第四讲 地下连续墙
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第四讲: 地下连续墙
主要内容 (4课时)
第一节概述 (2课时)
第二节地下连续墙施工
第三节逆作法 (2课时)
教学目的与要求:
1. 掌握地下连续墙施工的特点及适用范围;
2. 掌握导墙的作用与形式;
3. 熟悉工程泥浆的配比及要求;
4. 了解清底的重要性及方法;
5. 掌握单元槽段的划分要求;
6. 熟悉水下浇筑混凝土的材料要求及施工要点。
7. 掌握逆作法的原理与特点。
8. 熟悉逆作法的施工工艺。
授课内容:(2课时)
第一节概述
引言:
地下连续墙起源于欧洲,1950年于意大利米兰工程中最早用于大坝或贮水池的防渗墙,1959年日本引进,我国1958年用于修筑水坝,70年代用于建筑工程。1977年至1996年,仅上海完成60个约25万平方米的地下连续墙,以后应用更为广泛。
地下连续墙厚度常为0.45~1.3m(上海环球贸易大厦为1.0~1.2m,国外最大已达2.8m), 我国目前最在施工深度为65m(国外最深达131m),当放坡开挖受限,地下水位难以降低,周围环境不允许,其它支护结构不能满足要求时,地下连续墙是一种非常有效的方法,但造价昂贵,因其具有挡土、挡水防渗、承重多种功能,在高层建筑中应用广泛。
一、工艺原理
即在工程开挖之前,用特制的挖槽机械在泥浆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泥渣后,将钢筋骨架吊放入充满泥浆的沟槽内,用导管浇筑混凝土,待混凝土浇至设计标高后,一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间用特制的接头连接,形成连续的地下钢筋混凝土墙。
二、适用范围
1.挖深>10m,或基坑周围变形需要严格控制时;
2.土层软弱或土层性质较复杂时;
3.周围建筑物,地下管线布置较密集时;
4.围护结构作为主体结构一部分,且抗渗性有严格要求时
三、特点
(一)优点:
1.刚度大;可做成各种形状;适用与各种土层;
2.施工时振动小、噪音低,适于城市施工;
3.抗渗性好;
4.可在复杂条件下作业;
5.可用于逆作法施工;
6.占地少,可以充分利用红线内有限的地面与空间施工
(二)缺点:
1.泥浆的处理尚不完善;
2.墙面的平整度和光滑度不够理想;
3.仅作支护结构时,造价比较高。
第二节地下连续墙施工
引言:
随着生产的发展与城市建设和改造规模的扩大,深基础工程愈来愈多,施工条件也愈来愈受到限制。这些深基础工程有时难以用传统的方法进行施工,或者施工会给周围邻近的建筑物、道路、管线等带来危害,因而不得不寻求更有效的施工方法,地下连续墙工艺就是施工深基础工程有效的方法之一。但地下连续墙的施工工艺非常复杂,必须加强科研、设计、施工之间的联系,才能使这一技术不断发展与成熟。
一、施工前的准备工作
1.现场情况的调查 2.水文地质情况的调查
二、 制订施工方案
1.工程概况及施工条件等的说明 2.挖掘机械等施工设备的选择 3.导墙的设计
4.单元槽段划分及其施工顺序的确定、接头设计 5.护壁泥浆的配合比设计 6.废泥浆和土碴的处理
7.钢筋笼绑扎、运输和吊放的方法和设备 8.施工平面图布置
9.工程进度计划及物资、劳动力等供应计划 10.各项措施的编制
三、 施工工艺(见动画)
制备泥浆
(一)、修筑导墙
导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时结构。对挖槽起重要作用。
1.导墙作用
(1)挡土作用。在挖掘地下连续墙沟槽时,接近地表的土极不稳定,容易坍陷,而泥浆也不能起到护壁的作用,因此在单元槽段挖完之前,导墙就起挡土墙作用。
(2)作为测量的基准。它规定了沟槽的位置,表明单元槽段的划分,同时亦作为测量挖槽标高、垂直度和精度的基准。
(3)作为重物的支承。它既是挖槽机械轨道的支承,又是钢筋笼、接头管等搁置的支点,有时还承受其他施工设备的荷载。
(4)存蓄泥浆。导墙可存蓄泥浆,稳定槽内泥浆液面。泥浆液面应始终保持在导墙面以下20cm,并高于地下水位1.0m,以稳定槽壁。
(5)防止泥浆漏失;防止雨水等地面水流人槽内。
2.导墙形式
导墙一般为现浇的钢筋混凝土结构。但亦可为钢制的或预制钢筋混凝土的装配式结构,可多次重复使用。但都应具有必要的强度、刚度和精度,而且一定要满足挖槽机械的施工要求。
3.导墙施工要点
1)导墙的厚度一般为0.15~0.20m,墙趾不宜小于0.20m,深度一般为1.0~2.Om,导墙面应高于地面约10cm;
2)导墙的混凝土强度等级多为C20,配筋多为Ø12@200;
3)导墙的内墙面应平行于地下连续墙轴线,对轴线距离的最大允许偏差为±lOmm;内外导墙面的净距,应为地下连续墙名义墙厚加40mm,净距的允许误差为±5mm,墙面应垂直;导墙顶面应水平,全长范围内的高差应小于±10mm,局部高差应小于5mm;
4)现浇钢筋混凝土导墙拆模以后,应沿其纵向每隔lm左右加设上、下两道木支撑(常用规格为5cm×l0cm和10cm×l0cm),将两片导墙支撑起来,在导墙的混凝土达到设计强度之前,禁止任何重型机械和运输设备在旁边行驶,以防导墙受压变形。
(二)、工程泥浆
1.泥浆类型:制备泥浆、自成泥浆、半自成泥浆
2.泥浆作用:护壁作用;携碴作用;冷却和滑润作用
3.泥浆成分及配比
1)膨润土:膨润土和水混合后,由于其湿胀性而使泥浆的粘度增大。当膨