地铁深基坑施工技术要点课件.pptx

1、地铁深基坑施工技术要点地铁深基坑施工技术要点目 录结束语地下连续墙施工基坑开挖与支撑常见事故案例时空效应理论1、时空效应理论的建立 90年代初，上海一号线工程，刘健航院士团队，“深基坑手册”，21条。90年代末，上海二号线工程，全面实施。2、时空效应的核心 尽量减少围护结构无支护暴露时间。首先从设计上入手；其次从施工工艺上要求；最后分部分项工序转换上的提高。时空效应理论时空效应施工施工监测设计水文地质地下连续墙施工要点n 导墙施工n 对不良地层的处理n 泥浆工程n 液压抓斗成槽n 清孔n 刷壁n 钢筋笼吊放n 浇灌水下混凝土地下连续墙的质量就是基坑安全的保障 要求：1.导墙底部必须伸入原状土不

2、少于20cm，且深不少于1.5m。2.导墙厚度0.2m，结构形式为倒“L”形。3.导墙的牢固度、垂直度。导墙施工不良地层处理：搅拌桩加固不良地层处理：搅拌桩加固1、类型：双轴搅拌机或三轴（、类型：双轴搅拌机或三轴（650 850）搅拌桩；）搅拌桩；2、参数：加固深、参数：加固深1520m，水泥掺量双轴，水泥掺量双轴12%15%，三轴，三轴18%20%；3、方式：地下墙两侧搅拌桩加固、方式：地下墙两侧搅拌桩加固泥浆性能泥浆性能新配制新配制循环泥浆循环泥浆废弃泥浆废弃泥浆检验检验方法方法粘性土粘性土砂性土砂性土粘性土粘性土砂性土砂性土粘性土粘性土砂性土砂性土比重比重1.041.041.051.05

3、1.061.061.081.081.051.051.151.151.11.11.21.21.251.251.351.35比重计比重计粘度粘度(s)(s)202024242525303025253030353550506060漏斗计漏斗计含砂率含砂率(%)(%)3344447881111洗砂瓶洗砂瓶PHPH8 89 98 89 98 810108 89 914141414试纸试纸试验器材作用泥浆漏斗粘度计测试泥浆粘度泥浆比重仪测试泥浆比重光广泛PH试纸测试泥浆PH值泥浆压力泌水仪测试泥浆的保水性能，观察泥皮质量泥浆六速旋转粘度计测试泥浆塑性粘度，静、动切力现场泥浆储备量不少于单幅地下墙混凝土方量

4、的3倍。避免劣质泥浆流入泥浆回收池中。避免混凝土流入槽段。加强泥浆施工过程中检测，并及时调整。要求在以下几种情况使用先导孔：1.地下墙深度超过40m。2.异型幅液压抓斗机械尺寸受到限制的。3.土体硬，成槽效率低下。分幅线分幅线1000已完成地下墙已完成地下墙27002700挖第三孔挖第二孔R5001000挖第一孔2、成槽锁口管位置钻辅助成槽孔1、钻机钻孔平幅幅宽：2.7m6m（设计有时不正确）转角幅、T型幅、Z型幅：根据液压抓斗尺寸需要分幅，转角展开后不大于7m。除利用液压抓斗上纠偏装置在成槽过程中进行动态纠偏外，当设备本身纠偏失败后，还可以借助辅助工具进行纠偏。限位块槽钢制作刚性垫板刚性垫板

5、下预留空隙钢板牛腿铆固于道路钢筋液压抓斗要求：1、成好槽后必须马上刷壁 2、采用强制性刷壁器刷壁 3、直到刷壁器上没有淤泥为止，确保刷除干净 泥浆分离系统泥浆分离系统清孔管清孔管要求：1、刷壁、扫孔后开始清孔，清孔后 槽底泥浆比重小于1.15。2、可以采用清孔管或清孔泵清孔。3、采用清孔管和泥浆分离系统配合 清孔，以确保质量，提高工效。（1）钢筋笼要在胎膜上制作成型。（2）25以上的钢筋必须使用万能碰焊机碰焊钢筋。（3）钢筋间距要求：钢筋净距要大于3倍混凝土最大骨粒直径。（4）吊点钢筋一律用圆钢或钢板，不得用II级以上的钢筋。（5）两端导管插入通道离槽段端壁最大距离为1.5m。（6）钢筋笼必须

6、设置纵、横桁架等施工用筋。要求：1、吊车 主吊带载行走其允许起重力为设备起重能力的70%副吊（抬吊）允许起重能力为设备起重能力的80%2、扁担 钢筋笼超过4.5m宽时主吊必须要配扁担。3、钢丝绳 钢丝绳破断拉力需满足6倍安全系数 钢丝绳与钢筋笼之间的夹角不得小于40吊点（吊耳）需满足不少于4倍安全系数要求：l 埋管深度为2-6m，在任何情况下不能超过6m。l 混凝土浇灌速度35m/小时。l 混凝土要连续浇灌，不能长时间中断，一般可容许中断1020分钟，最多l 不超过一小时。l 浇灌混凝土过程中，各导管处混凝土面的高差应小于0.5m。l 浇灌混凝土结束时，墙顶面的高程应高于设计墙顶标高0.3m-

7、0.5m。n 地下连续墙露筋；n 地下连续墙渗漏水；n 钢筋笼起吊变形、散架；n 地下墙成槽塌方；地下连续墙质量事故分析、处理产生原因：1、土体径缩造成地下墙露筋；2-3层砂质粉土、5-2层砂质粉土、7-2层砂质粉土在成槽过程中易发生径缩，从而造成地下墙露筋现象。2、泥浆中含砂量高 如果清孔清不干净，造成泥浆中含砂量高，在放钢筋笼和混凝土浇灌过程中，砂会发生沉淀，当达到一定量的时候，容易滞留在钢筋笼保护层中形成夹泥，造成露筋。3、沉渣厚 如果沉渣厚度过厚，沉渣会随着第一车混凝土浇灌后翻到混凝土面，并随着混凝土上升而上升，该沉渣容易滞留在钢筋笼保护层间形成夹泥。对应措施1、加厚抓斗、勤扫孔、改善

8、泥浆、缩短时间；在砂土层中必须确保泥浆有一定的比重和足够的粘度，满足护壁要求，一般成槽比重1.1左右，粘度不能少于25秒。可将抓斗厚度增加12cm，减少土体径缩带来的损失。在清好孔后，在放钢筋笼前可再次用加厚抓斗扫孔，扫除可能发生径缩的土体。做好各工序之间的衔接，减少槽孔暴露时间，减少径缩现象的发生。2、泥浆中含砂量高，必须确保清孔质量，清好孔后槽段底部泥浆比重必须小于1.15。3、控制沉渣厚度。保证扫孔和清孔质量可以有效地控制沉渣厚度，混凝土浇灌前沉渣厚度不能大于15cm。夹泥夹泥产生原因：地下墙漏水主要集中在地下墙接缝夹泥、夹砂而造成，尤其在砂性土中，一旦接头夹泥，在动水作用下极易发生流沙

9、现象，对周围环境危害极大。而地下墙接缝产生夹泥的原因主要有以下几点：1、刷壁没有刷干净，造成接头夹泥。2、锁口管向钢筋笼侧倾斜，会导致无法进行有效的刷壁。3、沉渣厚，会导致在混凝土浇灌过程中形成夹泥。4、清孔不彻底，会导致在浇灌混凝土过程中沉渣增厚，易形成夹泥。5、混凝土浇灌过程中发生导管脱管，会导致地下墙墙体或接缝形成夹泥。解决措施：1、刷壁没有刷干净，造成接头夹泥。对于锁口管接头需采用强制性刷壁器进行刷壁，并用超声波检查。对于“十字”钢板接头，使用刷壁器刷壁后必须用超声波检查，并直到刷干净为止。2、锁口管向钢筋笼侧倾斜，会导致无法进行有效的刷壁。在进行刷壁前用超声波测量地下墙接头倾斜度，并

10、针对性调整刷壁器位置和精度，尽量做到有效刷壁，如无法做到有效刷壁，则需在基坑外侧增加加固止水措施。解决措施：解决措施：3 3、沉渣厚，会导致在混凝土浇灌过程中形成夹泥。这是造成地下墙夹泥最主要原因之一，又是比较容易忽略的一个问题，当沉渣过厚时，浇灌混凝土时，沉渣会翻到混凝土上面，并随着混凝土面上升而上升，当遇到密集的接驳器锚固钢筋时，部分沉渣会被锚固钢筋挡住无法随混凝土上升而形成夹泥，当地下墙接头有不平整现象或浇灌混凝土面上升不同步时，沉渣会滞留在接头处形成接头夹泥，因此控制沉渣厚度对减少地下墙夹泥现象非常重要，要求在混凝土浇灌前沉渣厚度不能大于15cm。4、清孔不彻底，会导致在浇灌混凝土过程

11、中沉渣增厚，易形成夹泥。必须确保浇灌混凝土前槽段底部泥浆比重小于1.15，否则在放钢筋笼和浇灌混凝土过程中，泥浆中的砂颗粒将会慢慢沉淀在混凝土上面，并形成夹泥。5、混凝土浇灌过程中发生导管脱管，会导致地下墙墙体或接缝形成夹泥。保证在浇灌混凝土过程中导管埋管深度24m，不宜过深或过浅，否则都会造成夹泥现象。原因分析：原因分析：1.纵、横向桁架钢筋没设置或设置薄弱，刚度不足。2.吊点设置数量不足，主、副吊之间的距离过长。3.起吊过程中两部吊车配合不当。4.桁架钢筋、桁架与分布筋焊接不牢固。5.吊车配制不满足吊装要求。6.吊具刚度不满足吊装要求补救措施补救措施：1.增加纵向桁架的数量，幅宽大于4m设

12、置不少于3榀，横向钢筋3m设置一档。2、吊点纵向间距不易大于11m，横向23道，主、副吊之间的距离调整到不大于3.5m，以此来确定吊点数量。3、双机配合起吊，专业起重工负责指挥，避免两部吊车拉扯钢筋笼。4、加强焊接质量，尤其是吊点与桁架，桁架与分布筋必须要焊接牢固，纵向桁架两侧35根主筋和分布筋、钢筋笼两边主筋和分布筋必须要满焊，5、双机抬吊时，主吊负载不能超过其自身起重能力 的70%，抬吊不能超过其自身起重能力的80%。6、钢丝绳需满足6倍安全系数，吊点（吊耳）需满足4倍安全系数。原因分析原因分析1.单元槽段划分长度过大，槽壁稳定安全系数不足。2.导墙制作马虎，强度和刚度不足，挖槽时变形破坏

13、，不能挡住地表土层坍塌。3.制作导墙时，导墙墙脚未筑在密实的原状土层上，挖槽时，因泥浆冲刷导墙墙脚下不密实的土层而发生坍塌。4.泥浆的性能指标太低，或泥浆多次重复使用后质量恶化，失去应有的护壁性能。5.雨天施工时，地下水位急剧上升，地面的积水渗入槽内稀释了槽内泥浆。6.挖槽时遇到地下障碍物，处理地下障碍物时方法不妥当。7.地层中存在软弱的淤泥质土层、扰动过的土层或暗浜。8.槽壁与邻近地下构筑物之间的距离太小，夹在中间的土体难以自立，造成槽壁坍塌。9.槽段邻近有建筑物或在槽段邻近堆放土方、钢筋等重物，使槽壁受到附加的侧向土压力而发生坍塌。10.挖槽机、起重机、混凝土搅拌车等重型施工机械作业时过于

14、靠近槽段，对槽壁产生过大的侧向土压力而发生坍塌。11.操作不当：抓斗（重型抓斗)下槽时速度太快或脱把掼落冲击绕流混凝土，使泥浆在槽内产生动压、掀起波浪，破坏了槽壁土体的稳定，致使槽壁发生坍塌。槽段塌方槽段塌方采取的措施采取的措施1.缩短单元槽段的长度。2.降低地下水位，采用高导墙，提高泥浆液面。3.调整泥浆性能指标，必要时掺加重晶石粉，提高泥浆相对密度。4.对软弱的淤泥质土层、粉砂层预先进行注浆处理，改善其土质。5.对邻近槽壁的建筑物进行地基加固处理，减小其对槽壁所产生的侧向土压力。6.加强施工管理，禁止在槽段两侧堆放土方、钢筋等重物或停置、通行起重机、混凝土搅拌车等重型施工机械。7.如在成槽

15、过程中塌方过大，必须及时采取回填措施，进行地基加固后再重新开挖。8.发生塌方的地下墙，搅拌车不能停靠在槽段边上自己泻料，必须采用泵车停在原离塌方区域的地方进行浇灌混凝土。开挖原则：分层、分块，开挖与支撑的紧密配合。开挖原则：分层、分块，开挖与支撑的紧密配合。开挖的场地：单边、双边、无边。开挖的场地：单边、双边、无边。开挖的机械选择：长臂、小型、常规、龙门抓斗、土箱。开挖的机械选择：长臂、小型、常规、龙门抓斗、土箱。内支撑、可分为钢管、型钢、钢筋混凝土内支撑、可分为钢管、型钢、钢筋混凝土 无围檩或有围檩无围檩或有围檩 予应力及复加予应力予应力及复加予应力 支撑时间、至关重要、是谓支撑时间、至关重

16、要、是谓”时时”支撑间隔、同样重要、是谓支撑间隔、同样重要、是谓”空空”基坑开挖与支撑 支撑节点或支点滑动失稳支撑节点或支点滑动失稳 支撑压屈、墙体破坏支撑压屈、墙体破坏 基坑整体滑移基坑整体滑移 坑底弹性隆起或被承压水顶破坑底弹性隆起或被承压水顶破 坑底管涌和流砂坑底管涌和流砂 踢脚（被动区土）失稳踢脚（被动区土）失稳不透水层不透水层 不透水层 滑裂面支撑压屈墙体破坏管涌或流砂 原因：事故发生前，西段盾构井已经施工完结构底板，东段除临近前海路附近少量土方外，基坑土方开挖已超过第25根支撑位置，其中第一层支撑架设至第25根，第二层架设至第20根、第三层支撑架设至第20根，第一层25根支撑以后和第二层第20根支撑以后的支撑架设均严重滞后。基底因其上部土方卸载而产生的弹性回弹，在深基坑开挖中会引起中间格构柱的上抬现象往往被忽视。即所谓基坑隆起。弹性、塑性。失稳一失稳二失稳三失稳四结束语