复杂地层地下连续墙铣槽机快速成槽工法

1、复杂地层地下连续墙铳槽机快速成槽工法.前言在深基坑工程中，地下连续墙的支护、挡土、承重、防渗、防冲效果良好，在国内外建筑施工中得到了广泛的应用。目前地下连续墙工程中普遍采用的是冲击钻机全冲成孔、抓斗成槽机成槽、冲击钻机配合抓斗成槽机成槽工法，但是该工法工程量巨大， 效率低，施工工期长，且对地质条件要求高，尤其在富水卵石层地质条件下，施工难度大。然而采用目前处于国内外领先水平的双轮铳槽机成槽施工，可以解决上述施工难点。在*地铁一期工程中，*站2号明挖厅连续墙采用了双轮铳槽机成槽工艺，大大的缩短了工期，达到了理想的成槽效果。通过总结在该工程中的施工经验和反复的施工实践论证，我们总结出了针对富水卵石

2、层地质条件下的地下连续墙铳槽机成槽工法。.工法特点对地层的适应范围广，通过更换不同形式的铳刀轮及铳齿可满足不同地层的成槽铳 削；施工效率高，劳动强度低，尤其在强度较大的硬岩地层优势更为突出；成槽精度高，其精度控制在 3%0,从而保证槽段的垂直度，为后期整片钢筋笼的下 设提供了方便；铳轮切削的渣料及泥浆通过密闭的泥浆循环筛分系统，独立的完成泥浆的处理，达 到水下混凝土浇筑的要求；铳刀架的铳削既可平行也可垂直主机作业，对施工作业范围具有一定的适应性，且 更有利于拐角槽段的铳削；铳削机构可稳定持续的进给工作，全过程不会产生较大的冲击和震动，污染小、噪 声小、占用场地小、移动方便，适合城市施工；所有操

3、作采用双电脑智能控制，对于各种故障实行自动报警模式，简化了各种操作 程序和设备的检修力度，提高了操作的准确性和可控性；清孔质量好、速度快，泥浆含砂量能控制在 1%左右；通过调整泥浆和铳槽机各项系 数，能有效防止塌孔、跑浆现象出现；.适用范围该工法适用于深基坑地下连续墙工程，对地质岩层及水文条件要求较小，特别适合富水卵石层地质条件下施工，该工法的低污染、低噪音特点尤其适合在环保要求高的城市市区施 ZCo.工艺基本原理双轮铳槽机为液压操作机械， 工作时两个液压马达带动铳轮低速转动，切削下面的泥土及岩石，利用切割齿把它们破碎成小块并向上卷动，同时与槽中稳定的泥浆混合，然后由另外的一个液压马达带动离心

4、泵不断把土、碎石和泥浆泵送到泥浆筛分系统。泵送到地表的泥浆经过筛分系统处理后，干净的泥浆再被送回到基坑里达到护壁的作用。废弃的泥浆、碎石则作外运抛弃处理，损失的泥浆由供浆系统补偿。1、旋转铳刀2、铳刀泥浆泵3、除砂器4、供浆池5、地泵6、除砂7、供浆泵8、泥浆搅拌机9、膨润土储料桶10、水洞土等进场尤蒙琦逸反r开挖榆刖主乩威懵喳收清孔换装序法削T描凫刷诜L梢孔由水下心浇筑成4图4-1铳槽机工艺原理图5,施工工艺流程及操作要点施工工艺流程槽段划分昵桨智环来抗图5-1地下连续墙铳槽机成槽工艺流程图操作要点导墙施工1、导墙测量放样及形式的确定利用全站仪进行测量放样，对控制点做好护桩，测量精度满足设计

5、要求。标准导墙形式采用厂”型，导墙翼面宽度不小于1.5m,厚度不应小于200mm保证导墙在地下连续墙施工中不产生内挤，施工时把导墙钢筋与重车道钢筋连为一体。导墙顶面高出地面0.2m,以防止周围的散水流入槽段内。导墙的净距大于地下连续墙的设计宽度 60mm9GCMP。图5-1导墙样式参考图2、导墙沟槽开挖1）导墙分段施工，一般控制在3050m；沟槽开挖采用反铲挖掘机，人工修边；在平面上导墙施工接头与地下连续墙接头错开。2）根据地下连续墙的厚度及外放尺寸，实地放样出导墙的开挖宽度。3）为及时排除坑底积水， 在坑底中央设置一排水沟，在一定距离设置集水坑，用抽水泵外排。3、导墙的钢筋、模板及碎施工导墙

6、应采用现浇混凝土结构，混凝土强度等级不应低于C20O导墙应采用双向配筋，钢筋不应小于12（HRB335 ,间距不应大于200mm模板拆除后立即架设木支撑，支撑上下 各一道，水平间距不小于 1.5m。模板拆除后经检查验收后立即回填，防止导墙内挤。4、导墙转角、斜角处理在导墙转角处由于分幅槽宽及方便铳槽机施工等原因，为保证地下连续墙成槽时能顺利进行以及转角断面完整，转角处导墙需沿轴线外放，具体见下图。二口1D图5-2导墙转角形式图泥浆制备及循环1、泥浆系统施工工艺新鲜泥浆储存循环泥浆储存新鲜泥浆配置劣化泥浆废弃劣化泥浆施工槽段调整泥浆指标图5-3泥浆系统工艺图2、泥浆性能根据工程的地质情况， 采用

7、膨润土和自来水为原材料搅拌而成。护壁泥浆在使用前， 应进行室内性能试验，施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。如果不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整。3、泥浆循环随着地下连续墙开挖的完成， 所用的膨润土泥浆将被加以循环， 泥浆循环如图，部分更 换或是完全用新鲜的膨润土泥浆置换依需要所定，以达到浇注碎之前所需的性能标准。 是否更换或循环的决定以所用的泥浆条件为准。除砂作业利用泥浆箱上面的滤砂机进行。铳槽机挖槽筑F凝 浇水混土新推淤浆池图5-4泥浆循环图4、泥浆施工管理成槽作业过程中，槽内泥浆液面应保持在不致泥浆外溢的最高液位，并且必须高出地下水位1m以上，成槽作业暂停施工时，泥浆面不应

8、低于导墙顶面50cm=铳槽机开挖槽段铳槽机是一个带有液压和电气控制系统的钢制框架，底部安装三个液压马达， 水平方向排列，两边马达分别带动两个装有铳齿的滚筒。铳槽时，两个滚筒低速转动，方向相反，其 铳齿将地层围岩铳削破碎，中间液压马达驱动泥浆泵， 通过铳轮中间的吸砂口将钻掘出的岩渣与泥浆排到地面泥浆站进行集中处理后返回槽段内，如此往复循环，直至终孔成槽。铳槽机的垂直度应与槽段轴线一致，并由两个独立的测斜仪监测，其数据由驾驶室内的电脑处理并显示在液晶屏上，从而驾驶员可随时监控并通过改变铳槽机的转速来实现对铳槽机垂直度的 调整。1、成槽工序控制成槽工序是地下连续墙施工的关键工序之一，既控制工期又影响

9、质量， 根据连续墙的施工工艺，分、期槽段跳仓施工，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， 当两个期槽段达到设计要求强度后，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：工字用相/图5-5 跳仓法分期施工示意图2、划分单元槽段槽段划分就是确定单元槽段的长度。 根据下列条件选择单元槽段长度： （1）场地水文地 质情况；2）根据连续墙形状和施工工艺要求； （3）单元槽段硅浇筑强度；（4）钢筋网制作 及起吊能力。3、短槽段开挖该类型槽段的宽度与铳槽机单刀进尺宽度相同，铳槽机一铳即可完成槽段铳削。4、长槽段开挖该类型槽段的宽度应保证大于一倍进尺宽度小于3三倍进尺宽度

10、，得以保证良好的成的效果。说明:图5-6长槽段铳削顺序图数字表示成槽顺序。槽段开挖通常是先两边后中间。5.2.4 刷壁刷壁工具使用特制刷壁器,刷壁蟠鼐褥清和阐H健痴It况瞰提高接头处的抗渗及抗剪性能,在连续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗；反复刷动五至十次，直到刷壁器上无泥为 止。清槽通过铳槽机的两个铳轮之间的泥浆泵对槽底的泥浆不断循环置换，在铳削的同时对槽孔也达到了清洗的效果，最终通过泥浆试验数据控制清孔质量。钢筋笼制作和吊放1、钢筋笼加工平台根据成槽设备的数量及施工现场的实际情况，搭设的钢筋笼制作平台尺寸应满足作业要求。根据设计的钢筋间距，插筋、预埋件及钢筋连接器的设计位置画出控制标记

11、，以保证钢筋笼和预埋件的布设精度。钢筋笼平台定位用经纬仪控制，标高用水准仪校正。2、钢筋笼制作较小型钢筋笼采用整幅成型整体起吊，大型钢筋笼应采用整幅制作分节吊装，这样制作可很好的保证钢筋笼的整体平整度和纵向钢筋的搭接，又不影响起吊。制作钢筋笼时需注意以下事项：1）钢筋笼采用整体全部焊接制作，在通长的钢筋笼底模上整幅加工成型。2）按翻样图构造混凝土导管插入通道，通道内净尺寸至少大于导管外径10厘米，导管导向钢筋必须焊接牢固，导向钢筋搭接处应平滑过渡，防止产生搭接台阶卡住导管。3）为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形，各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架，异型和转角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆等。4

12、）为了保证钢筋笼吊装安全，吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验 算，钢筋笼上竖向钢筋如作为吊装过程中最终吊环的搭焊钢筋时，必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固。5）按设计要求焊装预留插筋（或接驳器）、预埋铁件，注浆管、监测管，并保证插筋、 预埋件的定位精度符合规定要求。3、钢筋笼吊放1）吊点的确定根据钢筋笼重心的计算结果，结合钢筋笼的形状合理确定吊点，确保钢筋笼平稳起吊，回直后钢筋笼垂直。2）吊装过程起吊钢筋笼时，先用主吊和副吊双机抬吊，将钢筋笼水平抬起，然后升主吊、放副 吊，将钢筋笼凌空吊直。吊运钢筋笼必须单独使用主吊，必须使钢筋笼呈垂直悬吊状态。吊运钢筋笼入槽后，用

13、搁置扁担夹住吊筋，搁置在导墙顶面上，使吊环压在搁置扁 担上。校核钢筋笼入槽定位的平面位置与标高偏差，并通过调整使钢筋笼吊装位置和标高 满足设计要求。钢筋笼安放就位后及时灌注混凝土。接头回填砂袋型钢接头和钢筋笼焊接成整体；钢筋笼和型钢接头整体吊装并安放就位； 型钢的中心应 与设计中心线相吻合， 以利于相邻钢筋笼的对接； 型钢背后回填砂袋并使之密实， 防止混凝 土绕流，避免影响后续开挖。灌注混凝土钢筋笼吊放就位后应及时灌注混凝土，间隔不宜超过4ho所浇筑的混凝土级配除了满足结构强度要求外，还要满足水下碎的施工要求，具有良好的和易性和流动性，控制好混凝土的坍落度。混凝土灌注采用导管法施工，导管选用D

14、=250的圆形螺旋快速接头类型。用混凝土浇筑 架将导管吊入槽段规定位置，导管顶部安装方形漏斗。在同一槽段内同时使用两根导管灌注时，其间距不应大于3m,导管距槽段接头不宜大于1.5m,混凝土面应均匀上升，各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.5m,混凝土须在终凝前灌注完毕。浇筑水下混凝土应符合下列规定：混凝土初灌后，混凝土中导管埋深应大于500mm混凝土浇筑应均匀连续，间隔时间不宜超过 30min;槽内混凝土面上升速度不宜小于3m/h ,同时不宜大于5m/h;导管混凝土埋入混凝土深度应为2m- 4m相邻两导管间混凝土高差应小于 0.5m。 5.3劳动力组织表5.1劳动力组织序号工种所需人数备注-

15、6 -1作业队长2双班2技术贝2双班3铳槽机操作工10双班4混凝土工4单班5泥浆制备工4两班6电焊工6单班7杂工1单班8吊车司机2单班9渣车司机4单班合计35.材料与设备表6.1主要材料序号材料名称规格及要求用途1钢筋、钢板HRB335 Q235B HPB235钢筋笼及接头箱制作2焊条E43钢筋笼制作3膨润土及掺合物新型复合钠基泥浆制备4商品混凝土C2R C30 P8浇筑导墙、地下连续墙5氧焕焰40L/15Mpa切割钢材表6.2主要机具设备序号设备名称数量备注1双轮铳槽机1台SC7202除砂机1套BE-5003泥浆制备循环系统1套/3吊2台120T; 75T4小型挖掘机1台Vio-556电焊机

16、6台BX1-5007对焊机1台UN-2008钢筋切断机1台GQ509P钢筋弯曲机1台GW5010小型自卸车4辆废渣外运11泥浆罐车1辆废弃泥浆外运12P硅浇筑导管及提升架2套浇筑混凝土13泥浆检测仪器1套检测泥浆各项指标.质量控制质量控制标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99);地下工程防水技术规范(GB50108-2008);建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002);混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002);钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001);地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-2003)。分项工程质量控制分项工程质量控

17、制标准如下表：表7.1地下连续墙质量检验标准序 号项目允许偏差(mm检验频率检查方法范围点数1导墙尺寸宽度W+40每个 槽段5用钢尺量墙向平整度5用2m卡尺、塞尺量导墙平向位置士 10用钢尺量2沉渣厚度& 100重锤测或沉积物测 定仪测3槽段槽段长度(轴线方向)50重锤测槽段厚度士 10槽段倾斜度工 1/150深度+1004混凝土坍落度180200坍落度测定器5钢筋笼尺 寸长度50每片 钢筋 网上中 下各1点用钢尺量宽度20厚度0, -10主筋间距士 104用钢尺量，任取一断 面，连续量取间距， 取平均值作天-点分布筋间距20预埋件中心位置士 10每件1用钢尺量6地下连续墙表面平整度V 100

18、每段 墙体57墙体的预埋件位置水平向0 10每件1用钢尺量垂直向20水准仪测量.安全措施现场气温低于5 c及雨天或可能结露时，应停止施工或采取措施；在施工现场，应做好防火、安全用电等安全措施；消防器材必须配备齐全；施工人员按比例配备足够的专职安全员，管理人员一律佩证上岗，安全员佩证为红色，以示醒目；所有机械操作、指挥人员均需受过专业培训并持证上岗，无证人员不得进行机械操作；对所有机械进行定期大检查并进行保养，司机每天进行班前检查，确保机械不带故 障操作；作业时，机械停放稳固，臂杆幅度显示器灵敏可靠；在钢筋笼吊装安放及其它工程机械作业时，必须有专职安全员监督巡视，严禁在吊车等机械的作业范围内有人

19、员走动和其它安全隐患出现；焊工作业必需做好防护措施，戴好焊接护目镜和面罩，穿戴防护工作服、防护手套、 绝缘鞋；.环保措施工程施工过程中严格遵守国家和地方政府制定的有关环境保护的法律、法规和规章。施工场地围挡高度符合要求，做到美观大方，有效隔离施工区。现场施工面保持无积存垃圾、无积聚废水、无散落材料、无废弃物品。废弃泥浆及渣土按市政部门要求弃放，运送过程严禁污染路面。避免用于铳槽机等机械的废弃机油污染地面及水源。.效益分析铳槽机可稳定持续高效的进给工作，低污染、低噪音、环保效果好，适合市政工 程应用。铳槽机较冲击钻机和液压抓斗等常规施工机械相比，作业智能自动化程度高，工 序相对简单，施工进度快，效率高，成槽周期短，大大的缩短了工程的工期，从而加快了整 个车站工程的工期进展。铳槽机成槽精度高，电脑智能控制系统可