地下连续墙施工技术和工艺简述讲诉

地下连续墙施工技术和工艺简述
文摘：苏州乐园站位于苏州乐园大门东侧、沿长江路西侧布置，其北端为金山路，本站站位现址为苏州乐园停车场。

本车站为带有折返线的地下两层12.5m 宽岛式站台车站，并与3 号线地下车站换乘。

车站采用复合墙结构，地下连续墙为主体结构的一部分。

换乘段连续墙1000mm厚，内衬墙800mm厚。

地下连续墙深为45 m、48 m两种，共48幅（包括2道封堵墙）。

45m的地下连续墙有34幅，48m的地下连续墙有14幅。

地下连续墙混凝土采用水下C30混凝土浇注，抗渗等级S8。

钢筋净保护层迎土面70mm 开挖侧为50mm钢筋采用HPB235 HRB335钢板采用Q235,地墙接头采用圆形柔性接头，钢筋笼一次沉放（Z 型幅分两次），砼一次浇注。

地下连续墙施工主要技术关键：泥浆各项指标、地墙成槽深度及垂直度、确保刷壁效果、钢筋笼的制作与吊装、混凝土灌注；重点难点：钢筋笼吊装。

目录
1、泥浆配制与管理 (1)
2、成槽控制 (1)
3、刷壁 (1)
4、钢筋笼制作 (2)
5、钢筋笼吊装 (2)
5.1 施工准备. (2)
5.2 钢丝绳的选用及验算 (2)
5.3 主吊机的选用及验算 (3)
5.4 副吊机的选用及验算 (3)
5.5 吊点设置. (3)
5.6 吊耳的选用及验算 (3)
5.7 吊耳焊缝强度计算 (4)
5.8 扁担梁的选用及验算 (4)
5.8.1 槽钢有关数据 (4)
5.8.2 扁担梁长细比计算 (4)
5.8.3 扁担梁的内力验算 (4)
5.8.4 扁担梁的稳定性计算 (5)
6、吊装 (5)
7、混凝土灌注 (6)
1、泥浆配制与管理
在地下连续墙挖槽过程中，泥浆起到护壁、携渣、冷却机具、切土润滑的作用。

性能良好的泥浆能确保成槽时槽壁的稳定，防止坍方，同时在砼浇灌时对保证 砼的浇灌质量起着极其重要的作用。

泥浆性能的优劣直接影响到地下连续墙成 槽施工时槽壁的稳定性，是地下墙施工中的一个重要的因素。

新泥浆采用经过 室内试验，性能指标优良的膨润土、纯碱、高浓度
CMC 和自来水作原材料。

通
过清浆冲拌和混合搅拌拌合而成。

2、成槽控制
根据地下连续墙的垂直度要求，在挖槽中通过成槽机上的垂直度检测仪表显示 的成槽垂直度情况，及时调整抓斗的水平度与垂直度，做到随挖随纠，确保垂 直精度在3/1000以上，力争达到2/1000以上。

成槽后使用超声波测壁仪进行 测斜，点数按规范要求进行。

成槽时，派专人负责泥浆的放送，视槽内泥浆液 面高度情况，随时补充槽内泥浆，确保泥浆液面高出地下水位
0.5m 以上，同时
也不能低於导墙顶面0.3m ，杜绝泥浆供应不足的情况发生。

成槽完毕达到设计 标高后，插入圆形锁口管，锁口管后空隙内填泥。

再采用撩抓法清基，保证槽 底沉渣不大于100mm 清基后槽底泥浆比重不大于1.15。

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液压抓斗
成槽施工示意图
3、刷壁
刷壁是连续墙施工中的一个至关重要的环节，刷壁的好坏将直接影响到连续墙 围护结构防水的效果。

后续槽段挖至设计标高后，用特制的刷壁器清刷先行幅
接头面上的沉碴或泥皮，上下刷壁的次数应不少于 10 次，直到刷壁器的钢丝上
无泥为止，确保接头面的新老砼接合紧密。

刷壁器采用偏心吊刷，以保证钢刷 面与接头面紧
护壁泥浆液位
膨润土入口
震动筛
排沙流槽
回收浆储水池
漩流器
再生浆池
搅拌桶
密接触从而达到清刷效果。

4、钢筋笼制作
钢筋笼应严格根据地下连续墙墙体设计配筋和单元槽段的划分及施工场地的实
际情况来制作。

钢筋笼制作在专门搭设的加工平台上进行，现场加工钢筋笼，平台尺寸6X
46.7米。

平台采用槽钢制作，钢筋平台架设于砼路面上，为便于钢筋放样布置和绑扎，在平
台上根据设计的钢筋间距、插筋、预埋件、及钢筋接驳器的位置画出控制标记，以保证钢筋笼和各种预埋件的布设精度。

钢筋笼必须方正，入槽后侧面必须垂直，防止影响锁口管安装和影响下一幅地墙的正尝常施工。

为防止导管在导管仓卡死，在导管仓内增设导向钢筋。

本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽，钢筋笼考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度，根据设计图纸进行加固。

钢筋笼内的桁架数量随槽幅增加而增加。

钢筋吊点处用32mm 圆钢加固，钢筋笼最上部第一根水平筋用①32筋，钢筋笼中间起吊吊点处再加
设一根①32,每幅槽段两端每侧各加密一根钢筋(直径同主筋)。

5、钢筋笼吊装
5.1 施工准备钢筋笼的制作场地设在所需制作的地连墙附近，使用先平移再吊装或直接吊装的方
式下放钢筋笼。

扁担采用两条32a槽钢拼成箱型结构，长度为6m吊绳采用?40 钢丝绳。

5.2 钢丝绳的选用及验算
拟选用？40mm勺钢丝绳。

每根钢丝绳的拉力：
S= (Q/n) * (1/sin B )
其中：
Q=500KN以最重钢筋笼50T计算；
n 为钢丝绳根数；取4 根；
B 为钢丝绳分支与水平线间夹角。

取60度
每根钢丝绳的拉力：S=(Q/n) *(1/sin B ) =(500/4) *(1/sin60 ) =125KN；
因副吊承重约为70%，即每根钢丝绳的拉力为[500* (4.5+2*12+7.8/2 )
]/46.7=173.45KN
对照＜五金手册〉中钢丝绳的主要技术规格(GB/T8918-1996)，?40mm的^公称抗
拉强度为1670mpa的钢丝绳(钢芯)的破断拉力总和为951KN*1.214=1179.24KN=
考虑到钢丝绳荷载不均匀影响需乘上一个安全系数C,贝钢丝绳破拉力卩=换
算系数C( C取0.85 )乘以钢丝绳的破断拉力总和,
即P=1179.24*0.85=1002.35KN
选用？40.0mm的钢丝绳的安全系数为K=5.0。

容许拉力T=P/K=1002.35/5=200.47KN
根据计算结果显示：实际拉力173.45KN小于钢丝绳的容许拉力200.47KN
因此选用？40mm勺钢丝绳符合安全要求。

5.3 主吊机的选用及验算
主吊机采用250吨履带吊机，设备型号为SCX2500根据其吊装能力的机械性能，当吊车的臂杆伸长到51.8m、仰角70度、作业半径为10米时，履带以上吊装高度为48.68 米，其吊装重量为81.2 吨，取安全系数为0.85，即吊装重量为69.02 吨。

因钢筋笼的最大吊装高度为48m最大起重重量约为50.0吨(包括钢筋笼、预埋件、钢丝绳、扁担重量) ，故主吊机采用250吨履带吊机能满足受力要求和施工高度、作业半径的要求。

5.4 副吊机的选用及验算
副吊机采用50吨履带吊，设备型号为QUY50根据其吊装能力的机械性能，当吊车的臂杆伸长到19m作业半径为5米时，其吊装重量为30.5吨，取安全系数为0.85，即吊装重量为
25.93吨。

因副吊机只是在钢筋笼起吊时协助主吊机起辅助起吊作用，将钢筋笼的底部吊起
离开地面约30~50cm即可,约承受钢筋笼总重的一半, 而本工程钢筋笼的最大起重重量约为
50.0 吨，一半钢筋笼的重量为25吨，故副吊机采用50吨履带吊能满足受力要求和施工高
度、作业半径的要求。

5.5 吊点设置
水平吊点设置5道，每道2个，在钢筋网片中间设置二道，在距钢筋网片顶部0.9 米及距下端4.5 米处各设置一道。

在每个吊点的位置水平方向增加一条?32mn加劲筋，在吊点的位置增加一个立柱筋，增加两层网片的整体性。

5.6 吊耳的选用及验算
( 1)吊耳采用A3 钢板，按50t 荷载计算，采用双点吊、即每个吊耳的吊力
P=500KN/2=250KN。

(2)A3钢材的孔壁抗拉应力[(T K ]=120N/mn2，数据来自，《SDJ13-78〉。

(3)吊耳壁实际拉应力c K计算：
(T K = c cj X( R2+r2) / (R2-r 2)，应满足w 0.8[ c K ]要求。

0.8 为应力有均理论折减系数。

其中：
c cj —为局部紧接承压应力：c cj=P/ ( t*
d ) =250KN/( 60*50) =83.3N/mm2；
c K—为吊耳的孔壁拉应力；P —为单个吊点拉力，250KN
T—为吊耳钢材厚度，60mm d—为吊耳内轴的直径，50mm
R—为吊耳的半径，25+70=95mm r —为吊耳内轴的半径25mm
所以吊耳孔壁实际拉应力CK =83.3* (952+252) / (952-25 2) =95.7N/mn2 查规范
《SDJ13-78〉，得A3号钢[C K ]=120N/mn2,
即 C K =95.7N/mn2<0.8[ C K ]=96N/mn2。

所选用钢材及吊耳满足要求。

5.7 吊耳焊缝强度计算
取吊耳与槽钢间连接的最小焊缝280mn进行计算。

选用A3钢，查规范《SDJ13-78〉焊缝的容许应力表(N/mr2) A3钢按U级焊缝质量要求抗拉容许应力[ c wt]=175N/mm2。

实际抗拉应力计算：
c =N/(Lw*t) =250000N/[ (280-10) *25]=37.04N/mm2<[c wt]=175N/mm2，即焊缝满足要
求。

其中：c 为焊缝实际拉应力；
N为实际承拉力250KN Lw为焊缝的计算长度280-10 (mr)；t为焊接中最小构件的厚度25mm。

5.8 扁担梁的选用及验算
5.8.1 槽钢有关数据
高度h=320mm翼宽b=88mm腹板厚d=8mm截面面积A=48.7cm2,重力g=382N/m 截面惯性矩IX=7598mm4,ly=305mm4截面抵抗距WX=475cm3,Wy=46.5cm3截面回转半径ix=12.5cm ，iy=2.5cm ；截面形心至腹板外侧距离Z0=2.24cm.L0=600cm 横吊梁组合截面的截面面积、惯性矩及回转半径：
A 总=2A=2*48.7=97.4cm2 ；IX 总=2IX=2*7598=15196mm4；WX 总
=2WX=2*475=950cm3
ix 总=V IX 总/A 总=V 15196/97.4=12.49cm ; ly 总=2*[Iy+A(吊耳厚度/2+d-Z0)2]
=2*[305+48.7*(6/2+8.8-2.24)2]=8604.9 ( 9511.7 ) mm4；Wy 总
=2Wy=2*46.5=93cm3
iy 总=V IY 总/A 总=V8604.9 (9511.7) /97.4=9.88cm
5.8.2 扁担梁长细比计算
入x 总=L0/ix 总=600/12.49=48.04 〈[入]=150 可；入y 总=L0/iy 总
=600/9.88=60.73
缀板间净距为50cm贝U：入1=50/iy=50/2.5=20 〈[入]=40可
Y—Y 轴的长细比核算：入HY* (入y 总)2+(入1)2= V(60.73)2+(20)2=63.94
〈[入]=150 可
5.8.3 扁担梁的内力验算
考虑附加动力系数1.2
g 总=2g*1.2=2*328*1.2=787.2N/m=0.79N/mm
由扁担梁自重产生的跨中弯矩：皿乂=9总L02/8=0.79*6000/8=3555000N ?nm
侧向弯矩：My=Mx/10=355500Nnm
钢筋笼对扁担梁的轴向压力N=Q*1.5/tan a =1/2*500*1.5/tan30=649.52KN 5.8.4扁担梁的稳定性计算
A、整体稳定性
因入x总=48.04取50查《钢结构设计规范》在弯矩作用平面内的轴心受压构件
稳定系数书X取0.85 , B mx=1, B ty=1
N' EX=n 2EA/入x 总2= n 2*206*1000*9740/48.042=8580644N
+1*3555000/93000
=78.45+6.08+5.8=90.34N/mm〈215N/mm
6、吊装
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, 然后主吊将钢筋笼吊至垂直状态，再对位沉放入槽中。

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。

沉放钢筋笼时，采用吊线坠至少从两个方向控制垂直度，使钢筋笼对准槽段中心准确地插入槽内。

沉入槽内时，吊点中心应对准槽中心，钢筋笼侧面与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，事先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。

将上式代入公式: N/ 书XA总+ B mx*WXJ(1- 书XN/N' EX)+ B ty*My/Wy 总
=649520/(0.85*9740)+1*54000000/ ( 1-0.85*649520/8580644 )
扁担梁详图
吊装示意图
7、混凝土灌注
钢筋笼安放后应在4小时内浇灌砼，浇灌前先检查槽深，判断有无坍孔，并计算所需砼方量。

开始浇注时，先在导管内放置隔水球以便砼浇注时能将管内泥浆从管底排出。

采用砼罐车对准漏斗直接浇注砼，初灌时保证每根导管有6方砼的初灌量。

在混凝土的灌注过程中严格控制导管埋管深度、混凝土灌注的连续性、坍落度、灌注速度、导管间距、相邻导管混凝土高差、灌注时间、混凝土配合比从而控制混凝土的质量。

砼浇筑示意图
结束语：根据地质条件，基坑开挖之前对风险较大的地墙接缝先进行双重管旋喷桩止水，后进行开挖，确保基坑开挖顺利进行。

在施工过程中严格遵循以下几点：
1、严格按照砂层的规范要求控制泥浆指标，增设除砂机，选用优质的膨润土，适当加大泥
浆粘度，以及每幅槽均采用反循环，加大泥浆指标检测频率，发现泥浆指标时，及时废弃旧浆，补充新浆。

2、严格控制刷壁次数，直到刷壁器的钢丝上无泥为止，地墙渗漏得到有效控制
3、钢笼起吊之前，必须由安全员会同质量员及专业起重工，对钢笼进行安全检查，排除一切可能出现的安全隐患；对于角幅钢笼，由技术人员确定吊点及桁架位置，并加设人字形角幅撑筋；起吊前必须清除钢笼上残留的废弃电焊条及废钢筋头等，防止钢笼起吊过程中滑落伤人。

4、缩短成槽后钢筋笼、导管的吊装时间，并及时浇筑混凝土，设置两个下料台同时下料。

车站围护结构施工关键在于地下连续墙，影响着支撑、土方开挖及后续的主体结构施工。

地墙施工的好坏直接关系到工程的质量与安全，务必精心组织、精心施工，做到事前、事中、事后三大环节严密安排，才能确保工程质量与安全。

施工图片：
成槽
刷壁吊装钢筋笼。