液压抓斗工法

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1、液压抓斗工法随着地下空间的开发利用，城市高层、超高层建筑地下结构深度、面积的增加，逆作法施工的发展应用，基础设施如地铁、隧 道、供排水工程规模的扩大，加大了基坑施工的难度，即要保证地下基坑围护结构的安全，又要保证结构承重墙的要求，还要 保证基坑施工过程中邻近建筑物以及周围环境的安全。近年来，随着施工机械设备的更新发展和工艺技术的不断完善，现浇钢 筋砼地下连续墙结合土建逆作法，辅以围护支撑体系，已成为成熟的深基坑施工工法，在技术经济上更趋于合理，为地下工程 向更深、更广空间发展提供了条件。一、特点1、地下连续墙分段挖掘成槽，优质泥浆护壁，自动导正测斜纠偏，整体性好，墙面平整，垂直度高。2、按墙体

2、厚莞采用相应的接头形式，浇注水下砼成墙，抗渗、抗剪、抗弯能力强。3、可靠近建（构）筑物施工，最大限度利用建设用地。4、配备微机控制系统，成槽自动化程度高，随挖随测随纠斜，成槽质量可靠。5、施工的机械化程度高，劳动强度低，所需施工人员少，效率高。二、适用范围在除中、微风化基岩外的各类工程地质条件下，施工地下建（构）筑物、水工构筑物等的围护墙或结构墙。三、工艺原理1、在地下连续墙纵轴线两侧侧构筑导墙后，分段挖掘成槽。2、配制优质泥浆，注入槽段护壁。3、成槽后，在槽段内安装预制钢筋笼。4、用导管反顶法灌注水下砼成墙。5、相邻墙段以接头形式连接成整体的现浇钢筋砼连续墙。四、工艺流程地下连续墙施工的工艺

3、流程以；五、施工要点1、施工准备（1）导墙制作1）根据土质、地下水位与邻近建筑物距离，选择导墙截面型式，主要有”5”三种，一般选用”型式。2）测量放样后，沿地下连续墙设计纵轴线位置分段开挖导沟，每段长度2030m，深度一般为1.52m （以见原状土或坚土 为准），宽度应根据地下连续墙厚度及导墙截面型式确定。3）在导沟两侧安装模板，分段浇筑钢筋砼。内外侧导墙墙面净宽为D+4060mm（D为地下连续墙厚度），顶面高出施工地 面，并整平。导墙拐角处应做成“ T”型。4）拆模后，分上下两层设木支撑，水平间距2m。5）地下连续墙的单元槽段长度应视水文地质情况、施工条件和槽壁稳定性而定，一般为58m。6）

4、在导墙顶面标注槽段位置、槽段编号以及距槽段两端各1.5m处的标高。（2）修筑施工道沿地下连续墙一侧修筑宽6-9m钢筋砼路面。全长范围内路面高差小于50mm，承载能力应满足施工机械运行的要求。（3）泥浆系统在施工现场内选择适当位置修筑浆池。泥浆池分隔为新浆池、循环泥浆池、池浆处理池和废浆池。一般循环泥浆池容量应大 于最大单元槽段的容量。各池总容量一般为单元槽段容量的23倍。各泥浆池之间采用泵送循环。如受场地限制，可用储浆罐替代泥浆池。（4）修筑钢筋笼制作平台在施工场地内的邻接施工道处，择地修筑钢筋制作平台。平台基面应浇筑素砼，砼面应水平。平台用型钢或方木铺设，其长 横向间距4m、纵向间距1.5m

5、，联接成矩形，四角应成90。2、泥浆配制及净化（1）拌制泥浆，宜选用膨润土。泥浆配比应通过试验确定，一般可采用表1所列配方。如果施工地层复杂，可添加化学处 理剂调节泥浆性能。（2）泥浆净化处理灌注水下砼时，把从槽内置换出的泥浆泵送到泥浆处理池，再用泵送入泥浆净化装置，分离出泥浆中的渣土，使泥浆恢复性 能，进入循环泥浆池中重复使用。（3）废渣废浆的排放泥浆净化装置分离出的渣土运至渣土堆场等待外运。若泥浆受到钙侵严重，性能恶化，即成废浆，应排入废浆池，装入密封 罐车外运排放。3、单元槽段成槽（1）成槽机就位后，检查抓斗悬吊状态下的垂直度，使抓斗自然平行贴靠内侧导墙面入槽开挖。开挖槽深7m以上时应采

6、用 电脑测斜系统，及时打印槽底曲线，判断槽壁垂直度。若出现偏斜应及时进行纠斜，保证成槽质量。（2）成槽时，随着抓斗提升，应适时向槽内泵入泥浆，保持泥浆面离导墙顶面300500mm，高于池下水位500mm以上， 以维持槽壁的稳定。（3）在单元槽段内，以保持抓斗两侧邻界条件均衡的原则，将单元槽段分成3个开挖段，按先两端后中间顺序挖土施工。（4）两端开挖段挖至槽底设计标高以上500mm时暂停，待中间开挖段挖至同一深度后，再一并轻抓细挖至槽底设计标高。（5）使用外形与槽段接头开关相配合的清刷器对相邻槽段接头界面进行刮除、清理泥皮。（6）停待约1h，使沉渣沉淀后，用抓斗清底，使沉渣小于200mm4、钢筋

7、笼制作、运输和安装（1）用钢材必须具备保书并经原材检验和焊接试验合格后方可使用。（2）在制作平台上，按钢筋笼设计图纸的钢筋长度和排列间距从下到上，按横筋一纵筋一桁架一纵筋一横筋顺序铺设钢筋， 交叉点采用焊接成型（见图1梭九纵筋底端500mm向量弯曲30。然后按不同设计再进行以下几项工作；1）设计采用锁口管接头的，应焊接锁边筋。采用钢板接头与钢筋笼焊接成整体的，应将预制的钢板接并没有焊接在钢筋笼 上，接头两侧安装防止砼绕流的塑料编织布。2）按两组导管间距不大于3m、导管与槽端间距不大于1.5m的水下砼灌注要求，预留导管放置通道。3）按设计预埋件规格、位置、标高，将预埋件准确焊接固定在钢筋笼上。4

8、）根据钢筋笼安装标高和导墙顶面的实际标高，确定吊筋长度，吊筋吊环焊接在桁架的纵筋上。吊筋顶部焊成“T ”形。5）钢筋笼周边、桁架两侧的交叉点应100%点焊，其它位置50%点焊。为保证钢筋笼的刚度，在筋笼的两面焊接45拉接筋。6）根据平均分面原则，在桁架上确定吊点位置，主吊四点，位于钢筋笼顶端，副吊六点位于钢筋笼中、下部，并在确定的 吊点位置上用预弯成“”型的I级钢筋与桁架上下纵筋焊接加固。7）在钢筋笼两面布设砼保护层垫块。保护块焊接在桁架纵筋上，横向两排，间距2-3m，纵向间距3m。保护块用50mm宽 扁钢制作，形状呈“ ”。8）拐角钢筋笼要加焊斜撑钢筋，入槽安装时边下边拆除。9）超长钢筋笼可

9、分段制作。吊安时，按设计要求在槽口连接。（3）钢筋笼的吊运、安装钢筋笼吊运、安装是将钢筋笼由水平状态转成悬吊垂直状态，运输、安装在槽段内的过程，由二台吊车完成（见图2梭九 步骤如下：1）根据钢筋笼的重量、长度，选择合适的履带式吊车。主吊车能力应满足承受钢筋笼重量，能使钢筋笼由水平转为竖直， 悬离地面500mm以上，并可使钢筋笼在空中转向。2）选择有足够强度的横担、滑轮、钢丝绳等起吊器具。3）主吊车通过横担、滑轮、钢丝绳四点吊于钢筋笼顶端。副吊车通过横担、滑轮组、钢丝绳六点吊于钢筋笼中、下部。4）主、副吊车同时将钢筋笼水平吊起；离开平台后，主吊车逐步提升，副吊车在提升的同时，向主吊车平移靠近，使

10、钢筋 笼由水平状态翻转成垂直状态。待主吊车承受钢筋笼全部重量后，卸去副吊车挂钩。5）由主吊车交钢筋笼提离地面500mm，负重自行运输至槽段处，调整吊车及吊臂位置，对中槽段，平稳下放。安放过程要 注意辩别钢筋笼的开挖面即迎土面，保证安装正确。此时可卸去副吊的横担、滑轮组及钢丝绳。6) 当主吊点接近导墙顶面时，用插杠将钢筋笼悬挂在导墙上；主吊改为笼顶吊环起吊后，继续下放。使用两根钢制方杆用 螺杆锁紧夹住吊筋。钢筋笼安装位置调整准确后，将钢筋笼安放在导墙上，卸去主吊的横担、滑轮组及钢丝绳。5、接头施工地下连续墙接头有两类，一类是地下连续墙与基坑支撑体及底板的连接接头，另一类是相邻槽段的接头。(1)

11、地下连续墙与基坑支撑体及底板的连接，是通过在钢筋笼上预埋弯折的I级钢筋或II级钢筋接驳器或接头钢板，外部 盖上泡沫塑料(见图32九开挖后，拆除泡沫塑料，弯出I级钢筋与支撑体或底板钢筋焊接，或通过钢筋接驳器与支撑体 及底板钢筋连接，或将接头钢板与框架的接头钢板焊接。(2) 相邻槽段之间的接头，决定墙体的抗渗能力、整体性，接头形式根据墙体的受力和作用进行选择：1) 柔性接头在槽段端头下入直径或宽度与槽宽相同或略小的管体或箱体阻挡砼绕流，起侧模作用，砼浇注后可拔出重复作用。柔性预制 接头有“工”、“十”等几种形式，砼灌注后不拆除，与墙体构成整体。2) 刚性接头刚性接头有“十”、“王”、 ”等形式，与

12、钢筋笼焊接成一体，其两侧再安装2m宽的塑料纺织布，预防砼绕流。接头外再回填 碎石或下入接头盒，防止钢筋笼侧移。砼浇注后，挖去碎石或拔出接头盒，形成刚性界面。6、水下砼灌注(1)预拌砼配合比应根据设计墙体砼强度按水下砼方法试配，其抗渗标号应比设计标号提高0.2Mpa。砼初凝时间要求达到 6-8h，坍落度180200mm，扩散度340380mm。(2)灌注平台就位、调平后应保证升降滑车对中钢筋笼预留的导管通道。下入导管要保证密封性能，底端距槽底400500mm。(3) 预拌砼坍落度、扩散度经检查合格后，方可使用。灌注前在泥浆液面处安放隔水塞，槽段内各组导管必须同时开始灌注。(4) 砼初灌量应保证导

13、管埋入砼中0.81.2m (见图4)，可按下式计算：V=h1x (兀d2) /4+Hc-A式中：d：导管直径(m)Hc=Hd+Hb刖=管底至槽底高度，取0.40.5mHd:导管埋入深度，一般取0.81.2mA:浇灌槽段的横截面积(m2)h1；槽内砼达到hc时，导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度(m)h1=(Hw.Rw)RcHw:预计浇灌砼顶面至导墙顶面高差(m)Rw:槽内泥浆容重，取1.2t/m3Rc:砼容重，取2.4t/m3首车预拌砼必须是满车(6m3)，每组导管一辆砼车同时灌注。(5) 灌注过程，砼面上升速度不小于2m/h。及时测量砼面深度，控制槽段内砼面高差不超过30mm。导管埋入砼深度

14、控制 在2-6m范围内，超过时应逐节拆除。(6) 钢筋笼吊放后，4h内应灌注砼，否则应进行正循环清槽。灌注开始后，不得中断，尽量在45h完成。(7) 砼面达到墙顶设计标高以上300500mm时，方可终灌。(8) 槽段接头采取锁口管，开始灌注砼时应预留砼样以判断初凝时间。砼样达到初凝时间并经顶起锁口管200mm能自由回 落后，用起管器逐节拨除锁口管。(9) 每个槽段砼充盈系数应控制在1.01.1范围内。(10) 单元槽段砼灌注量按每100m3制作一组抗压试块。整个工程按每500m3制作一组抗渗试块。六、主要机具配备1、成槽机1套。2、50100t履带式吊车12台。3、交流电焊机10台。4、钢筋对

15、焊机1台。5、渣土转驳用自卸卡车12台。6、密封泥浆罐车2台。7、灌注平台3套。8、钢筋切断机1台。9、钢筋弯曲机1台。10、3kW泥浆泵6台。11、泥浆搅拌机1台。12、泥浆净化处理装置1套。13、起管器(采用锁口管时使用)。七、劳动组织1、成槽施工及土方转驳。2、泥浆配制、循环及净化处理。3、钢筋笼制作及吊安4、接头盒吊安、拔除及接头清刷5、水下砼灌注。一线班组：成槽施工及土方转驳6人，泥浆班12人，钢筋笼制作30人，接头施工班6人，水下砼灌注8人。具体所需工种: 成槽杨操作工、汽车司机、测量工、泥浆工、电工、电焊、钢筋工、起得工、机修工、砼工、普工。废浆、渣土外运分包专业 施工队。八、质

16、量标准1、导墙内面应与地下连续墙轴线平行，其允许偏差为10mm，倾斜度应不大于是1/200，内外导墙间距允许偏差为5mm， 全长范围内高差小于10mm。2、成槽后的墙面垂直度应小于1/200，槽深误差控制在0500mm范围内，槽宽误差应控制在050mm。3、钢筋笼制作安装后，应基本无变形；预埋件牢固，安装标高偏差50mm，横向偏差70mm ；保护层厚度偏差土 20mm。4、墙体裸露表面密实、无渗漏。孔洞、露筋、蜂窝累计面积不超过单元槽段裸露面积的5%。5、地下连续墙槽段接头处无明显夹泥和渗水现象。6、墙顶中心线偏差小于30mm；凿去浮浆层后，墙顶标高偏差小于30mm；裸露表面局部突出小于100

17、mm。7、严格按地基与基础工程施工及验收规范(GJB202-83)、混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-92)、建筑工程 质量检验评定标准(GBJ301-88)等有关规范、标准和设计图纸要求施工。九、安全措施1、成槽机抓斗长降钢丝绳以及起重设备、器具、索具等应经计算选用，并在使用过程中定期检查，发现不符合要求，应及 时更换。2、钢筋笼吊点应进行补强。钢筋笼起吊、运输、安装应由专人负责指挥。钢筋笼底部要系结两条拉绳，控制钢筋笼晃动和 转向。3、钢筋笼起吊前应将钢筋笼上杂物清理干净。有大风时，不得起吊及运输钢筋笼。4、沟、池应设防护栏杆或盖板。5、应符合“建筑安装工程安全技术规程”要求。

18、十、效益分析1、地下连续墙施工过程和以下连续墙为围护体的基坑施工过程中，对邻近建筑物及周围环境的影响很小。2、以地下连续墙作围护、结构、承重墙的土建逆作法施工，上部结构与地下室可同时施工，从而缩短了施工工期。3、地下连续墙既可作临时围护体又可作地下室外墙和上部结构的承重墙，省去了专门的临时围护体系和衬墙，在土建逆作 法施工中，还可以省去临时支撑体系，从而节约了工程总造价。4、以地下连续墙作围护体时，一般不再需要止水帷幕，在相同的占地面积情况下，可增加地下室的建筑面积。十一、工程实例我公司引进世界先进的德国宝峨(BAUER)公司BS系列电脑自动测斜纠偏的全液压抓斗地下连续墙成槽设备，在北京、上海

19、、 天津等城市施工9个工程项目，共计完成地下连续墙2324延长米、467个槽段，灌注水下砼43296m3。创最大墙深38m，墙体 质量优良。1、上海市港汇广场地下连续墙上海市徐汇区港汇广场占地5万平方米，桩基础及围护工程全部由福建地矿建设集团公司施工。该工程邻地铁12#，出入口， 临时围护采用地下连续墙，墙深24m，墙厚800mm，共133延长米，23个槽段。槽段接头采用圆形管接头。基坑开挖深度10m， 施工过程墙体水平位移小于20mm，墙面平整，无渗水、露筋现象，地铁正常营运。2、苏州市中新工业园区净水厂PSl地下连续墙苏州市中新工业园区净水厂增压泵房、吸水井工程占地面积6000m2，设计以

20、地下连续墙作围护和地下结构墙的二墙合一。 墙与底板、隔墙连接采用预埋螺纹钢筋，槽段接头采用“十”字型钢板接头。工程分为增压泵房和吸水井两个部分，相距l0m。(1)增压泵房地下连续墙深18m，墙厚600mm，共132延长米，20个槽段，基坑开挖深度9m。墙体上预埋中10001670mm 钢套管27个。(2)吸水井地下连续墙深21m，墙厚800mm，共102延长米，17个槽段，基坑开挖深度1lm。预埋中15002471mm钢套管 12个。开挖后，从增压泵房向吸水井预埋钢套管中顶管安装吸水管道，因预埋钢套管位置准确，顶管顺利。二个基坑墙体水平位移 在规定范围内，墙面平整，无渗水，预埋件位置准确，质量

21、优良。3、天津市金融科技教育中心大厦地下连续墙天津市金融科技教育中心大厦占地约6000m2。地下连续墙既作基坑围护止水挡墙，又作地下结构墙和上盖承重墙，三墙合 一。土建采用逆作法，开挖深度9m。地下连续墙深17. 2m，墙厚800mm，共286延长米，60个槽段。槽段接头采用钢板加 焊“工”字钢的“兀”型刚性接头。墙与地下室楼、底板连接采用预埋I级钢筋。地下室底板施工完毕，上部结构已施工8层，沉 降及墙体水平位移在规定范围内。裸露墙面平整，无渗水，地下预埋件位置准确，质量优良。泥浆配制性能检测调整泥浆储备池泥浆伉淀池外运钢丝绳吊环副吊钩 横担主吊钳I lag IIIJMaar I I1 u *L. drj1 dtaJj J只丁吊L-h1