smw桩施工三维动画 地下连续墙

地下连续墙(smw工法桩施工三维动画)2021-04-29 13: 06巨航建筑机械
第一部分现场布局
施工现场主要包括三个部分:地下连续墙成型区;泥浆系统区域;钢筋加工区 。三个区域通过便道相连 , 泥浆系统的管道宜布置在地下连续墙成墙区域 。
根据地质和结构特点 , 本工程地下连续墙施工采用“抓铣结合”成槽工艺 , 即浅层淤泥和粘土复合地层采用液压抓斗成槽 , 进入岩层后 , 采用成槽机进行成槽施工 。
为了尽量减少泥浆系统的占地面积 , 采用泥浆仓和现有泥浆池相结合的泥浆系统 。泥浆的混合、筛分和循环主要在泥浆池中完成 , 储存主要靠泥浆仓 。筒仓被分成两个互不相连的系统 。A筒仓组将浆液储存在一个槽中 , B筒仓组储存的浆液专门用于底部清洗和浆液更换 。
钢铁加工区
原则上 , 地下连续墙钢筋笼加工区设置在地下连续墙成槽区附近 , 以方便钢筋笼的运输和安装 。加工场地在压实原地面的基础上 , 铺设碎石 , 浇筑混凝土面层 。加工场地的大小根据最宽段钢筋笼的尺寸设置 , 钢筋笼按单元槽段整体加工 。现场可同时加工两个槽段的钢筋笼 。在钢筋加工场地附近设置原材料存放区、半成品加工区和钢筋笼堆放区 。
第二部分施工技术
导墙制作
导墙是保证地下连续墙位置准确和成槽质量的关键 。在施工期间 , 导墙经常承受钢筋笼、浇筑混凝土的导管和机械设备等静、动荷载 。因此 , 必须精心设计和施工 , 才能进行地下连续墙的正式施工 。
功能
【smw桩施工三维动画 地下连续墙】◆为挖沟机提供导向 , 形成沟槽;
◆储存泥浆 , 防止缺口坍塌;
◆作为施工中水平和垂直测量的基准;
导墙一般采用现浇钢筋混凝土结构 , 也有钢或预制钢筋混凝土制成的装配式结构 。根据不同的土壤特性进行设计和施工 。
◆测量定位、管道规划和检查
根据图纸坐标 , 测量并放出主体结构的外线 , 通过外线反映导墙的中心线和边线位置 , 导墙的中心线位置与地下连续墙的中心线位置重合 。
根据图纸要求测量地面标高和深度 , 以便开挖导墙 。由于基坑开挖时地下连续墙在外土压力作用下向内位移变形 , 为保证后期基坑结构的net 空满足要求 , 一般会放出导墙中心线 , 外部体积根据设计要求和结构深度综合确定 。
◆导墙设置为高于地下水位1.5m , 墙趾进入原状土层300mm以上 , 导墙底标高低于地下连续墙顶标高20cm以上 。若导墙施工区原状土破损松散 , 墙趾无法进入坚实的原状土层 , 应在导墙修筑前对土体进行加固 。
◆根据管线图上的管线位置 , 将待切割管线区域上方的路面打破 。并检测管道具体位置 。管道破裂后 , 堵住废气管道的横截面 , 并用水泥土回填该区域 。
混凝土强度达到5mpa后拆除模板 。拆模后 , 立即再次检查导墙的中心轴线和净空尺寸以及边墙混凝土的浇筑质量 。如发现边墙混凝土侵入网空或墙体出现空孔洞 , 应及时修补或封堵 。模板拆除后立即搭设木支撑 , 上下各一个 , 呈梅花形布置 , 间距1.0~1.5m , 土方经检验合格后立即回填 , 防止导墙移位 。在导墙混凝土达到设计强度之前 , 禁止任何重型机械和运输设备从旁边通过 。同时 , 导墙顶翼面应用红漆标出分格线 , 导墙施工缝应与地下墙施工缝错开 。
■钢筋笼的制造
根据钢筋笼设计图 , 在制作前绘制钢筋笼加工图 。根据导管的布置要求 , 应预先预留浇注导管的位置 。根据设计 , 在钢筋笼的适当位置焊接两根灌浆管 。钢筋接头根据主体结构的布置布置在钢筋笼上 。基坑监测构件按设计要求埋设在钢筋笼内 。所有预埋件应安装准确 。
目前常用的柔性接头地下连续墙钢筋笼加工流程一般为:搭设钢筋加工平台-固定底部水平钢筋及接头-固定底部主筋及水平钢筋-纵向桁架-横向桁架-顶部主筋-顶部分布筋-吊点钢筋及接头钢筋 。
钢筋笼加工平台应具有较强的刚度和稳定性 , 以防止钢筋笼在加工平台时因自重而变形 。在实际操作中 , 槽钢、工字钢等型材可以用钢筋焊接成平台 , 平台的长度根据钢筋笼的长度而定 。
为防止钢筋笼在起吊过程中发生不可逆的变形 , 对各种形状的钢筋笼设置纵向和横向桁架杆 。施工中严格按照设计和规范要求焊接桁架钢筋 , 以保证钢筋笼的刚度 。
◆监测所需的预埋设备 , 如测斜仪、测音管、土压力计等 , 应在地下墙钢筋笼制作过程中合理布置 , 避免与后续混凝土导管发生冲突 。所有外露电缆必须通过套管固定并包裹严密 , 以防止在混凝土提升和浇筑过程中因钢筋笼移位和管内灌浆而无法进行监测工作 。
◆地下连续墙钢筋接头是根据未来楼板的标高要求 , 预埋在地下连续墙钢筋笼上用于未来地下连续墙与楼板整体连接的接头 , 以及基坑开挖后预埋的接头 。
常见的有连接件锈蚀、螺纹损坏、方位偏差大 , 导致连接件与结构主筋断开、拧不到位、连接困难 。导致部分连接件无法与主体结构的钢筋连接 , 影响结构墙板的整体性 , 往往需要在连接前种植附加钢筋 。
◆原因分析
①钢筋笼本身的平整度不够 , 接头与分布筋为点接触 , 定位难以控制 , 焊接处容易变形 。
(2)基坑开挖后 , 地下连续墙切割时接头螺纹损坏 。
③钢筋笼吊装入槽过程中 , 与导向壁发生碰撞 , 导致接头盖脱落 。
④连接器预留设置不考虑钢筋笼的沉降 。
通过对接接头施工中容易出现的质量问题 , 考虑两点式接头施工质量的提高 , 克服接头定位偏差、螺纹损坏、腐蚀等弊端 。
◆为保证接头定位准确 , 满足施工要求 , 在钢筋笼上焊接固定接头前 , 必须对接头进行定位控制 , 然后再进行焊接固定 。因此 , 解决办法是增加连接器“定位卡”装置 。可以用角钢 。在钢筋笼接头标高处水平点焊角钢 , 代替传统的拉线方法 。连接件的高度控制以角钢边线为基准 。连接器搁置在角钢平面上 , 定位后通过焊接固定 。
◆条形盖板设计成“L”形 。将连接器的独立盖拧入位后 , 沿连接器的连接方向插入条形盖 。一般用铝彩钢板做条代替 , 沿连接器连接方向密封 , 用细铁丝拧紧 。地下连续墙保护层被切割时 , 理论上连接段保护层会成片脱落 。
罐笼提升
钢筋笼的吊装通常采用履带吊进行 , 因为钢筋笼吊装完成后 , 吊车需要将垂直吊装的钢筋笼运至孔口进行下放 。
钢筋笼的吊装和放置应根据其重量和长度 , 选择相匹配的起重机 。一般采用单机吊装和双机吊装 , 会有专人统一指挥 。入槽时应缓慢下降 , 平稳入槽 , 不允许快速强行下降 。入槽后 , 应根据实测导墙标高准确控制笼顶标高 。
罐笼提升的注意事项
⑵钢筋笼吊装前 , 吊装前的施工方案必须经过专家论证 , 并对钢筋笼进行“三检” , 填写“隐蔽工程验收单” , 并请监理验收签证 , 否则不能进行吊装作业 。
??Before吊装钢筋笼时 , 应明确开挖面的方向 , 因为开挖面和迎土面的钢筋往往不对称 。如果你犯了一个错误 , 应力条件是完全相反的 。
(3)如果用履带吊远距离吊起钢筋笼 , 钢筋笼必须垂直悬挂空 。
(4)吊装转角钢筋笼时 , 应设置“人”字形桁架 , 并加一些专用的斜拉杆 , 以加强其刚度 , 防止钢筋笼变形 。当钢筋笼下入槽内时 , 应逐渐取出 。
■钢筋笼包括
钢筋笼制作完成后 , 吊装前 , 检查所有预埋件和钢筋连接件的数量和位置 , 以及监测设备的安装是否准确 , 符合质量标准后方可吊装入槽 。
钢筋笼吊装前 , 应再次复核导墙上四个支点的标高 , 准确计算吊筋长度 , 确保钢筋笼位置准确 。钢筋笼就位后 , 由于吊点位置与测点不完全一致 , 吊筋会变长等 。 , 影响钢筋笼的标高 。钢筋笼的笼顶标高应立即用水准仪测量 , 并根据实际情况进行调整 , 以便将笼顶标高调整到设计标高 。
钢筋笼支立时 , 对准槽段中心轴线 , 挂直扶稳 , 缓慢下沉 , 避免碰撞孔壁 。
当下部钢筋笼下降到孔口时 , 钢筋槽钢将用于稳定钢筋笼的钢筋顶部 , 并立在导墙上 。然后吊起上节钢筋笼 , 垂直后将上节和下节主筋配对 , 用U型扣连接 。
当钢筋笼接近预定标高时 , 检查笼体的平面位置 , 如果超过标准 , 则进行调整 。当钢筋笼设置到预定标高时 , 用槽钢将钢筋笼架设在导墙上 , 并用水平仪校准槽钢顶面标高 , 确保在同一水平面上 。
钢筋笼的制造要求
1.钢筋笼加工场地和生产平台应平整 , 分段制作的钢筋笼应在同一舞台上组装 , 并焊接或机械连接 。主筋接头的搭接长度应符合设计要求 , 搭接位置应错开50% 。φ 25以上的三级钢和二级钢采用机械连接 。
2.钢筋笼吊装桁架应根据钢筋笼吊装过程中的刚度和整体稳定性计算结果确定 。
3.钢筋笼主筋的交叉点应为50% , 点焊应均匀分布 。主筋、桁架和吊点应100%点焊 。
4.钢筋笼应设置保护层垫块 , 纵向间距3m ~ 5m , 横向2 ~ 3块;定位垫块应采用4mm~6mm厚的钢板做成“”形 , 并与主筋焊接 。
钢筋笼的吊装要求
1.起重机的选择应满足吊装高度和起重量的要求 , 主起重机和辅助起重机应根据计算确定 。
2.钢筋笼吊点的布置应根据吊装工艺和计算确定 , 并对钢筋笼整体吊装的刚度进行安全验算 。根据计算结果 , 应配置吊索、吊点、钢筋和吊架 。钢吊架的长度应根据导墙的实测标高确定 。
3.起吊钢筋笼前 , 检查吊车回转半径600mm范围内无障碍物 , 并进行试吊 。
4.钢筋笼吊装时 , 准槽段中心线应缓慢下沉 , 不得强行入槽 。
5.钢筋笼的迎土面和迎坑面应放置正确 , 严禁倒置 。
6.基础清理后应及时吊装钢筋笼 。
7.异形槽段钢筋笼吊装前 , 应加强转角 , 并随着入槽过程逐渐切断 。
钢筋笼制造的质量控制
1.钢筋生产平台的平整度应控制在20mm以内 。
2、钢筋笼安装误差应小于20 mm..
3.钢筋笼制作的允许偏差应符合下表的规定 。
■泥浆准备
泥浆对槽壁施加压力 , 保护挖好的深槽形状 , 浇筑混凝土时更换泥浆 。泥浆通常由膨润土、水、化学处理剂和一些惰性物质组成 。
功能
◆形成不透水的泥皮 , 防止地下水渗漏和罐壁剥落 , 保持罐壁稳定 。
◆冷却和润滑机器和工具
◆悬浮土渣 , 运出地面 。
根据场地地质条件 , 泥浆一般采用膨润土泥浆 , 其材料成分包括膨润土、CMC(纤维素)、Na2CO3(纯碱)和水 。
■质量管理
在地下连续墙施工过程中 , 各种因素都会导致泥浆性能的恶化 。主要原因有:泥浆被泥皮的形成所消耗 , 泥浆被地下水或雨水稀释 , 粘土颗粒混入泥浆 , 混凝土中的钙离子混入泥浆 , 土壤或地下水中的阳离子混入泥浆 。
◆ 2~3块地下连续墙施工作为试验段 。通过试验段了解成槽清孔泥浆的比重、粘度等性能指标 , 并对后续地下连续墙施工中的泥浆配合比进行调整和优化 。
◆泥浆生产过程中 , 每班应检测两次质量指标 。新鲜泥浆在使用前应存放12小时 , 使其充分膨胀 , 并在泥浆池中用泥浆泵不断搅拌 。
◆成槽过程中 , 泥面必须高出地下水位0.5m 。沟槽内的泥浆应定期检测 , 并充分注意周围环境条件对泥浆质量的影响 , 如地下水位的变化 。排出的渣土土质与原勘探地质条件不同 , 防止泥浆溢出到导墙外 , 防止雨水和地表水流入沟槽 。
◆泥浆形成后 , 在罐内停留时间较长 , 罐内泥浆质量容易下降 , 悬浮在泥浆中的土渣会沉淀 , 从而降低泥浆比重 , 使形成的泥皮较弱 , 抗渗性差 。因此 , 在泥浆静置期间 , 应适当向罐内加入一些新拌的泥浆 , 并定期进行质量检查 。
◆使用过的泥浆经过除砂器 , 去除土壤颗粒和碎石 , 然后干净的泥浆被输送回罐内 。成槽完成后 , 将铣槽机放置在槽底 , 将用过的泥浆泵出置换 , 并由除砂器回收 , 同时向槽上部供应新鲜泥浆 。这一过程一直持续到泥浆达到吊装钢筋笼和浇筑混凝土的规定标准 。
■挖沟施工
地下连续墙成槽设备的选择是成孔施工技术的关键环节 。需要根据地质、工期、孔深、水下混凝土浇筑、成本等要求分析大致情况 。对实际工程进行科学合理的比选 , 初步确定挖沟设备的基本形式 , 特别是对工程地质条件进行深入细致的分析 , 提取各断面的关键地质数据 , 预测各种可能的施工难点 , 制定应对措施 , 作为确定的重要依据 。
根据地质和结构特点 , 本工程地下连续墙采用“抓铣结合”成槽工艺 , 即利用液压挖掘机对浅层淤泥和粘土复合地层进行成槽 , 进入岩层后 , 利用成槽机进行成槽施工 。
由于本工程连续墙接头的特点 , 采用成槽法 。根据沟槽段的长度和挖沟机的开口宽度 , 确定首次开口宽度和闭合宽度 , 以保证挖沟机在切土时两侧相邻条件的平衡 , 从而保证沟壁垂直 。
■按施工顺序可分为先开宽、连续宽、封闭宽三种 。
◆首次开口宽度
开槽液压抓斗→双轮铣挖→下放两端安装CWS接头→换浆除碴→吊装钢筋笼→浇筑混凝土→首次开口 。
◆连续振幅
开槽液压抓斗→双轮铣挖→拔出施工单一侧CWS接头→下放安装另一侧CWS→换浆除碴→吊装钢筋笼→浇筑混凝土→完成本单 。
◆闭合振幅
开槽液压抓斗→双轮铣挖→拔出两端CWS接头→换浆除碴→吊装钢筋笼→混凝土浇筑→完成本图 。
◆液压抓斗
挖沟施工首先用液压抓斗挖掘沟段 , 液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓取强风化岩石上方的层 。在挖沟过程中 , 严格控制抓斗的垂直度和平面位置 , 特别是在开槽阶段 。仔细观察监控系统 。如果X轴和Y轴任何方向的偏差超过允许值 , 请立即纠正 。抓斗沿地下连续墙中轴线入槽 , 机械作业应平衡 。并及时灌泥浆 , 以保持导墙内泥浆液面的稳定 。
◆双轮铣削
使用换槽机成槽时 , 首先以较快的铣削速度再次铣削抓斗已挖好的孔 , 修复抓斗成槽段;遇到岩层时降低铣削速度 , 完成岩层的开槽 。
双轮铣槽机的工作原理是反循环原理 。在挖掘过程中 , 两个铣刨轮不断地切割下面的泥土和岩石 , 然后将它们卷起并打碎成小块 , 然后在罐中与稳定的泥浆混合并吸入泵中 。安装在真空箱空上的离心泵将含有碎片的泥浆泵入循环装置 , 在循环装置中 , 泥浆和岩石碎片通过振动系统与泥浆分离 , 处理后的干净泥浆被泵回罐中循环使用 。
在开槽过程中 , 通过铣头上的传感器采集各种数据 , 分析双轮开槽机的工作状态(铣头的矫直状态、铣削深度、铣头的阻力) , 并进行相应的操作 。根据铣头在不同土层中的下降速度 , 通过控制铣头上的压力 , 可以减少刮刀的磨损 , 加快开槽速度 。铣刨硬土时 , 铣刨头的下降速度要慢下来(防止铣刨头底部的轮轴受力过大 , 使硬石头损坏轮轴上刮刀的合金部分) , 上下做一个小的动作 , 使铣刨轮上刮刀的合金部分能有效铣刨硬土 , 尽快把碎石头吸走 。
在地层多变的地区 , 铣削时 , 铣头往往会造成前、后、左、右铲运机受力不同 , 导致铣头倾斜 , 槽偏 。此时 , 操作者需要控制液压千斤顶系统及时伸出或缩回左右导向板和前后校正板 , 调整铣头的姿态 , 减缓铣头的下降速度 , 从而有效控制槽孔的垂直度 。
孔加工完成后 , 槽孔被接受 。最终的孔验收项目包括深度、宽度和孔形 , 用超声波测井仪测量 。超声波测井仪可以同时绘制X轴和Y轴上的井眼形状 , 快捷方便 , 精度高 。如果达不到设计要求的精度 , 则进行相应的处理合格后 , 再进行下道工序 。
◆接地连接墙接头
目前 , 国内广泛采用的接头形式主要有锁口接头、工字钢接头、十字钢板接头和铣削接头等 。 , 而且各自的施工工艺和优缺点都不一样 。根据以往的施工经验 , 地下连续墙接缝渗漏的主要原因是施工缝成型不好 , 混凝土不密实 。举两个例子 , 当采用锁定管接头时 , 锁定管接头的拔出时间与混凝土的凝结时间密切相关 。如果早期混凝土强度不够 , 混凝土强度不容易坍塌;如果太晚 , 拔出阻力太大 , 拔出困难 , 拔出过程中混凝土接头截面容易损坏 , 成型质量不高 , 混凝土不密实 , 导致漏水 。另一种工字钢接头和十字钢板接头为刚性接头 , 适用于土质条件较差的地层 , 其防水性能较锁管有较大提高 。但施工用钢量大 , 导致地下连续墙钢筋笼自重重 , 工程造价高 。
上述接缝方法的主要施工控制点是防止混凝土在接缝周围流动 。常规的工艺是堵漏 , 必须将堵头插到底 , 堵头背面必须回填密实 。但从实用的角度来看 , 很难保证填土的压实效果 。虽然新旧槽段的接口已经用墙刷清理过多次 , 但还是会留下泥浆 , 造成混凝土不密实 , 漏水 。
管道(箱)施工应符合下列要求:
1连接管(箱)和连接件应有足够的强度和刚度 。
2接管(箱)进场后 , 首次使用前 , 应在现场进行组装试验 。
3接头管(箱)应露出导墙顶部1.5m~2.0m以上
4接管(箱)的吊装应垂直缓慢下放 , 严格控制垂直度 。
5接头管(盒)的背面应填满 。
6接头管(盒)在混凝土浇筑初凝后开始起吊 , 每30min分钟一次 , 每次50 mm ~ 100 mm , 应在混凝土终凝前全部拔出 。
7接头管(盒)的拉拔应垂直、均匀、缓慢、连续 , 不得损伤接头处的混凝土 。
8接头管(盒)拔出后应及时清洗干净 。
刷墙清底
挖土过程中留在槽内的土渣和吊装钢筋笼时刮下的槽壁泥皮应堆放在槽底 。挖沟后 , 悬浮在泥浆中的土粒会逐渐沉降到沟底 。在浇筑地下连续墙之前 , 必须清除槽底的泥沙 , 主要是泥沙 。这项工作被称为底部清洁 。
底部清洗有两种基本方法:置换法和沉淀法 。更换方法是在挖沟后立即仔细清理沟底 , 在土渣尚未沉降前 , 用新的泥浆更换沟内的泥浆 。用沉淀法在土渣沉降到槽底后进行清底 , 一般在插入钢筋笼之前或之后进行 , 但后者受到钢筋笼的阻碍 , 无法彻底清理 。
清除池底沉淀物的方法有:①用吸泥泵排泥;②空气升式液体排泥法;③带搅拌翼的潜水泥浆泵排泥方法;(4)水车冲洗排泥法;⑤抓斗直接排泥法 。在这些方法中 , 最常用的是前三种 , 如图所示 。
刷墙和基层清洁的要求
1.沟槽形成后 , 应将相邻混凝土的端面清理干净 , 并刷墙至底部 。刷墙的次数不能少于20次 , 刷墙上不能有泥 。
2、刷墙完成后应清理基层和泥浆置换 。
3.应采用抽水方法清理地基 , 使罐底泥沙指标符合要求 。
■混凝土浇筑
1.导管应采用直径为200mm~300mm的多节钢管 , 管接头连接应密封牢固 。施工前应进行拼接和水密性测试 。
2.导管的水平布置距离不宜大于3m , 距槽两侧端部的距离不宜大于1.5m , 导管下端距槽底的距离宜为300mm~500mm 。应该在导管中放置防水塞 。
3、浇筑水下混凝土应符合下列要求:
1)钢筋笼吊装到位后 , 应及时浇筑混凝土 , 间隔时间不得超过4h 。
2)混凝土初浇后 , 导管在混凝土中的埋深应大于500mm 。
3)混凝土浇筑应均匀连续 , 间隔不超过30分钟 。
4)槽内混凝土面的上升速度不应小于3m/h , 同时不应大于5m/h;混凝土管埋入混凝土的深度宜为2m ~ 4m , 相邻两管之间的混凝土高度差应小于0.5m
5)混凝土浇筑面应高出设计标高300mm~500mm , 墙顶标高及凿开浮浆后的墙体混凝土强度应符合设计要求 。
6)每根导管共用的浇铸面积应基本相等 。
4.对于墙顶低落3m以上的地下连续墙 , 墙顶以上的设计标高 , 应间隔用低强度混凝土或水泥砂浆填实 , 其余槽应用砂填实 。
5.混凝土的填充系数应为1.0~1.2 。
为了满足第一次灌注导管的埋深和后续混凝土灌注的连续性 , 必须保证混凝土的供应 。现场至少6车首批混凝土(90m)可浇筑 , 浇筑过程对称 。
槽内浇注导管间距不大于3m , 槽段内布置两根导管(特殊槽内布置三组导管) 。所有导管均匀下料 , 混凝土表面高度差不大于0.5m , 导管埋深不小于2m且不应超过6m 。浇筑过程中 , 根据浇筑体积的计算 , 每30分钟测量一次槽内混凝土面 , 测点设置在两导管之间和槽孔两端 。浇注时间的同步测量
墙底灌浆的施工控制要求
1.墙底灌浆应在墙体混凝土达到设计强度后进行 。
2.注浆管应采用钢管 , 单个槽内的注浆管数量不应少于2根 。灌浆管和钢筋笼应牢固固定 。灌浆管的下段应延伸至槽底200毫米~500毫米 。
3.灌浆机应采用单向阀 , 能承受大于1MPa的静水压力 。
4.灌浆量应符合设计要求 , 灌浆压力应控制在0.2-0.4 MPa之间 。
5.地下连续墙混凝土初凝后终凝前 , 应使用高压水对灌浆管道进行劈裂 。
6.灌浆液应由P.O.42.5水泥制成;水灰比应为

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