质进行水质分析。另外，在研究地必要时还需对地下水的水质进行水质分析。另外，在研究地下连续墙施工用泥浆向地层渗透是否会污染邻近的水井等水下连续墙施工用泥浆向地层渗透是否会污染邻近的水井等水源时，亦需利用土的渗透系数等指标参数。源时，亦需利用土的渗透系数等指标参数。根据上述分析可以清楚地看出，全面而正确地掌握施工地区根据上述分析可以清楚地看出，全面而正确地掌握施工地区的水文、地质情况，对地下连续墙施工是十分重要的。的水文、地质情况，对地下连续墙施工是十分重要的。（二）制定地下连续墙的施工方案（二）制定地下连续墙的施工方案地下连续墙的施工组织设计应包含以下内容：地下连续墙的施工组织设计应包含以下内容：1.1.工程规模和特点，工程地质、水文地质和周围环境以及其它工程规模和特点，工程地质、水文地质和周围环境以及其它与施工有关条件的说明；与施工有关条件的说明；2.2.挖掘机械等施工设备的选择；挖掘机械等施工设备的选择；3.3.导墙设计；导墙设计；4.4.单元槽段划分及其施工顺序；单元槽段划分及其施工顺序；5.5.地下连续墙预埋件和地下连续墙与内部结构连接的设计和施地下连续墙预埋件和地下连续墙与内部结构连接的设计和施工详图；工详图；6.6.护壁泥浆的配合比、泥浆循环管路布置、泥浆处理和管理；护壁泥浆的配合比、泥浆循环管路布置、泥浆处理和管理；7.7.废泥浆和土渣的处理；废泥浆和土渣的处理；8.8.钢筋笼加工详图，钢筋笼加工、运输和吊放所用设备和方法；钢筋笼加工详图，钢筋笼加工、运输和吊放所用设备和方法；9.9.混凝土配合比设计，混凝土供应和浇筑的方法；混凝土配合比设计，混凝土供应和浇筑的方法；1010、施工平面图布置：、施工平面图布置：11.11.工程施工进度计划、材料及劳动力等的供应计划；工程施工进度计划、材料及劳动力等的供应计划；12.12.安全措施、质量管理措施和技术组织措施等；安全措施、质量管理措施和技术组织措施等；13.13.必要的施工监测必要的施工监测地下连续墙作为一种地下工程的施工方法，由诸多工序组成，地下连续墙作为一种地下工程的施工方法，由诸多工序组成，其施工过程较为复杂，其中修筑导墙，泥浆的制备和处理，钢其施工过程较为复杂，其中修筑导墙，泥浆的制备和处理，钢筋笼的制作和吊装，水下混凝土浇灌是主要的工序。筋笼的制作和吊装，水下混凝土浇灌是主要的工序。（三）地下连续墙施工（三）地下连续墙施工对于现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙，其施工工艺过程通对于现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙，其施工工艺过程通常如图常如图3-333-33所示。其中修筑导墙、泥浆制备与处理、深槽挖所示。其中修筑导墙、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，是地下连续墙施工掘、钢筋笼制备与吊装以及混凝土浇筑，是地下连续墙施工中主要的工序。如图中主要的工序。如图3-343-34是槽段施工步骤图例。是槽段施工步骤图例。1.1.修筑导墙修筑导墙（1 1）导墙的作用）导墙的作用导墙作为地下连续墙施工中必不可少的临时结构，对挖槽起了很重要的作用。作为挡土墙。在挖掘地下连续墙沟槽时，接近地表的土极不稳定，容易塌陷，而泥浆也不能起到护壁的作用，因此在单元槽段挖完之前，导墙就起挡土墙