康王路下穿流花湖隧道(东风路广园西路)明挖段地下连续墙工程施工组织设计.doc
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1、某某路下穿流花湖隧道(东风路-广园西路)明挖段地下连续墙工程施工组织设计一、工程概况 某某路下穿流花湖隧道(东风路-广园西路)工程流花湖段位于流花湖公园内,呈南北走向布置,本次设计起点里程ZK0+330,终点里程ZK0+740,对应左线长度为410米,主体结构采用明挖顺作法施工,基坑宽度21.4-29m,深度16.0-17.3m,基坑围护结构采用800mm地下连续墙+内支撑体系。地下连续墙,采用C30混凝土,工字钢接头。地下连续墙工程量砼约11000m3。本段南端起点位于绿化大厦以北,经流花湖和湖中蒲林广场小岛,北端终点紧邻流花路,湖中段修筑了施工围堰。工程位于公园内,周边环境相对单一,但环境
2、要求较高,北端紧邻流花路,现状交通较繁忙。二、工程地质条件(一)地形地貌该段工程位于流花湖公园内,属湖泊地貌,流花湖为人工湖,湖底高程约为4.0m,平常水位高程6.06.3m,水深1.52.3m,水量主要受降雨补给并受与流花湖相连的驷马涌排水渠(箱渠)涵闸控制和调节。(二)土层地质特征地层岩性自上而下依次为第四系人工填土层、海陆交互相沉积层、冲积-洪积层、残积层,下伏基岩主要为白垩系、黄花岗段泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、局部为粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩砂砾岩及砾岩等。(三)场地水文地质条件(详见地质勘察报告)三、施工平面布置(一)施工平面布置说明由于本工程地处闹市区,工期紧,施工机械设备集中且
3、施工人员众多,因此要求合理进行平面布置,并严密组织施工,才能按期、优质、安全完成本工程施工,并实现最佳社会经济效益。1、砼搅拌:选用商品砼,砼搅拌车直接送到各个槽段浇筑。2、成槽抓机、吊机等设备行走道路:沿导墙边线划出8m宽的空地,作为机械设备行走道路,道路应根据施工场地边线视情况布置在基坑内侧或者外侧,采用C30砼,厚度大于30cm进行硬化,便于重型设备行走。3、本工程场地狭长,工地现场会议室、办公室、工人宿舍、厨房、厕所等拟设在场地外,成为独立的一个生活区。4、泥浆池布置:主要考虑到在市区里边,白天外运泥浆不太方便,以满足成槽用泥浆和灌注砼时储备泥浆为原则,共布置 3 个,尺寸为2443m
4、。泥浆池布置位置应根据现场实际情况进行布置,在北端场地中间靠近WE61-WE64槽段边布置一个,在南端靠近WE14-WE17的中间位置布置一个,在中间位置靠近WE32-WE35的槽段旁边布置一个5、钢筋笼制作场地:计划布2个钢筋笼制作场地,制作场地约2040M。其中钢筋笼制作平台规格为820M,两个。6、施工用水、用电沿场地周边布置,发电机安放在钢筋加工厂旁边。四、施工工艺流程图地下连续墙施工工艺流程如下图:抓冲成槽泥渣外运泥浆工作池泥浆制造泥浆沉淀池 泥浆回收泥 浆混凝土浇注安放导管吊放钢筋网清 槽导墙施工测量放线桩机就位铺设道路钢筋网制作混凝土供应搭设加工平台地下连续墙施工工艺流程图五、主
5、要施工方法该地下连续墙作为永久性的基坑挡土及防渗的围护结构,施工时必须严格按施工规范要求进行,加强管理,保证工程质量。地下连续墙施工采用液压抓头和冲击式桩机成孔及修孔,主要工序如下:测量放线导墙施工成槽施工清孔钢筋笼制作、安放浇注砼转入下一槽段施工(详见地下连续墙施工工艺流程图)。(一)测量放线根据建设单位提供的现场测量控制点及设计图纸有关数据,测量标定地下墙中轴线位置,经建设单位复核后方可开始导墙施工。(二)导墙施工导墙在地下连续墙工程中起着重要作用,为挖槽机具导向,储存泥浆和防止槽口坍塌,同时还作为施工时水平与竖直测量的基准,以及安装钢筋笼、设置砼导管、架设挖槽机具的支点。导墙砼C25,选
6、择商品砼,具体构造如下图所示:1、导墙施工时,先采用挖掘机挖土,宽度及深度应满足导墙制作要求。2、必须认真进行测量放线,经复核准确无误后才能开始施工,内外导墙之间中心线应和地下连续墙纵轴线重合,轴线偏差不大于20mm。3、导墙厚20 cm 、高1.5 m , 内净距85cm , 比地下连续墙宽度大5 cm , 为液压抓斗机施工留工作面。导墙中心线施工允许偏差10 mm 。每隔30米应预留一个40cm*40cm的出浆口。保证导墙内壁面垂直平整,顶面高于地面200mm,抬高泥浆液面,防止地面水及杂物进入导墙内。为保证连续墙转角处混凝土的施工质量,在转角的一边导墙向外延长40 cm。4、在导墙混凝土
7、达到设计强度90 % 之前,墙的周围严禁起重机等重型车辆行驶和堆放重物,以免引起导墙变形;导墙拆模后,立即在两片导墙间加设水平木支撑,上下一对,分布间距为2m。5、在导墙顶做槽段划分和标高标志,以此控制钢筋的安装标高。6、导墙是地下连续墙施工的第一步,它的作用是挡土墙,建造地下连续墙施工测量的基准、储存泥浆,它对挖槽起重大作用。根据我们施工经验主要有以下几个问题需要注意:(1)导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放 出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。解决这个问题的措施是导墙拆模后,沿导墙纵向每隔一米设二道木支撑,将二片导墙支撑起来,导墙砼没有达到设计强
8、度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶,防止导墙受压变形。(2)导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行 导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。解决的措施主要是导墙中心线与地下连续墙轴应重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm,导墙内外墙面垂直。以此偏差进行控制,可以确保偏差符合设计要求。(3)导墙开挖深度范围内均为回填土,塌方后造成导墙背侧空洞,砼方量增多。解决方法:首先是用小型挖机开挖导墙,使回填的土方量减少,其次是导墙背后填一些素土而不用杂填土,回填土一定要分层夯实。(三)成槽6m.连续墙划分标准槽段长为6m.具体划分单元
9、槽段时,还应综合考虑现场水文地质条件,附近现有建筑物的情况、挖槽时槽壁的稳定性、挖槽机械类型、钢筋笼的质量、混凝土的供应能力和承重要求等要素。施工时采用跳段开挖方法,先施工1、3 、5槽段(称为一期槽段),后施工2 、4 、6 槽段(称为二期槽段) 。1、 成槽方法:成槽采取“ 冲抓结合”的方法,土层、砂层及强风化岩采用液压抓斗成槽,坚硬的强风化岩、中风化岩、微风化岩石、地下障碍物、旧基础及二期槽段接头管位置采用冲桩机成槽。为保证成槽垂直度,成槽时用冲桩机成孔作为导向控制,标准槽段设三个导向孔。成槽过程中对照地质勘探资料按不同土层及时提取岩样。达到设计深度后,用特制方锤在槽内上下来回多次切削修
10、整,使槽壁垂直平整。 2、成槽时加强观测,若槽壁发生坍塌,及时分析原因并妥善处理。在砂层加快泥浆循环,适当提高泥浆比重,保持槽内泥浆液面高于地下水位0. 5 m 以上。储备足够的泥浆和黄泥,防止泥浆液面下降。 3、槽段接头清刷:清刷混凝土接头在清槽换浆前进行,用特制的钢丝刷紧靠接头面上下移动清刷, 直到钢丝刷不带泥屑为止。由于接头面是保证连续墙质量的关键,需专人监督实施。 4、成槽过程中清槽:采用泥浆循环法进行成槽过程中的清槽,由输浆管向孔底泵入新泥浆,使泥渣上浮。该工程土层含砂率大,对沉渣较厚的槽段,需采用空气吸泥法清底,即从皮管内压入空气通向槽底的吸泥装置,吸取泥砂,并同时补充新鲜泥浆,保
11、持泥浆液面标高和槽壁的相对稳定。 5、终孔清槽:最终清槽采用空气吸泥机反循环方法,确保清槽后槽底沉渣厚度满足要求。空气吸泥法是用高压管从管下压入高压的空气, 使管内产生真空而吸取泥渣。操作时沿着槽段管口在槽底缓慢移动,抽吸槽底沉渣,而上面不断补充新泥浆,控制槽内的泥浆液面不低于导墙顶的0. 5 m 。清槽后,泥浆符合要求才能钢筋网片。 6、成槽主要有以下几个问题: (1)成槽施工是地下连续墙施工的第一步,也是地下连续墙施工质量是否完好的关键一步,所以要严格控制前后偏差、左右偏差。(2)泥浆液面控制:成槽的施工工序中,泥浆液面控制是非常重要的一环。只有保证泥浆液面的高度高于地下水位的高度,并且不
12、低于导墙以下50厘米时才能够保证槽壁不塌方。成槽工程中的液面控制,对操作工人做好技术交底工作的工作,民工不止是干体力活,对具体的工序也应该有一定的了解。 (3)地下水的升降:遇到降雨等情况使地下水位急速上升,地下水又绕过导墙流入槽段使泥浆对地下水的超压力减小,极易产生塌方事故。地下水位越高,平衡它所需用的泥浆密度也越大,槽壁失稳的可能性越大,为了解决槽壁塌方,必要时可部分或全部降低地下水,泥浆面与地下水位液面高差大,对保证槽壁的稳定起很大作用。所以另一个方法是提高泥浆液面,泥浆液面至少高出地下水位0.51.0米。在施工中发现漏浆跑浆要及时堵漏补浆,以保持泥浆规定的液面。(4)根据地质资料显示,
13、地下水水位高,施工期间,槽段极易造成槽壁塌方,为避免塌方, 针对此地质条件,制定以下措施:、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3.5m。、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,产生坍槽。、强化泥浆工艺:采用优质膨润土制备泥浆,并配以CMC增粘剂形成薄而密且有韧性的泥皮止水护壁,保持好槽内泥浆水头高度,并高于地下水位1m以上。应适当提高泥浆比重与粘度,增加泥浆的储备量,在漏失地段可掺入防漏剂。、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。、对于“L”型槽段易塌的阳角部位,采用预先注浆处理
14、。槽内泥浆面必须高于地下水位1 m 以上,在砂层施工时,在抓斗机抓槽时。、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。(5)清底工作在吊放钢筋笼前认真操作:沉渣过多会造成地下连续墙的承载能力降低,墙体沉降加大沉渣影响墙体底部的截水防渗能力,成为管涌的隐患;降低混凝土的强度,严重影响接头部位的抗渗性;造成钢筋笼的上浮;沉渣过多,影响钢筋笼沉放不到位;加速泥浆变质。 (6)刷壁次数的问题。地下连续墙一般都是顺序施工,在已施工的地下连续墙的侧面往往有许多泥土粘在上面,所以刷壁就成了必不可少的工作。刷壁
15、要求在铁刷上没有泥才可停止,一般需要刷20次左右,确保接头面的新老砼接合紧密,如果刷壁的次数达不到要求,这就有可能造成两幅墙之间夹有泥土,首先会产生严重的渗漏,其次对地下连续墙的整体性有很大影响。在以后的堵漏工作中就要浪费许多人力物力,经济损失不可弥补。(四)泥浆管理和性能要求泥浆的作用,在于维护槽壁的稳定,悬浮岩屑和冷却润滑钻头。1、根据场地情况布置 3个泥浆环池,尺寸为每个池204m,深3m。泥浆池墙身为C20砼加钢筋骨架,厚度200mm,其平面布置的确定,主要以满足泥浆的循环供应为原则,并保证泥浆池距槽段的距离不大于100米。泥浆沟沿导墙内侧布置,每边中部与泥浆池连通,宽400mm,高5
16、00mm,浇C20砼,厚200mm;施工时根据具体情况可适当增加泥浆沟和排水沟。2、施工用的泥浆采用优质粘土与膨润土,由泥浆搅拌机搅拌制备。新制备的泥浆在泥浆池中存放24 h , 使粘土充分水化后再使用。 3、泥浆拌制与使用,每天检查不少于两次,其性能应满足施工要求。对于循环再生利用的泥浆,要适当掺加甲基纤维素和烧碱,并经过检验合格。 4、灌注砼时泥浆处理措施:灌注砼之前,先将泥浆池中泥浆用泥浆车排放掉大部分(约70m3),灌注砼时备用泥浆车多辆(约14m3),可以保证砼灌注时泥浆的排放处理。对于循环再生利用的泥浆,要适当掺加甲基纤维素和烧碱,并经过检验合格。5、一般情况下,保证泥浆的性能指标
17、符合下列规定,比重1.21.4,粘度1825S,含砂率10%,在穿过透水性较大并且稳定性较差的砂或者砂砾层时,适当提高泥浆比重,提高泥浆粘度,并增加泥浆储备量。6、废浆废渣处理:从槽中置换出来的泥浆一部分经过机械处理后流入沉淀池,用于循环再生利用,多余的废浆直接用泥浆车运到场外专用地方排放,沉淀池中泥渣用反铲装车运到场外专用场地堆放。(五)钢筋笼制作及安放地下连续墙平均深度约21米,钢筋长度最长的在18.7米左右,钢筋笼重约17t,钢筋笼吊装拟用50t履带吊机和25t汽车吊配合起吊安放,钢筋笼采用整体吊装法,考虑钢筋笼在制作后需要起吊、拎直、并且在放入槽内时还可能和槽壁或接头构件发生摩擦,所以
18、除了保证结构受力所需钢筋含量之外,应确保钢筋笼有足够的刚度。为此有时需要在钢筋笼内设置纵向钢筋桁架,并且为防止发生平面错动变形,有时还在钢筋笼平面上增加斜拉筋。加工前,在场地内铺设加工平台,平台面积820m,确保钢筋笼成形精度,为保证施工高峰期钢筋笼的制作速度,在场地内共布置2个钢筋制作平台,钢筋网片制作完毕,经甲方及现场监理验收合格后,及时吊开,进入下一个钢筋网片制作。1、钢筋在在制作平台上成型,主骨架及四边各交叉点采用点焊,其余纵横交叉点采用梅花形错开点焊。 2、钢筋笼纵向受力钢筋的尺寸及配置通过计算确定,并使其间距及搭接长度满足规范要求。主筋间距偏差20mm,厚度偏差10mm。纵向筋的砼
19、保护层70mm,为保证钢筋笼的保护层厚度,可采用砼垫块双向配置。3、钢筋笼吊装:使用50 t 履带式起重机和25 t 汽车吊机两台吊装钢筋笼。起吊时,主副吊钩同时起吊,在钢筋笼以水平状态提升到一定高度后,继续提升主吊钩,并缓慢放松副吊钩,使钢筋笼由水平转成垂直悬吊状态,拆去副吊钩,再对位沉放入槽中。5、钢筋笼吊点的布置和起吊方式要防止钢筋笼产生不可恢复的变形。起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖拉。为防止钢筋笼吊起后在空中摇摆,在钢筋笼的下端系拽引绳用人力操纵。6、沉放钢筋笼时,采用吊线坠至少从两个方向控制垂直度,按导墙面标高测量控制各起吊扁担的竖向位置,使钢筋笼对准槽段中心准确地插入槽内。沉入槽
20、内时,吊点中心应对准槽中心,钢筋笼侧面与接头管或相邻槽段混凝土接头面之间适当留空隙, 徐徐下降,控制不产生横向大摆动碰坏槽壁。在水平方向上,用红油漆在钢筋网中心作标志,同时在导墙的相应位置也用红油漆作标志,在钢筋笼下沉过程中,始终保持两标志点重合,如出现偏差,需经调整后才能继续沉放。如图: 钢筋笼吊装示意图7、钢筋笼起吊和下放容易出现的问题:(1)钢筋笼偏移由于上一幅施工时工字钢后面的空当回填不密实造成的漏浆问题会产生一系列的不良后果。成槽时由于砼已凝固,会损坏成槽机的牙齿,下钢筋笼时也会对钢筋笼产生影响。当钢筋笼碰到砼块时,会发生倾斜,使钢筋笼左右标高不一致,影响接驳器的准确安放。同时由于漏
21、浆的影响,会使钢筋笼发生侧移,扩大本幅墙的宽度,占用下一幅墙的墙宽。(2)钢筋笼下不去除少数是槽体垂直度不合要求外,大部分情况是由于漏浆的原因导致钢筋笼下不去,因此必须要解决漏浆的问题。回填土不密实是导致漏浆的主要原因。(3)安全问题钢筋笼起吊时一定要注意安全,整个钢筋笼竖起来后足有23米多高,经常发生焊工遗留的碎钢筋、焊条高空下落问题,因此在整个起吊过程中无关人员一定要远离钢筋笼,起重工必须持证上岗,防止意外事件的发生。钢筋笼的吊放过程中,发生钢筋笼变形,笼在空中摇摆,吊点中心与槽段中心不重合。就会造成吊臂摆动,使笼在插入槽内碰撞槽壁发生坍塌,吊点中心与槽段中心偏差大,钢筋笼不能顺利沉放到槽
22、底等。吊点问题至关重要,一旦吊点发生问题,就有可能造成钢筋笼变形等不可弥补的损失,因此一定要经仔细研究推敲,以确保钢筋笼起吊的绝对安全。插入钢筋笼时,使钢筋笼的中心线对准槽段的纵向轴线,徐徐下放。(六)地下连续墙接头选定及要求本工程地下连续墙的挡土、防渗要求高,为保证地下连续墙有很好的整体性,防渗性,根据许多类似工程已积累的成熟经验,本工程地下连续墙采用工字钢接头施工,而地下连续墙防渗最薄弱的部位是接头处,一旦接头部位漏水,不但影响地下连续墙质量,而且影响后继工程施工,对整个工程施工产生重大影响,因此对接头部位施工必须引起足够重视。接头部位施工要点如下:1、先施工槽段钢筋笼两端加焊钢板形成工字
23、钢形式,后施工槽段的钢筋笼两端嵌入工字钢内,钢板厚8mm。2、保证工字钢与钢筋的焊接牢固可靠,钢板保证平直,不能挠角。3、工字钢靠近后冲槽段部分,预埋200mm厚泡沫塑料板,防止先浇槽段的砼绕过工字钢,渗流到工字钢背侧,并紧贴住工字钢,使后浇槽段的砼不能很好地与工字钢相连接,从而影响整体性及防渗效果,因此,泡沫板与工字钢的绑扎须牢固紧密,能保证钢筋笼下槽时不浮起,如有泡沫浮起时,应吊起钢筋笼,重新绑扎泡沫板。4、后浇槽段开孔时,圆锤贴近工字钢腹板下落,保证把先前预埋的泡沫板冲干净。修孔时,应采用特殊的带钢丝刷的方锤冲刷接头,确保接头不夹泥。(七)浇筑砼1、导管拼装:导管在砼浇注前先在地面上每4
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