一种连续墙穿透地层的地连墙施工方法技术

本发明专利技术公开了一种连续墙穿透地层的地连墙施工方法，包括步骤：S1，测量放线；S2，导墙施工；S3，泥浆配制：将膨润土、CMC增粘剂、重晶石以及水按预设比例配制以形成泥浆；S4，槽段开挖；S5，清底刷壁；S6，钢筋笼吊放；S7，连续墙砼浇筑。本发明专利技术通过对槽底沉渣中的浆液进行回收再利用，同时，根据加工进程及时补入新的泥浆，不仅保证了槽内泥浆的高性能的稳定性，从而使得槽壁得以持续长久的支撑而大大降低其出现坍塌现象，还实现了泥浆的回收再利用，从而降低了施工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种连续墙穿透地层的地连墙施工方法
本专利技术属于连续墙施工
，更具体地，涉及一种连续墙穿透地层的地连墙施工方法。
技术介绍
连续墙，又称地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽。清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段。如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。当连续墙于场地狭窄、施工空间有限且人员密集且复杂时，如何在复杂环境下保证现场文明施工、吊装等作业安全有序是本工程施工重点，同时连续墙施工还面临如下的困难：1.成槽范围内控制缩径和塌孔地下连续墙成槽施工范围内主要穿透杂填土、素填土、淤泥、粉质黏土、粗砂、角砾、含黏土细砂、含碎石粉质黏土等不良地质土层，具有松散，流朔、可朔性，标贯值极低，成槽过程容易出现缩径和塌孔。同时，槽段放置时间长，泥浆出现沉淀，易导致槽壁坍塌和缩径。如何在施工过程中合理地配置泥浆性能指标、控制成槽进度，缩短钢筋笼吊装和沙袋填充的工序时间，控制槽壁缩径和塌孔等是工程施工难点。2.粉质粘土、砂层、角砾石层中泥浆指标易严重超标由于地层原因对泥浆护壁功能提出了更高的要求，同时由于槽段穿越含砂率较高的砂层，土层中泥沙颗粒、水泥成分和有害离子不断混入，使得泥浆粘度、比重大幅增加。过大比重、高粘度的泥浆将严重影响混凝土浇筑质量。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种连续墙穿透地层的地连墙施工方法。本专利技术公开了一种连续墙穿透地层的地连墙施工方法，包括步骤：S1，测量放线：于基坑外围布设一条闭合平面导线，并根据所述闭合平面导线和基准点采用极坐标法投放各主轴线控制点，后通过全站仪引测出各条轴线；于围墙脚内侧布设一条闭合水准导线，并与已知高程点联测，再由水准点向坑基由上而下传递高程，同时沿连续墙的墙面每隔指定高程设置高程控制点并标记；S2，导墙施工：通过机械开挖以形成导墙沟，后对导墙沟的底部进行清底，当导墙沟的底部土体的潮湿度大于预设潮湿度时，于底部土体掺入水泥以作成水泥土以板结所述底部土体，在夯实导墙沟的底部后铺设预设厚度的导墙垫层；于导墙沟的两个相对设置的内侧壁分别安装导墙模板和导墙钢筋并对称进行导墙砼浇筑，导墙砼的强度达到预设强度后拆除导墙模板并对导墙砼进行支撑布置直至导墙砼的强度达到设计强度形成导墙；S3，泥浆配制：将膨润土、CMC增粘剂、重晶石以及水按预设比例配制以形成泥浆；S4，槽段开挖：机械挖槽且回收其过程中产生沉渣中的浆液，同时将所述泥浆和所述浆液补入槽内以形成循环作业直至形成槽；其中，所述槽的泥浆面在机械挖槽过程中必须高出地下水位1m以上且不应低于所述导墙的顶面50cm；S5，清底刷壁：对所述槽的槽底进行机械清淤以使所述槽的槽底沉渣不大于100mm；并对所述槽的砼凹面进行机械刷壁以刷除附在所述砼凹面的泥皮；S6，钢筋笼吊放：制作钢筋笼，后主吊钩起所述钢筋笼的顶部，副吊钩起所述钢筋笼的中部，使得所述钢筋笼逐渐吊起并呈垂直设置，后所述副吊卸扣，所述主吊将所述钢筋笼吊放至所述槽；S7，连续墙砼浇筑：通过导管法进行水下连续墙砼浇筑，且置换出的泥浆补入所述步骤S4的槽内。可选地，所述水、所述膨润土、所述CMC增粘剂以及所述重晶石按重量份计的预设比例为8-10份：1份：0.01-0.05份：0.3-0.5份。可选地，所述步骤S4之前还包括步骤：S8，计算所述槽的槽壁稳定性：当所述连续墙在粘性土层内成槽时，当所述槽充满泥浆且所述槽的槽壁垂直且其上部无荷载时，所述槽的临界稳定槽深Hcy满足公式(1)：当所述连续墙在有地面和构筑物荷载的土层内成槽时，其开槽抗坍塌安全系统K满足公式(2)：且开槽壁面横向容许变形Δ满足公式(3)：其中，Su为不排水基坑抗剪强度；K0为静止土压力系数；N为条形深基础的承载力系数，对于矩形槽的N满足：其中，B为连续墙的槽段的宽，单位为m，L为连续墙的槽段的长，单位为m；c为粘性土不排水抗剪强度，单位为kN/m2；k0为静止土压力系数；γ’、γ’1分别为土和所述泥浆的浮容量，单位为kN/m3；H为连续墙的深，单位为m；μ为土的泊松比；q为地面超载，取q＝0；Z为所考虑土层的深度，单位为m；E0为土的压缩模量，单位为kN/m2。可选地，所述制作钢筋笼包括步骤：先铺设横筋，再铺设纵向筋，并将所述横筋和所述纵向筋焊接，焊接底层保护垫块，然后焊接中间桁架，再焊接上层纵向筋中间联结筋、面层横向筋、两筋和架立筋；然后焊接锁边筋和吊筋，最后焊接预埋件和保护垫块；其中，所述钢筋笼间隔设有水平桁架，所述钢筋笼设有钢筋笼面层剪力筋，所述钢筋笼的外侧壁间隔设有水平剪力筋，所述钢筋笼预留有导管安装位。可选地，所述步骤S7包括步骤：S71，将导管插入所述槽段的预设位置；其中，所述导管的下端面离所述槽的槽底标高300-500mm，相邻设置的两根所述导管之间的水平布置距离不小于2.5m且不大于3m；S72，进行水下连续墙砼浇筑；其中，槽段连续墙砼面浇筑上升速度不小于2m/h，浇筑过程的中断时间不得超过30min，两根所述导管间的连续墙砼面高差不大于50cm，所述导管插入连续墙砼的深度应保持在2-6m，连续墙砼的泛浆静高为30-50cm。可选地，所述连续墙砼包括胶凝材料、水、非碱性活性骨料和外加剂，所述胶凝材料包括水泥和掺合料，所述掺合料不大于所述胶凝材料的总量的50％，所述水泥的用量不小于300kg/m3且不大于380kg/m3；掺入所述掺合料时，所述水泥的用量不小于280kg/m3且所述水的用量不大于175kg/m3；所述水和所述胶凝材料的水胶比不大于0.5；所述非碱性活性骨料占所述连续墙砼的重量比为38-42％；所述连续墙砼的拌合物泌水率小于10L/m3；所述连续墙砼到浇筑工作面的塌落度不大于180±20mm。可选地，所述掺合料包括粉煤灰或矿渣粉，所述粉煤灰的掺量不大于所述胶凝材料的总量的40％；所述矿渣粉的掺量不大于所述胶凝材料的总量的50％。可选地，所述非碱性活性骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料为粒径5-31.5mm且含泥量不大于1％的碎石，所述细骨料为细度模数大于2.3且含泥量不大于3％的中砂；所述粗骨料和所述细骨料的用量比为1.1-1.6。可选地，所述步骤S5之后且所述步骤S7之前还包括步骤：当所述槽的槽底以上0.2-1.0m处的泥浆比重大于1.25、含砂率大于8％、粘度大于28s且所述槽的槽底沉渣厚度大于100mm时，执行步骤：S9，二次清孔，通过沉淀法实现一次清孔、通过正循环清孔实现导管法二次清孔泥浆置换或通过气举反循环清孔实现二次清孔泥浆置换。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续墙穿透地层的地连墙施工方法，其特征在于，包括步骤：/nS1，测量放线：于基坑外围布设一条闭合平面导线，并根据所述闭合平面导线和基准点采用极坐标法投放各主轴线控制点，后通过全站仪引测出各条轴线；于围墙脚内侧布设一条闭合水准导线，并与已知高程点联测，再由水准点向坑基由上而下传递高程，同时沿连续墙的墙面每隔指定高程设置高程控制点并标记；/nS2，导墙施工：通过机械开挖以形成导墙沟，后对导墙沟的底部进行清底，当导墙沟的底部土体的潮湿度大于预设潮湿度时，于底部土体掺入水泥以作成水泥土以板结所述底部土体，在夯实导墙沟的底部后铺设预设厚度的导墙垫层；于导墙沟的两个相对设置的内侧壁分别安装导墙模板和导墙钢筋并对称进行导墙砼浇筑，导墙砼的强度达到预设强度后拆除导墙模板并对导墙砼进行支撑布置直至导墙砼的强度达到设计强度形成导墙；/nS3，泥浆配制：将膨润土、CMC增粘剂、重晶石以及水按预设比例配制以形成泥浆；/nS4，槽段开挖：机械挖槽且回收其过程中产生沉渣中的浆液，同时将所述泥浆和所述浆液补入槽内以形成循环作业直至形成槽；其中，所述槽的泥浆面在机械挖槽过程中必须高出地下水位1m以上且不应低于所述导墙的顶面50cm；/nS5，清底刷壁：对所述槽的槽底进行机械清淤以使所述槽的槽底沉渣不大于100mm；并对所述槽的砼凹面进行机械刷壁以刷除附在所述砼凹面的泥皮；/nS6，钢筋笼吊放：制作钢筋笼，后主吊钩起所述钢筋笼的顶部，副吊钩起所述钢筋笼的中部，使得所述钢筋笼逐渐吊起并呈垂直设置，后所述副吊卸扣，所述主吊将所述钢筋笼吊放至所述槽；/nS7，连续墙砼浇筑：通过导管法进行水下连续墙砼浇筑，且置换出的泥浆补入所述步骤S4的槽内。/n...

【技术特征摘要】
1.一种连续墙穿透地层的地连墙施工方法，其特征在于，包括步骤：
S1，测量放线：于基坑外围布设一条闭合平面导线，并根据所述闭合平面导线和基准点采用极坐标法投放各主轴线控制点，后通过全站仪引测出各条轴线；于围墙脚内侧布设一条闭合水准导线，并与已知高程点联测，再由水准点向坑基由上而下传递高程，同时沿连续墙的墙面每隔指定高程设置高程控制点并标记；
S2，导墙施工：通过机械开挖以形成导墙沟，后对导墙沟的底部进行清底，当导墙沟的底部土体的潮湿度大于预设潮湿度时，于底部土体掺入水泥以作成水泥土以板结所述底部土体，在夯实导墙沟的底部后铺设预设厚度的导墙垫层；于导墙沟的两个相对设置的内侧壁分别安装导墙模板和导墙钢筋并对称进行导墙砼浇筑，导墙砼的强度达到预设强度后拆除导墙模板并对导墙砼进行支撑布置直至导墙砼的强度达到设计强度形成导墙；
S3，泥浆配制：将膨润土、CMC增粘剂、重晶石以及水按预设比例配制以形成泥浆；
S4，槽段开挖：机械挖槽且回收其过程中产生沉渣中的浆液，同时将所述泥浆和所述浆液补入槽内以形成循环作业直至形成槽；其中，所述槽的泥浆面在机械挖槽过程中必须高出地下水位1m以上且不应低于所述导墙的顶面50cm；
S5，清底刷壁：对所述槽的槽底进行机械清淤以使所述槽的槽底沉渣不大于100mm；并对所述槽的砼凹面进行机械刷壁以刷除附在所述砼凹面的泥皮；
S6，钢筋笼吊放：制作钢筋笼，后主吊钩起所述钢筋笼的顶部，副吊钩起所述钢筋笼的中部，使得所述钢筋笼逐渐吊起并呈垂直设置，后所述副吊卸扣，所述主吊将所述钢筋笼吊放至所述槽；
S7，连续墙砼浇筑：通过导管法进行水下连续墙砼浇筑，且置换出的泥浆补入所述步骤S4的槽内。


2.如权利要求1所述的连续墙穿透地层的地连墙施工方法，其特征在于：
所述水、所述膨润土、所述CMC增粘剂以及所述重晶石按重量份计的预设比例为8-10份：1份：0.01-0.05份：0.3-0.5份。


3.如权利要求1所述的连续墙穿透地层的地连墙施工方法，其特征在于，所述步骤S4之前还包括步骤：
S8，计算所述槽的槽壁稳定性：
当所述连续墙在粘性土层内成槽时，当所述槽充满泥浆且所述槽的槽壁垂直且其上部无荷载时，所述槽的临界稳定槽深Hcy满足公式(1)：



当所述连续墙在有地面和构筑物荷载的土层内成槽时，其开槽抗坍塌安全系统K满足公式(2)：



且开槽壁面横向容许变形Δ满足公式(3)：



其中，Su为不排水基坑抗剪强度；
K0为静止土压力系数；
N为条形深基础的承载力系数，对于矩形槽的N满足：其中，B为连续墙的槽段的宽，单位为m，L为连续墙的槽段的长，单位为m；
c为粘性土不排水抗剪强度，单位为kN/m2；
k0为静止土压力系数；
γ’、γ’1分别为土和所述泥浆的浮容量，单位为kN/m3；
H为连续墙的深，单位为m；
μ为土的泊松比；
q为地面超...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏明锬，梅灿，杨梅，郑文豪，张子辛，
申请(专利权)人：中铁十一局集团有限公司，中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42