用于填海区软弱地质条件下地下连续墙系统的施工方法与流程

1.本发明涉及一种建筑施工方法，特别是一种用于填海区软弱地质条件下地下连续墙系统的施工方法。


背景技术：

2.深圳前海综合交通枢纽及上盖物业工程中，北邻双界河路、南邻桃园路、东邻航海路、西邻听海路。位于地铁11号线与穗莞深城际线之间，含6层地下室及其上方8栋塔楼，地下室宽度约80～100m，长度约830m。由于项目存在基坑面积大、基坑深度大、地质条件软弱、填海区地质情况复杂、工程桩数量多(约2万多条)、土方开挖量巨大(约230万m3)、基坑与运营中的地铁1#、5#、11#线前海湾站地下室共用支护桩等特点，因此该工程的地下基坑工程采用地下连续墙作为基坑支护结构。由于工程的复杂性及特殊性，现有的基坑施工工艺在施工时存在施工难度大、施工效率低下、支护强度不足、工期长等缺点，会极大增加施工成本。
3.为此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于填海区软弱地质条件下地下连续墙系统的施工方法，解决了现有施工工艺应用在该项目时存在的施工难度大、施工效率低下、施工成本高、工期长、支护强度不足、经济效益差等技术缺陷。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.用于填海区软弱地质条件下地下连续墙系统的施工方法，包括以下的施工步骤：
7.s1，测量放线，根据图纸对地下连续墙的施工线位进行测量放线；
8.s2，软基处理，根据测量及放线好的地下连续墙线位进行软基处理，提升软弱地层的承载力；
9.s3，成槽加固，对地下连续墙线位的两侧进行成槽加固处理；
10.s4，地下连续墙成槽，根据划好的地下连续墙线位开挖成槽；
11.s5，制作地下连续墙钢筋笼；
12.s6，吊装地下连续墙钢筋笼；
13.s7，浇筑地下连续墙混凝土；
14.s8，空墙段回填，采用碎石对地下连续墙中半截式地下连续墙部分的空墙段进行回填。
15.作为上述技术方案的改进，在步骤s2中，地下连续墙一侧12m范围内的软弱地质层进行格栅式水泥搅拌桩软基处理；
16.在步骤s2中，地下连续墙一侧12m范围内的含有建筑垃圾及无序杂填的填石层地质层进行格栅式单管旋喷桩软基处理。
17.作为上述技术方案的进一步改进，在进行格栅式水泥搅拌桩软基处理时，其包括
以下的施工步骤：
18.s211，搅拌桩轴线测放，沿基坑测量搅拌桩轴线，并根据现场实际情况，掌握轴线位置地下障碍物分布；
19.s212，轴线开挖：根据现场障碍物分布情况，进行轴线位置开挖，清除上部2-3m间的地下障碍物，并进行回填、压实，预留一米深左右的泥浆槽；
20.s213，桩位定位，重新进行搅拌桩轴线测量放线，并进行桩位定位；
21.s214，钻机就位，将搅拌桩机移动对中桩位，调整机架水平、导向架垂直；
22.s215，调配水泥浆液，水泥选用po42.5mpa的普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为68.4kg/m，水泥浆水灰比选用0.4～0.55，注浆压力保持在0.40～0.60mpa；
23.s216，搅拌下沉、喷浆，启动机器，开启灰浆泵将制备好的水泥浆液泵入，使搅拌头边旋转边喷浆，沿支架下沉；
24.s217，提升喷浆搅拌，提升钻杆同时喷浆，边旋转、边喷浆、边提升，直至墙体顶高程；
25.s218，重复下搅、提升喷浆过程一次，将搅拌头提升到设计桩顶高程，再边旋转、边下沉、边喷浆至设计深度后再提升喷浆，完成四搅四喷过程后，将搅拌机具提出地面；
26.s219，清洗灰浆泵、管路中残存水泥浆；
27.s210，移位至下个桩位施工；
28.桩搅拌桩有效直径550mm，相互搭接150mm，相邻桩施工间隔时间不超过2h，桩排间搭接时间不大于24h。
29.作为上述技术方案的进一步改进，在进行格栅式水泥搅拌桩软基处理时，若遇到建筑垃圾及无序杂填填石层，导致局部搅拌桩难以施工时，经设计、建设方同意后，改用旋喷桩施工，桩位由一名专职施工员根据轴线控制桩按图纸进行施放，每一桩位打入一根长20cm，宽2cm左右的竹条，并写上桩号，以便及时检查与复核；注浆时，当浆液到达喷浆口后，桩底喷浆不小于30s，使浆液完全到达桩端，然后喷浆搅拌提升；当喷浆口到达桩顶标高时，停止提升，搅拌数秒，停浆面高出设计桩顶面0.50m，若因故停浆，将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时继续喷浆搅拌提升；搅拌钻头小于550mm时停用，并及时修补或更换钻头；水泥用量按所施工的桩长定量加料，保证每延米水泥用量，单桩施工结束后，检查罐内或桶内剩余量，如有剩余，及时补打；成桩深度根据设计要求和地层情况，按桩机上的深度计或钻塔标定的深度标记，开工之前进行一次深度标定检查。
30.作为上述技术方案的进一步改进，在进行格栅式单管旋喷桩软基处理时，其包括以下的施工步骤：
31.s221，钻机就位，钻机就位要求钻头、护筒中心以及钻杆中心三点一线，钻机坐实、稳固；
32.s222，引孔成孔，采用地质钻机或潜孔钻机成孔，开孔直径80mm，一径到设计深度；
33.s223，旋喷桩机就位，二次成孔至设计桩底标高，旋喷注浆采用单管法，旋喷桩高压水泥浆液射流压力大于20mpa，提升速度8-10cm/min，采用p.o.42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.0，水泥浆液随拌随用；
34.s224，旋喷桩每米水泥用量不少于150kg；
35.s225，当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管，为防止浆液凝固收缩影响桩顶高
程，可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施；
36.s226，移致下一孔位施工。
37.作为上述技术方案的进一步改进，在进行格栅式单管旋喷桩软基处理时，钻孔过程中，观察钻杆垂直度，一旦发现钻杆倾斜，即刻停止钻进提升钻杆与水准面垂直后，继续钻进；施工过程中，应采用间隔跳打法引孔，孔间距≤1.5m，防止发生窜浆；钻孔至设计标高后，应用沙袋将空顶口封盖好，以防空口堵塞；施工现场的泥浆循环系统，施工过程中及时将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后运至场外存放或弃置。
38.作为上述技术方案的进一步改进，在步骤s3中，进行成槽加固时，对地下连续墙线位的两侧的软弱地质层进行水泥搅拌桩成槽加固处理；对地下连续墙线位的两侧的含有建筑垃圾及无序杂填的填石层地质层进行单管旋喷桩成槽加固处理。
39.作为上述技术方案的进一步改进，在进行步骤s4时，其包括以下的施工步骤：
40.s41，槽段划分，根据设计图纸将地下连续墙分幅，幅长按设计布置,；
41.s42，槽段放样，根据设计图纸和建设单位提供的控制点及水准点，在导墙上精确定位出地下连续墙标记，为保证地墙不侵入内衬，地墙每侧外放5cm，标出接头位置；
42.s43，槽段开挖，开挖槽段采用3台配有垂度显示仪表和自动纠正偏差装置的成槽机；
43.s44，成槽入岩，
44.对于上部填石层中深厚填石难以穿透的区域，采用大直径潜孔锤引孔，并用砂土回填置换；
45.s45，槽深测量及控制，槽深采用标定好的测绳测量，每幅根据其宽度测2点，同时根据导墙标高控制挖槽的深度，以保证设计深度；
46.s46，槽段检验，槽段检验的内容包括槽段的平面位置、槽段的深度、槽段的壁面垂直度及槽段的端面垂直度，槽段检验的方法：槽段平面位置偏差检测，用测锤实测槽段两端的位置，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差，槽段深度检测，用测锤实测槽段左右二个位置的槽底深度，二个位置的平均深度为该槽段深度；
47.s47，导墙拐角部位处理，在导墙拐角处根据所用的挖槽机械端面形状相应外放20cm，以免成槽断面不足，妨碍钢筋笼下槽。
48.作为上述技术方案的进一步改进，在进行步骤s43时，包括：
49.s431，成槽机垂直度控制
50.成槽前，利用车载水平仪调整成槽机的平整度，成槽过程中，液压抓斗配有纵向纠偏装置，首先通过倾角传感器实时检测抓斗的状态并发送到处理器进行处理，由处理器发出纠偏信号到控制油缸，调整抓斗状态；在工作中能够随时对槽壁进行前后修整，先进的测量系统，抓斗配备了触摸屏电脑测量系统，记录、显示液压抓斗开挖的深度和倾斜度，其挖掘深度、升降速度和x、y方向的位置可在屏幕上准确显示，测斜精度可达0.01
°
，并可通过电脑储存并自动打印输出；
51.s432，成槽挖土顺序
52.①
单元槽段均采用先两侧后中间的顺序，先挖槽段两端的单孔，或者采用挖好第一孔后，跳开一段距离再挖第二孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度；
53.②
先挖单孔，后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度，抓斗能套往隔墙挖掘，同样能使抓斗吃力均衡，有效地进行纠偏，保证成槽垂直度；
54.③
待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗，把抓斗挖单孔和隔墙时，因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性；
55.④
在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度挖除槽底沉渣；
56.s433，成槽挖土
57.挖槽过程中，抓斗入槽、出槽应慢速、稳当，根据成槽机仪表及实测的垂直度及时纠偏，在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙，使导墙内泥浆不受污染，挖槽时，应防止由于次序不当造成槽段失稳或局部坍落，在泥浆可能漏失的土层中成槽时，应有堵漏措施，储备足够的泥浆。
58.作为上述技术方案的进一步改进，在进行步骤s6时，使用1台260t和1台125t履带吊双机抬吊，主钩起吊钢筋笼顶部，副钩起吊钢筋笼中部，多组葫芦主副钩同时工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，控制钢筋笼垂直度，对准槽段位置缓慢入槽并控制标高。钢筋笼放置到设计标高后，用槽钢制作的扁担搁置在导墙上。
59.本发明的有益效果是：本发明提供了一种用于填海区软弱地质条件下地下连续墙系统的施工方法，该种用于填海区软弱地质条件下地下连续墙系统的施工方法能够应对复杂的填海区软弱地质条件，能够有效降低施工难度，节省施工成本，提升施工效率，有效缩短工期，在实际施工时可提升足够的支护强度，提升工程效益。
60.综上，该种用于填海区软弱地质条件下地下连续墙系统的施工方法解决了现有施工工艺应用在该项目时存在的施工难度大、施工效率低下、施工成本高、工期长、支护强度不足、经济效益差等技术缺陷。
附图说明
61.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
62.图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
63.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合，参照图1。
64.用于填海区软弱地质条件下地下连续墙系统的施工方法，包括以下的施工步骤：
65.s1，测量放线，根据图纸对地下连续墙的施工线位进行测量放线；
66.s2，软基处理，根据测量及放线好的地下连续墙线位进行软基处理，提升软弱地层的承载力；
67.在步骤s2中，地下连续墙一侧12m范围内的软弱地质层进行格栅式水泥搅拌桩软基处理，具体地，包括
68.s211，搅拌桩轴线测放，沿基坑测量搅拌桩轴线，并根据现场实际情况，掌握轴线位置地下障碍物分布；
69.s212，轴线开挖：根据现场障碍物分布情况，进行轴线位置开挖，清除上部2-3m间的地下障碍物，并进行回填、压实，预留一米深左右的泥浆槽；
70.s213，桩位定位，重新进行搅拌桩轴线测量放线，并进行桩位定位；
71.s214，钻机就位，将搅拌桩机移动对中桩位，调整机架水平、导向架垂直；
72.s215，调配水泥浆液，水泥选用po42.5mpa的普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为68.4kg/m，水泥浆水灰比选用0.4～0.55，注浆压力保持在0.40～0.60mpa；
73.s216，搅拌下沉、喷浆，启动机器，开启灰浆泵将制备好的水泥浆液泵入，使搅拌头边旋转边喷浆，沿支架下沉；
74.s217，提升喷浆搅拌，提升钻杆同时喷浆，边旋转、边喷浆、边提升，直至墙体顶高程；
75.s218，重复下搅、提升喷浆过程一次，将搅拌头提升到设计桩顶高程，再边旋转、边下沉、边喷浆至设计深度后再提升喷浆，完成四搅四喷过程后，将搅拌机具提出地面；
76.s219，清洗灰浆泵、管路中残存水泥浆；
77.s210，移位至下个桩位施工；
78.桩搅拌桩有效直径550mm，相互搭接150mm，相邻桩施工间隔时间不超过2h，桩排间搭接时间不大于24h。
79.在上述过程中，在进行格栅式水泥搅拌桩软基处理时，若局部搅拌桩难以施工时，经设计、建设方同意后，改用旋喷桩施工，桩位由一名专职施工员根据轴线控制桩按图纸进行施放，每一桩位打入一根长20cm，宽2cm左右的竹条，并写上桩号，以便及时检查与复核；注浆时，当浆液到达喷浆口后，桩底喷浆不小于30s，使浆液完全到达桩端，然后喷浆搅拌提升；当喷浆口到达桩顶标高时，停止提升，搅拌数秒，停浆面高出设计桩顶面0.50m，若因故停浆，将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时继续喷浆搅拌提升；搅拌钻头小于550mm时停用，并及时修补或更换钻头；水泥用量按所施工的桩长定量加料，保证每延米水泥用量，单桩施工结束后，检查罐内或桶内剩余量，如有剩余，及时补打；成桩深度根据设计要求和地层情况，按桩机上的深度计或钻塔标定的深度标记，开工之前进行一次深度标定检查。
80.在步骤s2中，地下连续墙一侧12m范围内的含有建筑垃圾及无序杂填的填石层地质层进行格栅式单管旋喷桩软基处理，在进行格栅式单管旋喷桩软基处理时，其包括以下的施工步骤：
81.s221，钻机就位，钻机就位要求钻头、护筒中心以及钻杆中心三点一线，钻机坐实、稳固；
82.s222，引孔成孔，采用地质钻机或潜孔钻机成孔，开孔直径80mm，一径到设计深度；
83.s223，旋喷桩机就位，二次成孔至设计桩底标高，旋喷注浆采用单管法，旋喷桩高压水泥浆液射流压力大于20mpa，提升速度8-10cm/min，采用p.o.42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.0，水泥浆液随拌随用；
84.s224，旋喷桩每米水泥用量不少于150kg；
85.s225，当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管，为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施；
86.s226，移致下一孔位施工。
87.在进行格栅式单管旋喷桩软基处理时，钻孔过程中，观察钻杆垂直度，一旦发现钻杆倾斜，即刻停止钻进提升钻杆与水准面垂直后，继续钻进；施工过程中，应采用间隔跳打法引孔，孔间距≤1.5m，防止发生窜浆；钻孔至设计标高后，应用沙袋将空顶口封盖好，以防空口堵塞；施工现场的泥浆循环系统，施工过程中及时将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后运至场外存放或弃置。
88.s3，成槽加固，对地下连续墙线位的两侧进行成槽加固处理；
89.在步骤s3中，进行成槽加固时，对地下连续墙线位的两侧的软弱地质层进行水泥搅拌桩成槽加固处理；对地下连续墙线位的两侧的含有建筑垃圾及无序杂填的填石层地质层进行单管旋喷桩成槽加固处理。
90.s4，地下连续墙成槽，根据划好的地下连续墙线位开挖成槽；
91.在进行步骤s4时，其包括以下的施工步骤：
92.s41，槽段划分，根据设计图纸将地下连续墙分幅，幅长按设计布置,；
93.s42，槽段放样，根据设计图纸和建设单位提供的控制点及水准点，在导墙上精确定位出地下连续墙标记，为保证地墙不侵入内衬，地墙每侧外放5cm，标出接头位置；
94.s43，槽段开挖，开挖槽段采用3台配有垂度显示仪表和自动纠正偏差装置的成槽机；
95.s44，成槽入岩，
96.对于上部填石层中深厚填石难以穿透的区域，采用大直径潜孔锤引孔，并用砂土回填置换；
97.s45，槽深测量及控制，槽深采用标定好的测绳测量，每幅根据其宽度测2点，同时根据导墙标高控制挖槽的深度，以保证设计深度；
98.s46，槽段检验，槽段检验的内容包括槽段的平面位置、槽段的深度、槽段的壁面垂直度及槽段的端面垂直度，槽段检验的方法：槽段平面位置偏差检测，用测锤实测槽段两端的位置，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差，槽段深度检测，用测锤实测槽段左右二个位置的槽底深度，二个位置的平均深度为该槽段深度；
99.s47，导墙拐角部位处理，在导墙拐角处根据所用的挖槽机械端面形状相应外放20cm，以免成槽断面不足，妨碍钢筋笼下槽。
100.在进行步骤s43时，包括：
101.s431，成槽机垂直度控制
102.成槽前，利用车载水平仪调整成槽机的平整度，成槽过程中，液压抓斗配有纵向纠偏装置，首先通过倾角传感器实时检测抓斗的状态并发送到处理器进行处理，由处理器发出纠偏信号到控制油缸，调整抓斗状态；在工作中能够随时对槽壁进行前后修整，先进的测量系统，抓斗配备了触摸屏电脑测量系统，记录、显示液压抓斗开挖的深度和倾斜度，其挖掘深度、升降速度和x、y方向的位置可在屏幕上准确显示，测斜精度可达0.01
°
，并可通过电脑储存并自动打印输出；
103.s432，成槽挖土顺序
104.①
单元槽段均采用先两侧后中间的顺序，先挖槽段两端的单孔，或者采用挖好第一孔后，跳开一段距离再挖第二孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度；
105.②
先挖单孔，后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度，抓斗能套往隔墙挖掘，同样能使抓斗吃力均衡，有效地进行纠偏，保证成槽垂直度；
106.③
待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗，把抓斗挖单孔和隔墙时，因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性；
107.④
在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度挖除槽底沉渣；
108.s433，成槽挖土
109.挖槽过程中，抓斗入槽、出槽应慢速、稳当，根据成槽机仪表及实测的垂直度及时纠偏，在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙，使导墙内泥浆不受污染，挖槽时，应防止由于次序不当造成槽段失稳或局部坍落，在泥浆可能漏失的土层中成槽时，应有堵漏措施，储备足够的泥浆。
110.s5，制作地下连续墙钢筋笼；
111.s6，吊装地下连续墙钢筋笼；
112.在进行步骤s6时，使用1台260t和1台125t履带吊双机抬吊，主钩起吊钢筋笼顶部，副钩起吊钢筋笼中部，多组葫芦主副钩同时工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，控制钢筋笼垂直度，对准槽段位置缓慢入槽并控制标高。钢筋笼放置到设计标高后，用槽钢制作的扁担搁置在导墙上。
113.s7，浇筑地下连续墙混凝土；
114.s8，空墙段回填，采用碎石对地下连续墙中半截式地下连续墙部分的空墙段进行回填。
115.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。