建筑工程基坑支护(地下连续墙+内支撑)施工工艺及控制要点
目 录
一、 编制依据
二、 施工准备
三、 工艺流程
四、 施工要点
五、 质量控制要点及检验标准
一、编制依据
序号 | 名称 | 备注 |
1 | 《地下工程防水技术规范》 | (GB50108-2008) |
2 | 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 | (GB50202-2018) |
3 | 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 | (GB50204-2015) |
4 | 《地下防水工程质量验收规范》 | (GB50208-2011) |
5 | 《建筑基坑工程监测技术规范》 | (GB50497-2009) |
6 | 《钢筋焊接及验收规程》 | (JGJ18-2012) |
7 | 《建筑桩基检测技术规范》 | (JGJ106-2014) |
8 | 《建筑基坑支护技术规程》 | (JGJ120-2012) |
9 | 《地下连续墙结构设计规程》 | (DBJT15-13-95) |
10 | 《XX省建筑基坑支护工程技术规程》 | (DBJ/T15-20-97) |
11 | 《XX省建筑地基基础检测规范》 | (DBJ-15-60-2008) |
12 | 《地下连续墙施工规程》 | (DGTJ08-2073-2010) |
二、施工准备
(一)技术准备
- 组织项目部进行图纸自审,熟悉图纸内容,了解施工技术标准,明确工艺流程。
- 参与四方图纸会审,由设计进行交底,明确设计意图。
- 组织编制地下连续墙、格构柱及内支撑专项施工方案。
(二)材料准备
- 地下连续墙
钢筋、模板(木模或钢模)、钢板、白铁皮、焊条、超声波检测管、粘土、接头箱、导管。
- 格构柱
护筒、钢筋、钢板、粘土、导管。
- 内支撑
钢筋、模板、木枋、钢管、塑料薄膜、对拉螺杆、PVC 套管。
(三)设备准备
常用机械设备表
序号 | 设备名称 | 数量 | 规格型号 | 备注 |
1 | 挖机 | 若干 | / | 导槽开挖 |
2 | 成槽机 | 若干 | SG60 | 地下连续墙成槽 |
3 | 旋挖桩机 | 若干 | SH280 | 格构柱成孔 |
4 | 冲孔桩机 | 若干 | CZ-80 | 成槽、成孔 |
5 | 履带吊 | 若干 | / | 钢筋笼、格构柱吊装 |
6 | 直流电焊机 | 若干 | BX1-500 | 钢筋笼焊接 |
7 | 等离子切割机 | 若干 | / | 钢板切割 |
8 | 滤砂机 | 若干 | / | 泥浆处理 |
9 | 制浆泵 | 若干 | / | 泥浆配置 |
10 | 泥浆泵 | 若干 | / | 泥浆循环 |
11 | 经纬仪 | 若干 | / | 测量放线 |
12 | 全站仪 | 若干 | / | 测量放线 |
13 | 水准仪 | 若干 | / | 测量放线 |
14 | 黏度计 | 若干 | / | 泥浆黏度检测 |
15 | 比重计 | 若干 | / | 泥浆比重检测 |
16 | 洗砂瓶 | 若干 | / | 泥浆含砂率检测 |
17 | 测绳 | 若干 | / | 成槽(孔)深度检测 |
常用机械设备工效表
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 工效 | 备注 |
1 | 成槽机 | SG60 | 5~6h/20m | 可入强风化岩成槽 |
2 | 旋挖桩机 | SH280 | 5h/20m | 格构柱成孔 |
3 | 冲孔桩机 | CZ-80 | 4~5h/m | 中风化、微风化岩成槽 |
4 | 直流电焊机 | BX1-500 | 6~8 台/幅 | 制作一幅钢筋笼 |
备注:各类机械均选用一种常见规格型号进行说明
(四)现场准备
- 施工前现场场地完成“三通一平”工作,地下管线、地面废旧建筑物等均拆除完成,临水、临电已接驳到位并能满足施工需求。
- 综合考虑拟采用设备型号参数,在场内修建临时施工道路,满足大型机械设备及材料运输车辆通行。
- 在基坑中部设置泥浆池,分三级贮存,采用 240mm 厚灰砂砖砌筑,内侧抹灰,地面以下 1.5m,高出地面 0.5m,分为新浆池、循环池和废浆池。泥浆池体积应按照每日成槽方量的 1.5~2 倍进行设置,以满足现场施工需求。
三、工艺流程
地下连续墙及内支撑施工工艺流程
四、施工要点
(1)地下连续墙施工要点
1、测量放线 |
在原基准点和水准点的基础上建立现场施工控制网。 |
2、导墙开挖 |
内外导墙间净距比设计的地下连续墙厚度大 40mm,净距的允许偏差为±5mm,轴线 距离的最大允许偏差为±10mm。 |
3、导墙钢筋绑扎 |
钢筋型号、长度间距要求准确,采用双根绑扎丝绑扎牢固。绑扎时需预留下一幅导 墙钢筋施工接头(预留钢筋接头需错开 35D)。 |
4、导墙模板安装 |
导墙模板采用 10mm 钢板和 10×100mm 槽钢背楞制作,模板的拼缝、错台控制在 2mm 以内。模板中间撑采用φ32mm 钢筋焊接的钢支撑进行支护,间距 1000mm 布置。 |
5、导墙混凝土浇筑 |
浇筑必须对称分层浇注。分层厚度为 400mm,边浇注边振捣,振捣采用插入式振捣 器振捣。振捣时须做到快插慢拔,让气泡排除,振捣时间为 20~30s(严禁翻浆) |
6、导墙养护拆模 |
浇筑后表面采用塑料布覆盖保温,持续洒水养护至达到设计强度。导墙强度达到70%后方可拆模,拆模后在导墙内侧下部每隔 2m 加设 80mm×80mm 木枋支撑,上部每隔 2m 加设 C10 槽钢支撑。 |
7、泥浆配置及使用 |
一般选用优质粘土或膨润土制造泥浆,泥浆的性能指标和配合比,须通过试验加以 确定。 |
8、泥浆循环 |
泥浆使用一个循环之后,利用泥浆净化装置对泥浆进行分离净化并补充新制泥浆, 以提高泥浆的重复使用率。提高泥浆技术指标的方法是向净化泥浆中补充重晶石粉、烧碱、钠土等,使净化泥浆基本上恢复原有的护壁性能(比重 1.03~1.20、黏度 19s~30s, 含砂率<4%)。 |
9、槽段开挖 |
挖槽过程中,抓斗入槽、出槽应慢速稳当,根据成槽机仪表显示的垂直度及时纠偏。 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。根据场地地质情况,强风化岩层以上采用成槽机, 中、微风化岩层采用冲孔桩机配合成槽。 |
10、槽段检验 |
槽段长度允许偏差为 2%,槽段厚度允许偏差为+1.5%、-1%,槽段倾斜度允许偏差 1/150。承重墙槽底沉渣厚度不应大于 100mm,非承重墙槽底沉渣厚度不应大于 150mm。 |
11、清刷接头 |
刷壁上下反复刷动至少 10 次,直到刷壁器上无泥为止后,继续采用刷壁器对接头 刷壁 2~3 次。刷壁工具使用特制刷壁器,刷壁必须在清底之前进行。 |
12、清底换浆 |
钢筋笼下放完成后,混凝土浇筑之前,再次采用测绳对连续墙槽底沉渣进行检测, 若槽底沉渣超出 30cm,则采用正循环输送新浆入槽,控制槽底沉渣小于规范要求。 |
13、钢筋笼制作 |
钢筋笼采用整体制作,在通长的钢筋笼底模上整幅加工成型,整体吊装入槽。一般 在钢筋笼设置纵向钢筋桁架,钢筋笼的规格、尺寸按设计要求和槽段尺寸、接头型式、 深度要求进行制作。 |
14、钢筋笼吊放 |
钢筋笼吊放采用双机抬吊,空中回直。以一台大履带吊作为主吊,一台小履带吊机 作辅吊机。起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相重合,保证起吊平衡。 |
15、接头箱吊放 |
钢筋笼就位后,在钢筋笼工字钢接头处吊放方形接头箱,并用沙袋进行侧边回填支 撑。 |
16、导管安装 |
混凝土采用导管法灌注,导管直径一般选用 250~300mm,每节长 2m~3m,并配备 l~ 1.5m 的短管以调整长度,各节导管之间尽量采用丝扣连接,并且连接处应加设橡胶垫圈密封,以防混凝土灌注时导管漏水。 |
17、混凝土浇筑 |
在槽段内同时使用两根导管浇筑时,其间距不应大于 3m,导槽距槽段端部不宜大于 1.5m,混凝土上升速度不小于 3m/小时,同时不宜大于 5m/h,相邻两导管内混凝土高差应小于 0.5m,控制导管埋深在 2~4m 之间。 |
18、接头箱顶拔 |
根据水下混凝土凝固速度及施工中试验数据,混凝土灌注开始后 3~4h 开始拔动。 以后每隔 30 分钟提升一次,其幅度为 50~100mm,混凝土浇筑结束 8 小时以内,将接头箱完全拔出。 |
(2)格构柱施工要点
1、放大样、设置定位撑 |
在加工平台上按 1:1 的大样放出钢格构柱角钢外轮廓线,角钢利用固定尺寸的马 凳进行定位、固定。 |
2、装配拼装单元 |
先进行单根角钢拼接,角钢之间用同型号角钢拼接,拼接长度为 500mm,拼接位置角钢接头对角错开长度不小于 2.0m,拼接角钢对接端部须磨平,端面应水平。单个角钢 拼接完成后,再利用两支角钢组成一个拼装单元。 |
3、组装连接钢板 |
在角钢上表面放线,定出钢板的组装位置,将钢板点焊固定在角钢上表面。为防止 焊接变形,先进行钢板与角钢的点焊固定,待全部拼装后再进行加固焊接。 |
4、格构柱组装 |
将拼装成型的单元吊至钢格构柱组装架上,竖向放置,内外沿和内定位桩靠紧顶死。 |
5、底部角钢固定 |
调整拼装单元的直度,用 U 字型钢将底部角钢定位。 |
6、第三面钢板定位安装 |
在组装单元角钢上表面划线,根据划线安装角钢间连接钢板,将连接钢板点焊固定。 点焊位置及焊缝长度、高度与前同。 |
7、翻身 |
第三个面的钢板点焊固定后,将组装单元翻身。 |
8、安装第四面连接钢板 |
按照前面的方法对第四个面的连接钢板进行定位并点焊固定。 |
9、焊接 |
钢格构柱组装完毕后,进行焊接作业,为减少焊接收缩引起的构件变形,采取对称 焊及跳焊作业,即同时焊接钢格构柱的两个侧面同一标高位置的焊缝;在焊接钢板时, 间隔两块焊接,钢立柱拼接部位周边需满焊。 |
10、格构柱安装 |
格构柱与钢筋笼连接点主要设置在格构柱下 2.5m 范围内,在该部位上、下部设置 两个连接点,连接处的钢筋笼主筋与钢格构柱进行焊接,采用双面焊,焊缝长度不小于 5d。 |
11、格构柱的吊放 |
格构柱设置三个吊点,主吊钩用滑轮连接两个吊点,副吊钩吊第三点。吊装时,主、 副吊点将格构柱平行吊离地面,将格构柱子吊到离地面高约 2m 的位置,始终保持格构 柱底部不和地面按触。 |
12、混凝土浇筑 |
开始灌注第一斗混凝土时,导管下端离孔底控制在300mm~500mm,且在第一斗混凝土 投入后埋入长度应达到 0.8m 以上;导管埋深不少于 2m。水下混凝土灌注应连续进行, 不得中断。提升导管时应避免碰挂钢筋笼。 |
(3)内支撑施工要点
1、场地平整 |
土方大开挖至支撑梁底 100mm 标高处,人工平整梁底土方,夯实;如遇淤泥质粘土, 换填后平整夯实。 |
2、垫层浇筑 |
场地平整到位后,浇筑 100mm 厚 C15 素混凝土垫层,宽度为梁宽+200mm(梁两侧各 扩 100mm)。 |
3、测量放线 |
根据梁中心线,在垫层上弹两道墨线,即梁边线和模板控制线。 |
4、塑料薄膜铺设 |
垫层磨光、找平后再铺设一层塑料薄膜,以便后续垫层凿除。 |
5、钢筋绑扎 |
在垫层上梅花布置与梁混凝土同强度的混凝土垫块。钢筋主筋均采用直螺纹套筒连 接,上部钢筋接头设在跨中 1/3 范围内,下部钢筋接头在支座,接头百分率不大于 50%。 |
6、模板安装 |
分为无封板处和有封板处两种情况 |
7、混凝土浇筑 |
混凝土浇捣应按顺序依次浇捣,浇捣使用插入式振动棒,振动距离应小于振动棒作 用半径的 1.5 倍,振动上层砼时,振动棒插入下层 50mm,不得漏振,也不得插入一点振, 每一点振捣时间为 20~30S。 |
8、混凝土养护 |
在混凝土浇筑完成后,12h 以内应进行养护,然后根据天气情况洒水养护,要保证 混凝土处于湿润状态同时养护时间不少于 7 天。混凝土强度要达到 80% 以上后才能挖支撑下土方。 |
五、质量控制要点及检验标准
(一)地下连续墙质量控制要求
- 导墙
地下连续墙成槽前沿设计墙位布置导墙,导墙内面拆模后立即在墙间加设支撑,在混凝土养护期间重型机械不得在导墙附近作业或行走。
- 泥浆护壁
护壁泥浆选用优质膨润土或粘粒含量大于 50%、塑性指数大于 20、含砂率小于 5%、二氧化硅与三氧化铝含量比值为 3~4 的优质粘土,使用前取样进行泥浆配合比试验,施工阶段必须严格泥浆管理,泥浆拌制和使用时必须进行检验,不
合格及时进行处理。
泥浆性能指标
项次 | 检查项目 | 性能指标 | 检查方法 | |||
1 | 新拌制泥浆 | 比重 | 1.03~1.10 | 比重计 | ||
黏度 | 黏性土 | 20s~25s | 黏度计 | |||
砂土 | 25s~35s | |||||
pH 值 | 8~9 | PH 试纸 | ||||
2 | 循环泥浆 | 比重 | 1.05~1.25 | 比重计 | ||
黏度 | 黏性土 | 20s~30s | 黏度计 | |||
砂土 | 30s~40s | |||||
pH 值 | 8~10 | PH 试纸 | ||||
3 | 清基 (槽) 后的泥浆 | 现浇地下连续墙 | 比重 | 黏性土 | 1.10~1.15 | 比重计 |
砂土 | 1.10~1.20 | |||||
黏度 | 20s~30s | 黏度计 | ||||
含砂率 | ≤7% | 洗砂瓶 | ||||
4 | 预制地下连续墙 | 比重 | 1.10~1.20 | 比重计 | ||
黏度 | 20s~30s | 黏度计 |
- 成槽清底
1、挖槽宜相隔 1~2 段跳段进行,从成槽至混凝土浇筑完成的累计槽壁暴露时间不宜超过 24 小时。
2、挖槽时加强观测,如槽壁发生较严重的局部坍塌时,应及时回填并妥善处理。
3、挖槽结束后,及时检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等,合格后方可进行清槽换浆。
4、槽段长度允许偏差 2%;槽段厚度允许偏差+1.5%,-1%;槽段倾斜度允许偏差 1/150;墙面局部突出不应大于 100mm;墙面上的预埋件位置偏差不应大于100mm。
5、承重墙槽底沉渣厚度不应大于 100mm,非承重墙槽底沉渣厚度不应大于150mm。
- 钢筋笼加工与吊放
1、单元槽段钢筋笼装配成一个整体,钢筋笼必须分段时,采用搭接接头, 接头位置和长度应满足混凝土结构设计规范的要求。
2、起吊过程中保证钢筋的保护层厚度和钢筋笼有足够的刚度,采用保护层垫块、纵向钢筋桁架及主筋平面的斜向拉条等措施。
3、钢筋笼的钢筋交叉点至少 50%采用焊接,焊接点必须牢固,临时铅丝绑扎点在钢筋入槽前应全部清除。
4、钢筋笼平稳入槽就位,如遇到障碍应及时重新吊起,查清原因,修好槽壁后再就位,不得采用冲击、压沉等方法强行入槽,钢筋笼就位后应在 4 小时内
浇筑混凝土,超过 4 小时未能浇筑混凝土,把钢筋笼吊起,冲洗干净后再重新入槽。
5、钢筋笼的下端与槽底之间宜留有 500mm 间隙,钢筋笼两侧的端部与接头管或相邻墙段混凝土接头面之间应留有 100mm~150mm 的间隙。
- 混凝土灌注
1、单元槽段内同时使用两根导管浇筑时,其间距不大于 3m,导槽距槽段端部不大于 1.5m,各导管底面的高差不大于 0.3m,施工中采取措施避免混凝土绕
过接头管注入另一个槽段,混凝土连续快速浇筑,并在初凝前结束浇筑作业,槽段过深时宜加缓凝剂。
2、墙段之间的接缝选用圆形接头管或工字钢接头,换浆前接头面严格清刷, 不得留有夹泥或混凝土浮渣粘着物,浇筑混凝土时经常转动接头管,拔管时不得损坏接头处混凝土。
3、墙段的浇筑标高应比墙顶设计标高增加 500mm。
- 检测
地下连续墙采用声波透射法进行墙身完整性检测,以判定墙身缺陷的位置、范围和程度。
1、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)
①地下连续墙检测墙段实量不宜少于同条件下总墙段数的 20%,且不得少于3 幅,每隔检测墙段的预埋超声波管数不应少于 4 个,且宜布置在墙身截面的四边中点处。
②当根据声波透射法判定的墙身质量不合格时,应采用钻芯法进行验证。
2、XX省建筑地基基础检测规范(DBJ-15-60-2008)
地下连续墙作为永久结构的一部分时,抽检数量不应少于总槽段数的 20%, 当作为临时性结构时,抽检数量不应少于总槽段数的 10%,且均不得少于 3 个槽段。地下连续墙单个直槽段中的声测管埋设数量不用少于 4 根,声测管间距不宜大于 1.5m;对于转角槽段,声测管埋设数量不少于 3 根。
3、超声波检测管埋设要求
声测管应沿钢筋笼内侧布置,边管宜靠近槽边,并沿基坑顺时针旋转方向对声测管依次编号。
声测管顶部宜和主筋平齐或略低,以免开挖时受到损坏。埋设完后在声测管上部应立即加盖或堵头,以免异物入内
地下连续墙声测管布置示意图
4、超声波检测方法
测试前先将各地下连续墙声测管口封盖打开,清理管内杂物,并在管内注满清水。测试时每两根声测管为一组,通过水的耦合,超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去,在另一根声测管中的声测管接收信号,超声仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由地下连续墙底同时往上依次检测,遍及各个截面。施工中,需做好相关数据记录,若前期准备工作充分,检测时间约半小时~一小时/槽段。
(二)格构柱质量控制要求
- 灌注桩质量控制详灌注桩施工章节。
- 钢格构柱质量控制
钢格构柱焊接质量要求
序号 | 项目 | 允许偏差(mm) | |
1 | 缺陷类型 | 二级 | 三级 |
2 | 未焊满(指不足设计要 求) | ≤0.2+0.02t 且≤1.0 | ≤0.2+0.04t 且≤2.0 |
每 100.0 焊缝内缺陷总长≦25.0 | |||
3 | 根部收缩 | ≤0.2+0.02t 且≤1.0 | ≤0.2+0.04t 且≤2.0 |
长度不限 |
序号 | 项目 | 允许偏差(mm) | |
4 | 咬边 | ≤0.05,且≤0.5;连续长度≤ 100.0,且焊缝两侧咬边总长≤ 10%焊缝全长 | ≤0.1t 且≦1.0,长度不限 |
5 | 弧坑裂纹 | -- | 允许存在个别长度≤5.0 的弧坑裂纹 |
6 | 电弧擦伤 | -- | 允许存在个别电弧擦伤 |
7 | 接头不良 | 缺口深度 0.05t 且≤0.5 | 缺口深度 0.1t 且≤1.0 |
每 1000.0 焊缝不超过 1 处 | |||
8 | 表面夹渣 | -- | 深≤0.2t 长≤0.5t 且≤20.0 |
9 | 表面气孔 | -- | 每 50.0 焊缝长度内允许直径≤0.4t 且≤3.0 的气孔 2 个,孔距≥6 倍孔径 |
注:表内 t 为连接处较薄的板厚。本工程按二级焊缝质量控制。 |
钢格构柱质量检验标准
序号 | 检查项目 | 允许偏差 |
1 | 截面尺寸(立柱) | ≤5mm |
2 | 立柱长度 | ±50mm |
3 | 垂直度 | ≤1/200 |
4 | 立柱扰度 | ≤L/500(L 为型钢长度) |
5 | 截面尺寸(缀板或缀条) | ≥-1mm |
6 | 缀板间距 | ±20mm |
7 | 钢板厚度 | ≥-1mm |
8 | 立柱顶标高 | ±20mm |
9 | 平面位置 | ≤20mm |
10 | 平面转角 | ≤5° |
(三)内支撑质量控制要求
- 钢筋工程质量控制
1、原材料进场应重点检查钢筋外观质量、材料出厂质量证明书、复检报告, 确保无误并验收合格后方可使用;
2、钢筋的规范、数量、品种、型号均应符合图纸要求,绑扎成形的钢筋骨架不得超出规范规定的允许偏差范围;
3、重点检查钢筋半成品质量和绑扎质量,主要包括钢筋规格、形状、尺寸、数量、间距;钢筋的锚固长度、接头位置、弯钩朝向;焊接质量;预留洞孔及埋件规格、数量、尺寸、位置;钢筋位移;钢筋保护层厚度及绑扎质量;
4、设专人看护,严禁踩踏和污染成品,浇筑混凝土时设专人看护和修整钢筋,焊接前配备监护人员和灭火设备。
- 模板工程质量控制
1、模板重复使用时应编号定位,清理干净模板上污渍并刷隔离剂,使混凝土达到不掉角,不脱皮,表面光洁;
2、处理好冠(腰)梁与支撑梁、支撑梁与支撑柱交接处的模板拼装,确保支撑稳固度、刚度、垂直度、平整度和接缝,做到稳定、牢固、不漏浆;
3、施工前检查上道工序质量,钢筋位置及放线位置是否正确;及时更换有缺陷的模板,并予以修复,加强工序自检,加强出场管理及现场保养;连结件扣紧不松动;支撑点牢固可靠,损坏模板背楞不予使用。
- 混凝土工程质量控制
1、浇捣使用插入式振动棒,振动器的操作要做到“快插慢拔”,振动距离应小于振动棒作用半径的 1.5 倍,振动上层砼时,振动棒插入下层 50mm,不得漏振,每一点振捣时间为 20~30S。
2、混凝土达到 C12 之前人员不可站上内支撑,达到 80%强度之前不可开挖下层土方,达到 100%之前不得走大型机械。
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