1、PAGE PAGE 24畢業設計聚合物電池的生產流程和工藝系 別 電子信息工程系 專 業 信息安全技術 班 級 08-1班 學生姓名 xxx 指導老師 xxx 2011年4月8日 摘要鋰聚合物電池（Li-polymer，又稱高分子鋰電池）：它也是鋰離子電池的一種,但是與液鋰電池(Li-ion)相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化，以及高安全性和低成本等多種明顯優勢，是一種新型電池。在形狀上，鋰聚合物電池具有超薄化特征，可以配合各種產品的需要，制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達到的最小厚度可達0.5mm。 它的標稱電壓與Li-ion一樣也是3.6或3.7V,沒有記憶效應。聚合物鋰

2、離子電池是電池行業中技術含量最高，最新的品種，以鈷酸鋰材料為正極，碳材料為負極，電解質采用固態或凝膠態有機導電膜組成，并采用鋁塑膜做外包裝的最新一代可充鋰離子電池。它是液態離電池的更新換代產品，不僅具有液態鋰離子電池的高電壓、長循環壽命、放電電壓平穩以及清潔無污染等特點；而且消除了液態鋰離子電池存在的爆炸的安全隱患，具有更高的能量密度；同時外形更靈活、方便，重量輕巧；產品性能均達到或超過液態鋰離子的技術指標，更具有安全性，所以受到國內外電子廠商及設計公司的青睞。 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc290034861 摘要 PAGEREF _Toc29003

3、4861 h I HYPERLINK l _Toc290034862 1.聚合物電池的概述 PAGEREF _Toc290034862 h 1 HYPERLINK l _Toc290034863 2 極板工程的主要工藝和流程 PAGEREF _Toc290034863 h 5 HYPERLINK l _Toc290034864 2.1 極板切割的工藝區流程 PAGEREF _Toc290034864 h 5 HYPERLINK l _Toc290034865 2.2極板VD PAGEREF _Toc290034865 h 5 HYPERLINK l _Toc290034866 3 卷曲工程的工

4、藝與流程 PAGEREF _Toc290034866 h 6 HYPERLINK l _Toc290034867 3.1卷曲機的生產過程 PAGEREF _Toc290034867 h 6 HYPERLINK l _Toc290034868 3.2 卷曲車間的press PAGEREF _Toc290034868 h 6 HYPERLINK l _Toc290034869 4 parking車間的工藝與流程 PAGEREF _Toc290034869 h 7 HYPERLINK l _Toc290034870 4.1 parking機 PAGEREF _Toc290034870 h 7 HYP

5、ERLINK l _Toc290034871 4.1.1 parking的描述 PAGEREF _Toc290034871 h 7 HYPERLINK l _Toc290034872 4.1.2parking的生產過程 PAGEREF _Toc290034872 h 7 HYPERLINK l _Toc290034873 4.1.3parking的外觀檢查 PAGEREF _Toc290034873 h 8 HYPERLINK l _Toc290034874 4.2 parking VD PAGEREF _Toc290034874 h 8 HYPERLINK l _Toc290034875 5

6、化成車間的工藝流程 PAGEREF _Toc290034875 h 9 HYPERLINK l _Toc290034876 5.1化成概述 PAGEREF _Toc290034876 h 9 HYPERLINK l _Toc290034877 5.2 P/G工程 PAGEREF _Toc290034877 h 9 HYPERLINK l _Toc290034878 5.3 D/F工程 PAGEREF _Toc290034878 h 10 HYPERLINK l _Toc290034879 5.4化成車間的質量檢測 PAGEREF _Toc290034879 h 10 HYPERLINK l _

7、Toc290034880 6 結束語 PAGEREF _Toc290034880 h 11 HYPERLINK l _Toc290034881 致謝 PAGEREF _Toc290034881 h 12 HYPERLINK l _Toc290034882 參考文獻 PAGEREF _Toc290034882 h 131.聚合物電池的概述聚合物鋰離子電池和平常電池的差別在電解質上。在20世紀70年代最初的設計中，采用了固態聚合物電解質。這類電解質類似于塑料薄膜，不能導通電子但是可以讓離子交換（能夠充電的原子或者原子團）。聚合物電解質取代了傳統的浸透電解液的多孔隔膜。干態聚合物電解質的設計允許組裝

8、簡化，提高電池機械強度，安全，并且能夠制造成為超薄的幾何外形。單個電池的厚度可以薄到1mm。設備設計師能夠根據他們的想象力來自由設計電池的形狀和大小。不幸的是，固態聚合物鋰離子電池受制于其較差的導電性。內阻太高而無法提供當前通信設備所需要的高脈沖電流，無法驅動筆記本電腦的硬盤。加熱電池到60攝氏度，電導率迅速提高，但是這樣的要求不適合在便攜設備上應用。作為一種折中方式，引入了一些凝膠電解質。目前市場上銷售的大部分手機聚合物鋰離子電池都是包含了凝膠電解質的混和型電池。用鋰離子聚合物來修正這一系統，使之成為目前唯一用于便攜設備的聚合物電源。 聚合物鋰離子電池在全球技術成熟并商業化已經4年多時間了，

9、雖然銷量在快速增長，但其市場份額尚低于10%，與液態鋰電90%的市場份額無法相比，大大低于人們的預期。由于各種原因，目前市場上聚合物的價格普遍要高于液態鋰電，但是，由于移動電器的競爭模式正在悄悄地發生變化，特別是聚合物電池給移動電器帶來的設計價值創新（如4mm厚度以下的優越性能、大型規格電池），聚合物電池正被越來越多的手機、移動DVD等設計人員所認識，因而聚合物廠商還是信心十足，堅信聚合物的時代一定會到來。可以從手機的發展看聚合物鋰離子電池的發展趨勢。由于各個廠商生產工藝的不同，目前市場上的聚合物鋰電分為卷繞式（索尼、東芝為代表）、疊片式（TCL、ATL為代表）兩種不同結構，但適應于手機需求的

10、規格大都在4mm厚度以下。與液態比較，由于聚合物外包裝采用了更薄的鋁膜，比鋼殼、鋁殼更薄，而且生產方式與液態鋰電不同，聚合物越薄越好生產，理論上可以生產出0.5mm以下厚度的電池。液態鋰電正好相反，越厚越好生產，低于4mm厚度的電池很難生產，即使生產出來了，容量明顯不如聚合物鋰電，成本也沒優勢。因而，電池越薄，聚合物生產成本越低、液態生產成本越高。但較厚的規格上，液態鋰電供應鏈成熟，工藝成熟，生產效率高，成品率高，有很強的制造成本優勢。從目前市場來看，5mm、6mm厚度系列的液態鋰電池雖然比3mm、4mm厚度系列電池容量高很多，但售價要低很多。聚合物從理論上來講，在5mm、6mm厚度規格上的材

11、料成本與液態接近，但目前 5mm、6mm系列電池的工藝成本要比液態高出很多，因而，要在此規格上與液態真正形成競爭，還有不少距離。一般的電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料作為主要的電池系統。而在目前所開發的聚合物鋰離子電池系統中，高分子材料主要是被應用于正極及電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機化合物，電解質則可以使用固態或膠態高分子電解質，或是有機電解液，負極則通常采用鋰金屬或鋰碳層間化合物。一般鋰離子技術使用液體或膠體電解液，因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分，這就

12、增加了重量和成本，另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多余的電解液，因此它更穩定，也不易因電池的過量充電、針刺、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化（最薄0.8毫米）、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設計的靈活性，從而可以配合產品需求，做成任何形狀與容量的電池，為應用設備開發商在電源解決方案上提供了高度的設計靈活性和適應性，以最大化地優化其產品性能。同時，聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%，其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環壽命（超過500 次）與環保性能等方面都較鋰離子電池有大幅

13、度的提高。聚合物鋰離子電池和平常電池的差別在電解質上。在20世紀70年代最初的設計中，采用了固態聚合物電解質。這類電解質類似于塑料薄膜，不能導通電子但是可以讓離子交換（能夠充電的原子或者原子團）。聚合物電解質取代了傳統的浸透電解液的多孔隔膜。干態聚合物電解質的設計允許組裝簡化，提高電池機械強度，安全，并且能夠制造成為超薄的幾何外形。單個電池的厚度可以薄到1mm。設備設計師能夠根據他們的想象力來自由設計電池的形狀和大小。不幸的是，固態聚合物鋰離子電池受制于其較差的導電性。內阻太高而無法提供當前通信設備所需要的高脈沖電流，無法驅動筆記本電腦的硬盤。加熱電池到60攝氏度，電導率迅速提高，但是這樣的要

14、求不適合在便攜設備上應用。作為一種折中方式，引入了一些凝膠電解質。目前市場上銷售的大部分手機聚合物鋰離子電池都是包含了凝膠電解質的混和型電池。用鋰離子聚合物來修正這一系統，使之成為目前唯一用于便攜設備的聚合物電源。聚合物電池的好處：a超薄，電池能夠組裝進信用卡中 b外形靈活：制造商不用局限于標準外形，能夠經濟地做成合適的大小。 c質量輕：采用聚合物電解質的電池無需金屬殼來作為保護外包裝。 d改進了安全：過充更穩定，電解液泄漏的幾率更低。聚合物電池的局限：a.和鋰離子電池相比能量密度和循環次數都有下降，制造昂貴。 b.沒有標準外形，大多數電池為高容量消費市場而制造。 c.和鋰離子電池相比，價格、

15、能量比較高聚合物電池的重要性和發展方向：軟包裝技術是聚合物鋰離子電池這一頂尖的高新技術行業中要解決的三大技術難題之一，它被放在如此重要的地位，說明該產品有高的技術含量，在設計、制造及其應用上都和普通的復合包裝材料在性能上有質的差別。到目前為止，國際上仍沒有一家公司的該項目產品能夠完全滿足聚合物鋰離子電池對該產品的綜合技術要求。因此，聚合物鋰離子電池芯內包裝成型材料不僅僅是聚合物鋰離子電池的包裝問題，而且是構成聚合物鋰離子電池的一個不可缺少的重要組成部分。如果對這種軟包裝材料的重要性認識不夠，將很不利于它的設計和開發。據了解，聚合物鋰離子電池芯內包裝成型材料目前完全被日本所壟斷，歐美曾經開發出第

16、一代非成型軟包裝膜，現基本上被淘汰，韓國曾經與日本一起占領國際市場，但近年來似乎有退出的跡象，國內真正深入該膜研究開發的， 只有少數廠家。該產品今后的發展動向是：厚度更簿、重量更輕（滿足超薄型手機要求）、耐電解液穩定更好、阻隔性更高，冷沖壓成型性更好（沖深更深以滿足手提電腦及電動自行車鋰電池的要求）、耐穿刺性更優（更滿足國產電池工藝技術），熱封強度更高，電性能影響更小。圖1.1 電池工藝流程圖 2 極板工程的主要工藝和流程2.1 極板切割的工藝區流程三星視界公司自己并不生產極板，所以這里的極板工程可以理解為對極板的處理，先說極板的切割，極板到廠后，是很大的，長約900m 寬1米，進場后根據需要

17、生產的電池的種類需要，切割成不同的寬度，小面積聚合物電池極板的寬度一般在5cm左右，大面積需要的寬度最大的有25cm，切割好的極板卷成卷后可以送到后工程了。2.2極板VD極板VD是決定極板質量的很重要的因素，其實VD就是對極板的干燥處理。電池生產過程中是不能有水分的存在的，否則會引起短路，一般極板切割好后用放入真空運輸車內，運至極板VD室（極板VD室一般與卷曲車間相連）在極板VD室里面大概干燥24H后極板方可投入后工程使用。由于極板VD對電池質量的重要性，公司對極板VD車間的管理是相當嚴格的，每一次進入VD室必須先進行風淋，即用熱風吹干身上的水分。圖2.1極板VD機3 卷曲工程的工藝與流程3.

18、1卷曲機的生產過程卷曲工程電池生產的核心工程，也是生產難度最大，不良率最高的工程之一，先說說卷曲機的各大部件：首先是極板工位，也就是卷取機上用于投入極板的工位，稱之為spool部一臺機器上共有四個，陰陽極各兩個，方便交替使用和更換極板。其次是SEP工位，即用于投入隔離膜的工位，稱之為sep部，和極板工位一樣，共有四個陰陽極各兩個。接著是焊接部，是用于焊接陰陽極板TAB的工位（tab電池成品上的陰陽極突起部分，用于連接電源），然后是cover tape粘貼部，用于在焊接了tab的極板部分粘貼上保護膠帶防止短路的出現，接著是卷曲工位，將陰陽極板和sep卷在一起，這樣最原始的電池卷（J/R）也就成型

19、了，然后是vision 部，用于檢查電池的外觀數據，用于排除不良電池。熟悉了卷曲機的部件之后，卷曲機的生產流程就很好理解了，首先是投入陰陽極板，然后再極板上焊接上tab（每隔一段焊接一個，一段就是一塊電池）接著在tab上貼保護膠帶，最后投入卷曲工位切割，卷曲。得到J/R后投入vision機內進行外觀檢查，合格則可投入后工程press。3.2 卷曲車間的press卷曲車間的press是卷曲的后工程，操作很簡單，把卷曲的良品取出，放入P/G中按一定的數目排列，用壓塊壓上，壓四個小時左右即可press完成后，按不同的lot組別進行對后工程parking的投入。4 parking車間的工藝與流程4.1

20、 parking機4.1.1 parking的描述Parking是電池由J/R轉向成品的過程，主要的工序是包裝外殼（can）,注入電解液，短路檢查以及第一道外觀檢查。在卷曲車間press好的J/R會直接投入parking線的機器里，首先會經過一道x-ray檢查，主要是檢查電池偏繞短路等問題如果檢查合格，則可以投入，投入后會進入包裝工位，會給合格的J/R安裝上聚合物外殼，這樣聚合物電池就基本上成型了，當然，離可以使用還差很多道工序，安裝完外殼之后，就會注入電解液了，注入電解液的份量必須剛剛好，多了則會溢出，則電池報廢，少了沒有辦法接通，同樣是報廢，由于注入電解液的工位比較大，而且在機器里面，如果

21、出故障了，很難發現，這樣就必須要在后面的工位進行電解液分量的檢查，如果不合格會被排出，注入有電解液溢出的情況，會立刻停止生產，并檢查機器故障，直到故障排除才能繼續生產。4.1.2parking的生產過程Parking，故名意思是對電池的包裝，在三星，parking工程承擔著更多的任務，首先是對電池J/R的質量檢測，也算是對卷曲工作的檢查，這個部分在投入工位進行，在投入工位排在第一位的是一臺x-ray機，用于檢查電池的陰陽極偏繞，陰極與sep 的偏繞，同時還能檢查電池J/R的內部以及外部正列，以防止出現不良。第二位的是一臺vision 機用于檢查電池的外觀數據，vision機是一種類似于照相機的

22、機器，用攝像頭將電池軟卷的外形拍攝下來傳入電腦中，由電腦分析電池的各項外部數據，如陰陽極tab 突出 tab位置等重要的電池質量標準。當這些標準和項目數據都合格的時候，就可以真正的進行投入緩解了，投入后，開始第一道加工工序，安裝can，組合物電池的can是聚合物制作的，和手機電池不同。而且聚合物電池會經過兩次包裝。包裝工位有四個用于存放包裝can的spool 從兩面蓋上電池然后切割，壓好，這樣，基本的包裝就完成了，包裝后的“電池”送入第二工位，即，注入電解液，注入電解液后進行密封，密封后送入輸出工位，由工人手動將生產線上的“電池”取出，檢查電池外觀合格后，可放入托盤上，進入下一環節。4.1.3

23、parking的外觀檢查在parking車間的成品需要經過一次人工檢查，主要是檢查電池外殼是否有損傷；電池tab是否完整；電池是否漏液等問題。4.2 parking VDParking VD和極板VD的目的一樣，都是為了干燥去除電池中可能的水分，這對電池的質量影響很大。電池生產過程中是不能有水分的存在的，否則會引起短路，一般電池J/R制作好后用放入真空運輸車內，運至parking VD室（parking VD室一般與D/F車間相連）在極板VD室里面大概干燥24H后極板方可投入后工程使用。由于parking VD對電池質量的重要性，公司對VD車間的管理是相當嚴格的，每一次進入VD室必須先進行風淋

24、，即用熱風吹干身上的水分。5化成車間的工藝流程5.1化成概述化成車間是聚合物生產的最后一個工程，也是出場前工程，其主要由P/G,D/F;以及質檢三個部分組成。每個部分都有不同的作用。5.2 P/G工程P/G工程是對電池進行進一步加工，由parking工程生產出來的電池比較蓬松，極板之間不都緊密，P/G工程則是負責對parking的電池進行進一步的擠壓的，將原本不是很緊密的電池片進行高強度的擠壓，使電池變得緊密，P/G工程的另一個工作是將原來parking工程制作出來的電池中多余的電池外殼（can）切除，如下圖： 圖5.2 parking成品多余部分5.3 D/F工程D/F工程是對電池進行噴碼的

25、工程，經過D/F工程后，會用激光噴碼對電池進行標記，標記內容包括生產日期，生產組別，生產線，lot號，電池的種類型號等等，經過D/F工程之后，基本上就是真正的成品電池了。 圖5.2 電池噴碼5.4化成車間的質量檢測化成車間的質量檢測并不是電池生產流程中最嚴格或者最繁瑣的檢測，但卻是最最重要的一次質量檢測，因為化成質檢是出廠前最后一次檢測，如果檢測失誤，使不良電池流出廠外，將造成很嚴重的后果。化成的質檢分為兩個部分：一是電池外觀的檢查，這方面還是與之前的外觀檢查一樣需要檢查外殼是否平整（聚合物電池的外殼非常的軟之前就有說過 ）；檢查電池的tab；檢查電池是否漏液等等。二是電池電量的檢查，化成會抽

26、取樣本對電池進行充放電的實驗。質檢合格之后就是包裝了，按一定的數量進行包裝后的電池可以直接出廠了。6 結束語自九十年代初鋰離子電池上市以來，鋰離子電池以其高比能密度和使用壽命長而受到重視，發展迅速。其中采用聚合物（高分子材料）作電極和電解質材料的研究開發尤為引人注目。在新一代信息電子產品的設計上目前均朝向輕、薄、短、小的趨勢發展，因此電源的供應是一個亟待解決的問題，小型可充電電池的功能與特性已經成為決定新一代無線通信設備與筆記本電腦等可攜帶式電子產品市場競爭優勢的關鍵因素了。目前市面上所使用的二次電池主要鎳隔、鎳氫 (Ni-MH)、鋰離子(Li-ion)、聚合物鋰離子電池幾種，而且隨著便攜式電

27、子產品的應用越來越廣、市場需求越來越多，這些電池的需求量也隨之增加。基于如此廣闊的市場，世界各大電池公司為了在這個市場領域中取得領先的地位，無不致力于開發具有更高能量密度、小型化、薄型化、輕量化、高安全性、長循環壽命與低成本的新型電池。其中，聚合物鋰離子(Lithium ion polymer)電池因為具有上述各項優點，更是各家廠商致力研發的目標。聚合物鋰離子電池基于安全、輕薄等特性，符合便攜、移動產品的要求，因此聚合物電池被稱為21世紀移動設備的最佳電源解決方案。可以預見，在未來的幾年內，由于其優越的性能價格比，以及其巨大的潛在需求，聚合物鋰離子電池的發展前景將十分廣闊。致謝本設計的完成是在

28、我的老師的細心指導下進行的。在每次設計遇到問題時老師不辭辛苦的講解才使得我的設計順利的進行。從設計的選題到資料的搜集直至最后設計的修改的整個過程中，花費了張老師很多的寶貴時間和精力，在此向導師表示衷心地感謝！導師嚴謹的治學態度，開拓進取的精神和高度的責任心都將使學生受益終生！同時我還要感謝在我學習期間給我極大關心和支持的各位老師以及關心我的同學和朋友。寫作畢業論文是一次再學習的過程，畢業論文的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始。參考文獻1 聚合物鋰離子電池.吳玉平等.化學工業出版社2007-012 化學電源：電池原理及制造技術.郭炳坤,李新海.化學工業出版社2010-023 動力電池.聶文華

29、,王自強,包建平.科學出版社.2004-084 綠色電源材料.楊延生.科學出版社.2007-06-305 鋰離子電池原理與關鍵技術.肖皓.中南大學出版社.2008-106 聚合物電池生產 .桂長清.人民郵電出版社.2009-04 附錄資料：不需要的可以自行刪除地下連續墻施工工藝標準1、范圍本工藝適用于工業與民用建筑地下連續墻基坑工程。地下連續墻是在地面上采用一種挖槽機械，沿著深開挖工程的周邊軸線，在泥漿護壁條件下，開挖出一條狹長的深槽，清槽后，在槽內吊放鋼筋籠，然后用導管法灌筑水下混凝土筑成一個單元槽段，如此逐段進行，在地下筑成一道連續的鋼筋混凝土墻壁，作為截水、防滲、承重、擋水結構。本法特點

30、是：施工振動小，墻體剛度大，整體性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支護及進行逆作法施工，可用于各種地質條件下，包括砂性土層、粒徑50mm以下的砂礫層中施工等。適用于建造建筑物的地下室、地下商場、停車場、地下油庫、擋土墻、高層建筑的深基礎、逆作法施工圍護結構，工業建筑的深池、坑；豎井等。2、施工準備2.1材料要求2.1.1水泥用32.5號或42.5號普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，要求新鮮無結塊。2.1.2砂宜用粒度良好的中、粗砂，含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石，如使用碎石，應適當增加水泥用量及砂率，以保證坍落度及和易性的要求。其最大粒徑不應大于導管內徑的16和

31、鋼筋最小間距的14，且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加劑可根據需要摻加減水劑、緩凝劑等外加劑，摻入量應通過試驗確定。2.1.5鋼筋按設計要求選用，應有出廠質量證明書或試驗報告單，并應取試樣作機械性能試驗，合格后方可使用。2.1.6泥漿材料泥漿系由土料、水和摻合物組成。拌制泥漿使用膨潤土，細度應為200250目，膨潤率510倍，使用前應取樣進行泥漿配合比試驗。如采取粘土制漿時，應進行物理、化學分析和礦物鑒定，其粘粒含量應大于50%，塑性指數大于20，含砂量小于5%，二氧化硅與三氧化鋁含量的比值宜為34。摻合物有分散劑、增粘劑(CMC)等。外加劑的選擇和配方需經試驗確定，制備泥漿用水

32、應不含雜質，pH值為79。2.2主要機具設備2.2.1成槽設備有多頭鉆成槽機、抓斗式成槽機、沖擊鉆、砂泵或空氣吸泥機(包括空壓機)、軌道轉盤等2.2.2混凝土澆灌機具有混凝土攪拌機、澆灌架(包括儲料斗、吊車或卷揚機)、金屬導管和運輸設備等。2.2.3制漿機具有泥漿攪拌機、泥漿泵、空壓機、水泵、軟軸攪拌器、旋流器、振動篩、泥漿比重秤、漏斗粘度計、秒表、量筒或量杯、失水量儀、靜切力計、含砂量測定器、pH試紙等。2.2.4槽段接頭設備有金屬接頭管、履帶或輪胎式起重機、頂升架(包括支承架、大行程千斤頂和油泵等)或振動拔管機等。2.2.5其他機具設備有鋼筋對焊機，彎曲機，切斷機，交、直流電焊機，大、小平

33、鍬，各種扳手等。2.3作業條件、2.3.1在工程范圍內鉆探，查明地質、地層、土質以及水文情況，為選擇挖槽機具、泥漿循環工藝、槽段長度等提供可靠的技術數據.。同時進行鉆探，摸清地下連續墻部位的地下障礙物情況。2.3.2按設計地面標高進行場地平整，拆遷施工區域內的房屋、通訊、電力設施以及上下水管道等障礙物，挖除工程部位地面以下m內的地下障礙物。施工場地周圍設置排水系統。2.3.3根據工程結構、地質情況及施工條件制定施工方案，選定并準備機具設備，進行施工部署、平面規劃、勞動配備及劃分槽段；確定泥漿配合比、配制及處理方法，編制材料、施工機具需用量計劃及技術培訓計劃，提出保證質量、安全及節約等的技術措施

34、。2.3.4按平面及工藝要求設置臨時設施，修筑道路，在施工區域設置導墻；安裝挖槽、泥漿制配、處理、鋼筋加工機具設備；安裝水電線路；進行試通水、通電、試運轉、試挖槽、混凝土試澆灌。3、操作工藝3.1工藝流程(圖3.1)圖3.1多頭鉆施工及泥漿循環工藝3.2導墻設置3.2.1在槽段開挖前，沿連續墻縱向軸線位置構筑導墻，采用現澆混凝土或鋼筋混凝土澆3.2.2導墻深度一般為12m，其頂面略高于地面50100mm，以防止地表水流入導溝。導墻的厚度一般為100200mm，內墻面應垂直，內壁凈距應為連續墻設計厚度加施工余量(一般為4060mm)。墻面與縱軸線距離的允許偏差為10mm，內外導墻間距允許偏蓋5m

35、m，導墻頂面應保持水平。3.2.3導墻宜筑于密實的粘性土地基上。墻背宜以土壁代模，以防止槽外地表水滲入槽內。如果墻背側需回填土時，應用粘性土分層夯實，以免漏漿。每個槽段內的導墻應設一溢漿孔。3.2.4導墻頂面應高出地下水位1m以上，以保證槽內泥漿液面高于地下水位0.5m以上，且不低于導墻頂面0.3m。3.2.5導墻混凝土強度應達到70%以上方可拆模。拆模后，應立即將導墻間加木支撐至槽段開挖拆除。嚴禁重型機械通過、停置或作業，以防導墻開裂或變形。3.3泥漿制備和使用3.3.1泥漿的性能和技術指標，應根據成槽方法和地質情況而定，一般可按表3.3.1采用。泥漿性能指標表3.3.1項目性能指標檢查方法

36、一般地層軟弱土層密度粘度膠體率穩定性失水量pH值泥皮厚度靜切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥漿密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或穩定計失水量儀pH試紙失水量儀靜切力計含砂量測定器注：1.密度：表中上限為新制泥漿，下限為循環泥漿。一般采用膨潤土泥漿時，新漿密度控制在1.041.05；循環程中的泥漿控制在1.251.30；對于松散易坍地層，密度可適當加大。澆灌混凝土前槽內泥

37、漿控制在1.151.25，視土質情況而定；2.成槽時，泥漿主要起護壁作用，在一般情況下可只考慮密度、粘度、膠體率三項指標；3.當存在易塌方土層(如砂層或地下水位下的粉砂層等)或采用產生沖擊、沖刷的掘削機械時，應適當考慮，泥漿粘度，宜用2530s。3.3.2在施工過程中應加強檢查和控制泥漿的性能，定時對泥漿性能進行測試，隨時調泥漿配合比，做好泥漿質量檢測記錄。一般作法是：在新漿拌制后靜止24h，測一次全項(含砂量除外)；在成槽過程中，一般每進尺15m或每4h測定一次泥漿密度和粘度。在槽結束前測一次密度、粘度；澆灌混凝土前測一次密度。兩次取樣位置均應在槽底以上200mm處。失水量和pH值，應在每槽

38、孔的中部和底部各測一次。含砂量可根據實際情況測定。穩定性和膠體率一般在循環泥漿中不測定。3.3.3泥漿必須經過充分攪拌，常用方法有：低速臥式攪拌機攪拌；螺旋槳式攪拌機攪拌；壓縮空氣攪拌；離心泵重復循環。泥漿攪拌后應在儲漿池內靜置24h以上，或加分散劑膨潤土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通過溝槽循環或混凝土換置排出的泥漿，如重復使用，必須進行凈化再生處理。一般采用重力沉降處理，它是利用泥漿和土渣的密度差，使土渣沉淀，沉淀后的泥漿進入貯漿池，貯漿池的容積一般為一個單元槽段挖掘量及泥漿槽總體積的2倍以上。沉淀池和貯漿池設在地上或地下均可，但要視現場條件和工藝要求合理配置。如采用原土造漿循環時，

39、應將高壓水通過導管從鉆頭孔射出，不得將水直接注入槽孔中。3.3.5在容易產生泥漿滲漏的土層施工時，應適當提高泥漿粘度和增加儲備量，并備堵漏材料。如發生泥漿滲漏，應及時補漿和堵漏，使槽內泥漿保持正常。3.4槽段開挖3.4.1挖槽施工前應預先將連續墻劃分為若干個單元槽段，其長度一般為47m。每個單元槽段由若干個開挖段組成。在導墻頂面劃好槽段的控制標記，如有封閉槽段時，必須采用兩段式成槽，以免導致最后一個槽段無法鉆進。3.4.2成槽前對鉆機進行一次全面檢查，各部件必須連接可靠，特別是鉆頭連接螺栓不得有松脫現象。3.4.3為保證機械運行和工作平穩，軌道鋪設應牢固可靠，道碴應鋪填密實。軌道寬度允許誤差為

40、5mm，軌道標高允許誤差10mm。連續墻鉆機就位后應使機架平穩，并使懸掛中心點和槽段中心一致。鉆機調好后，應用夾軌器固定牢靠。3.4.4挖槽過程中，應保持槽內始終充滿泥漿，以保持槽壁穩定。成槽時，依排渣和泥漿循環方式分為正循環和反循環。當采用砂泵排渣時，依砂泵是否潛入泥漿中，又分為泵舉式和泵吸式。一般采用泵舉式反循環方式排渣，操作簡便，排泥效率高，但開始鉆進須先用正循環方式，待潛水砂泵電機潛入泥漿中后，再改用反循環排泥。3.4.5當遇到堅硬地層或遇到局部巖層無法鉆進時，可輔以采用沖擊鉆將其破碎，用空氣吸泥機或砂泵將土渣吸出地面。3.4.6成槽時要隨時掌握槽孔的垂直精度，應利用鉆機的測斜裝置經常

41、觀測偏斜情況，不斷調整鉆機操作，并利用糾偏裝置來調整下鉆偏斜。3.4.7挖槽時應加強觀測，如槽壁發生較嚴重的局部坍落時，應及時回填并妥善處理。槽段開挖結束后，應檢查槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度等項目，合格后方可進行清槽換漿。在挖槽過程中應作好施工記錄。3.5清槽3.5.1當挖槽達到設計深度后，應停止鉆進，僅使鉆頭空轉而不進尺，將槽底殘留的土打成小顆粒，然后開啟砂泵，利用反循環抽漿，持續吸渣1015min，將槽底鉆渣清除干凈。也可用空氣吸泥機進行清槽。3.5.2當采用正循環清槽時，將鉆頭提高槽底100200mm，空轉并保持泥漿正常循環，以中速壓入泥漿，把槽孔內的浮渣置換出來。3.5.3對采用原土

42、造漿的槽孔，成槽后可使鉆頭空轉不進尺，同時射水，待排出泥漿密度降到1.1左右，即認為清槽合格。但當清槽后至澆灌混凝土間隔時間較長時，為防止泥漿沉淀和保證槽壁穩定，應用符合要求的新泥漿將槽孔的泥漿全部置換出來。3.5.4清理槽底和置換泥漿結束1h后，槽底沉渣厚度不得大于200mm；澆混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm，槽內泥漿密度為1.11.25、粘度為1822s、含砂量應小于8%。3.6鋼筋籠制作及安放3.6.1鋼筋籠的加工制作，要求主筋凈保護層為7080mm。為防止在插入鋼筋籠時擦傷槽面，并確保鋼筋保護層厚度，宜在鋼筋籠上設置定位鋼筋環、混凝土墊塊。縱向鋼筋底端距槽底的距離應有10020

43、0mm，當采用接頭管時，水平鋼筋的端部至接頭管或混凝土及接頭面應留有100150mm間隙。縱向鋼筋應布置在水平鋼筋的內側。為便于插入槽內，利鋼筋底端宜稍向內彎折。鋼筋籠的內空尺寸，應比導管連接處的外徑大100mm以上。3.6.2為了保證鋼筋籠的幾何尺寸和相對位置準確，鋼筋籠宜在制作平臺上成型。鋼筋籠每棱邊(橫向及豎向)鋼筋的交點處應全部點焊，其余交點處采用交錯點焊。對成型時臨時扎結的鐵絲，宜將線頭彎向鋼筋籠內側。為保證鋼筋籠在安裝過程中具有足夠的剛度，除結構受力要求外，尚應考慮增設斜拉補強鋼筋，將縱向鋼筋形成骨架并加適當附加鋼筋。斜拉筋與附加鋼筋必須與設計主筋焊牢固。鋼筋籠的接頭當采用搭接時，

44、為使接頭能夠承受吊入時的下段鋼筋自重，部分接頭應焊牢固。3.6.3鋼筋籠制作允許偏差值為：主筋間距l0mm；箍筋間距20mm；鋼筋籠厚度和寬目l0mm；鋼筋籠總長度50mm。3.6.4鋼筋籠吊放應使用起吊架，采用雙索或四索起吊，以防起吊時因鋼索的收緊力而目起鋼筋籠變形。同時要注意在起吊時不得拖拉鋼筋籠，以免造成彎曲變形。為避免鋼筋吊起后在空中擺動，應在鋼筋籠下端系上溜繩，用人力加以控制。3.6.5鋼筋籠需要分段吊入接長時，應注意不得使鋼筋籠產生變形。下段鋼筋籠入槽后.臨時穿鋼管擱置在導墻上，再焊接接長上段鋼筋籠。鋼筋籠吊入槽內時，吊點中心必須對準槽段中心，豎直緩慢放至設計標高，再用吊筋穿管擱置

45、在導墻上。如果鋼筋籠不能順利地攝入槽內，應重新吊出，查明原因，采取相應措施加以解決，不得強行插入。3.6.6所有用于內部結構連續的預埋件、預埋鋼筋等，應與鋼筋籠焊牢固。3.7澆注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比應符合下列要求：混凝土的實際配制強度等級應比設計強度等級高一級；水泥用量不宜少于370kgm3；水灰比不應大于0.6；坍落度宜為1820cm，并應有一定的流動度保持率；坍落度降低至15cm的時間，一般不宜小于lh；擴散度宜為3438cm；凝土拌合物的含砂率不小于45%；混凝土的初凝時間，應能滿足混凝土澆灌和接頭施工工藝要求，一般不宜低于34h。3.7.2接頭管和鋼筋就位后，應檢查沉渣厚

46、度并在4h以內澆灌混凝土。澆灌混凝土必使用導管，其內徑一般選用250mm，每節長度一般為2.02.5m。導管要求連接牢靠，接頭用橡膠圈密封，防止漏水。導管接頭若用法蘭連接，應設錐形法蘭罩，以防拔管時掛住鋼筋。導管在使用前要注意認真檢查和清理，使用后要立即將粘附在導管上的混凝土清除干凈。3.7.3在單元槽段較長時，應使用多根導管澆灌，導管內徑與導管間距的關系一般是：導管內徑為150mm，200mm，250mm時，其間距分別為2m、3m、34m，且距槽段端部均不得超過1.5m。為防止泥漿卷入導管內，導管在混凝土內必須保持適宜的埋置深度，一般應控制在24m為宜。在任何情況下，不得小于1.5m或大于6

47、m。，3.7.4導管下口與槽底的間距，以能放出隔水栓和混凝土為度，一般比栓長100200mm。隔水栓應放在泥漿液面上。為防止粗骨料卡住隔水栓，在澆注混凝土前宜先灌入適量的水泥砂漿。隔水栓用鐵絲吊住，待導管上口貯斗內混凝土的存量滿足首次澆筑，導管底端能埋入混凝土中0.81.2m時，才能剪斷鐵絲，繼續澆筑。3.7.5混凝土澆灌應連續進行，槽內混凝土面上升速度一般不宜小于2mh，中途不得間歇。當混凝土不能暢通時，應將導管上下提動，慢提快放，但不宜超過300mm。導管不能作橫向移動。提升導管應避免碰掛鋼筋籠。3.7.6隨著混凝土的上升，要適時提升和拆卸導管，導管底端埋入混凝土面以下一般保持24m。不宜

48、大于6m，并不小于1m，嚴禁把導管底端提出混凝土上面。3.7.7在一個槽段內同時使用兩根導管灌注混凝土時，其間距不應大于3.0m，導管距槽段端頭不宜大于1.5m，混凝土應均勻上升，各導管處的混凝土表面的高差不宜大于0.3m，混凝土澆筑完畢，終澆混凝土面高程應高于設計要求0.30.5m，此部分浮漿層以后鑿去。3.7.8在澆灌過程中應隨時掌握混凝土澆灌量，應有專人每30min測量一次導管埋深和管外混凝土標高。測定應取三個以上測點，用平均值確定混凝土上升狀況，以決定導管的提拔長度。3.8接頭施工3.8.1連續墻各單元槽段間的接頭型式，一般常用的為半圓形接頭型式。方法是在未開挖一側的槽段端部先放置接頭

49、管，后放入鋼筋籠，澆灌混凝土，根據混凝土的凝結硬化速度，徐徐將接頭管拔出，最后在澆灌段的端面形成半圓形的接合面，在澆筑下段混凝土前，應用特制的鋼絲刷子沿接頭處上下往復移動數次，刷去接頭處的殘留泥漿，以利新舊混凝土的結合。3.8.2接頭管一般用10mm厚鋼板卷成。槽孔較深時，做成分節拼裝式組合管，各單節長度為6m、4m、2m不等，便于根據槽深接成合適的長度。外徑比槽孔寬度小1020mm，直徑誤差在3mm以內。接頭管表面要求平整光滑，連接緊密可靠，一般采用承插式銷接。各單節組裝好后，要求上下垂直。3.8.3接頭管一般用起重機組裝、吊放。吊放時要緊貼單元槽段的端部和對準槽段中心，保持接頭管垂直并緩慢

50、地插入槽內。下端放至槽底，上端固定在導墻或頂升架上。3.8.4提拔接頭管宜使用頂升架(或較大噸位吊車)，頂升架上安裝有大行程(12m)、起重量較大(50100t)的液壓千斤頂兩臺，配有專用高壓油泵。3.8.5提拔接頭管必須掌握好混凝土的澆灌時間、澆灌高度、混凝土的凝固硬化速度，不失時機地提動和拔出，不能過早、過快和過遲、過緩。如過早、過快，則會造成混凝土壁塌落；過遲、過緩，則由于混凝土強度增長，摩阻力增大，造成提拔不動和埋管事故。一般宜在混凝土開始澆灌后23h即開始提動接頭管，然后使管子回落。以后每隔1520min提動一次，每次提起100200mm，使管子在自重下回落，說明混凝土尚處于塑性狀態

51、。如管子不回落，管內又沒有涌漿等異常現象，宜每隔2030mm拔出0.51.0m，如此重復。在混凝土澆灌結束后58h內將接頭管全部拔出。4、質量標準4.1地下連續墻均應設置導墻，導墻形式有預制及現澆兩種，現澆導墻形狀有“L”型或倒“L”型，可根據不同土質選用。4.2地下墻施工前宜先試成槽，以檢驗泥漿的配比、成槽機的選型并可復核地質資料。4.3作為永久結構的地下連續墻，其抗滲質量標準可按現行國家標準地下防水工程施工質量驗收規范GB50208執行。4.4地下墻槽段間的連接接頭形式，應根據地下墻的使用要求選用，且應考慮施工單位的經驗，無論選用何種接頭，在澆注混凝土前，接頭處必須刷洗干凈，不留任何泥砂或

52、污物。4.5地下墻與地下室結構頂板、樓板、底板及梁之間連接可預埋鋼筋或接駁器(錐螺紋或直螺紋)，對接駁器也應按原材料檢驗要求，抽樣復驗。數量每500套為一個檢驗批，每批應抽查3件，復驗內容為外觀、尺寸、抗拉試驗等。4.6施工前應檢驗進場的鋼材、電焊條。己完工的導墻應檢查其凈空尺寸，墻面平整度與垂直度。檢查泥漿用的儀器、泥漿循環系統應完好。地下連續墻應用商品混凝土。4.7施工中應檢查成槽的垂直度、槽底的淤積物厚度、泥漿比重、鋼筋籠尺寸、澆注導管位置、混凝土上升速度、澆注面標高、地下墻連接面的清洗程度、商品混凝土的坍落度、鎖口管或接頭箱的拔出時間及速度等。4.8成槽結束后應對成槽的寬度、深度及傾斜度進行檢驗，重要結構每段槽段都應檢查，一般結構可抽查總槽段數的20%，每