高壓線下地下連續墻施工技術研究報告中鐵十九局集團有限公司２０0８年5月?研究報告一、前言:中鐵十九局集團自從打進上海市場以來,主要進行地鐵車站和盾構區間的施工,上海屬于長江三角洲軟弱的淤泥質土層,地鐵車站屬于地下工程,對基坑的圍護結構等級要求較高。多年來我們采用地下連續墻做圍護結構。地下連續墻工藝自形成之日起已經有５0年了，在我國也屬于一項比較成熟的技術,但是在高壓線下分節施工在全國前例不多。這個工法的形成主要是由于中鐵十九局五處地鐵一公司上海軌道交通１1號線項目部面對電力單位提出的巨額高壓線改移費用，迫使我方出于經濟利益考慮，鉆研琢磨出這項工法。經過專家多方推理、認證,以及試驗部門的檢測，我們確定了高壓線下地下連續墻鋼筋籠的施工,采取整體制作、分節入槽的辦法，使鋼筋籠分節吊裝入槽,以此確?；訃o結構的整體性剛度，使其完全具備一般鋼筋籠所能起到的全部作用。此工法已經用于上海軌道交通11號線銅川路站E區的５6幅地下連續墻的施工中，目前取得了良好效果取得了業主肯定，到達了科學合理的安排施工、降低施工成本節約人力、物力、財力為企業為社會增益的目的，并為今后同類型工程施工提供了較成熟的技術和工藝,可以說它是一項在技術上值得深入研究的新領域，而且其的應用能大大節約成本,對施工企業提高自身競爭力具有高壓線下成槽高壓線下起吊鋼筋籠二、工程概況和立項情況銅川路站南端頭井上空有多條220KV高壓線,呈西北、東南走向與車站斜交。因工期等原因升高或搬遷較困難。在圍護結構施工階段，共有５８幅地下連續墻受到高壓線的直接影響.具體位置見下圖。地面標高３.2m。［第一組和第二組高壓線下的凈空分別為2３m和２６．7ｍ,施工措施和選用設備統一按照凈空2３m考慮?？捎每臻g１8米。兩組高壓線共影響的地下連續墻有W８-3０～38、W6-23～2９、E6-２６~42、Ｆ6-３~６共38幅。地下墻長度分別為30.9ｍ和２８.４米。此處標準段開挖深度1５.75米，聯絡線位置開挖深度17ｍ。第三組高壓線距地面的高度是16ｍ,受到影響的連續墻是E６-43、44、E8-2６～28、S8-１～6、W8-39～４1、W6-30～35共2０幅。墻深分別為30.9m和２８.4m。開挖深度標準段為15．75米,端頭井開挖深度為１7.4５米。除掉6米安全保護距離,還有10米（一）施工工藝流程土方外運土方外運槽段檢驗構筑導墻開挖槽段制作鋼筋籠并分節清底換漿分節吊放鋼筋籠測量放樣泥漿配制、供應、回收、再生和劣化泥漿處理拔接頭管澆墻體混凝土放混凝土導管放接頭管混凝土供應清刷接頭(二)地下連續墻分節施工技術四大主要設備概況：設備選用：根據高壓線的最底高度16.58米選擇設備的高度,主吊選用:QUY50型50ｔ履帶式起重機,主臂長度13m,主要性能見下表：QUY50型50t履帶式起重機主要性能表工作半徑Ｒ(ｍ)有效起重量Ｑ（t)提升高度H(ｍ）角度(度)備注3.7501２.47３4．０431２．37２4．5３6１2.2705.03112．０67②副吊選用：25ｔ汽車吊起重機，主臂長度1０.2m，主要性能見下表：25t汽車吊起重機的主要性能工作半徑R(ｍ）有效起重量Q(ｔ）提升高度H(m)角度(度）備注3．０25.09.772３．５2０．６9．67０4.018.09.4６74．516.39.264③主要機具、材料一覽表見表６、表７。主要材料表序號材料名稱型號數量備注１主吊鐵扁擔２套2鋼絲繩約33滑輪8個４卸扣2０只5扳手若干主要設備表序號設備（工具）名稱規格（型號)單位數量備注1成槽機真砂臺2２吊車（主機）SCC1000臺110０T3吊車（副機）DP280臺１５0Ｔ6電焊機BX1-5０0F－３臺187挖土機0.４m臺1８鎖口管(單管型）８0０mm米649刷壁器８0０mm臺1質量檢測設備。質量檢測設備序號名稱規格(型號）單位數量備注1水準儀DSＺ２臺１±0.2mm2經緯儀DＪ2臺12３超聲波測壁儀套１4鋼卷尺50ｍ把１5測繩50m根1０6坍落度筒只17泥漿測試儀套1(三）立項時間：我單位于２０07年8月，在集團公司建立了《高壓線下地下連續墻施工技術研究》的科技項目計劃，該研究項目正式啟動。三、選擇課題理由1、隨著全國各大城市工程的發展,施工區域上方周圍建筑密集，管線復雜，怎樣在有限的空間內不影響周圍環境的條件下高質、高效的完成深基坑連續墻施工，是每個深基坑工程急需解決的問題。２、為地鐵深基坑的設計施工過程中提供了新方法、新技術和新經驗。3、掌握這項技術可以在受空間限制的地段進行施工,可降低施工成本。比正常的地下墻施工費用增加不是很大，推廣性好。四、國內外現狀地下連續墻工藝自形成之日起已經有50年了,在我國也屬于一項比較成熟的技術,但是在高壓線下分節施工在全國前例不多。五、項目依據、目的和意義⑴、編制依據①施工圖紙及施工合同。②國家和行業現行標準和施工規范。⑵項目研究的目的和意義隨著全國各大城市工程的發展,施工區域上方周圍建筑密集，管線復雜,怎樣在有限的空間內不影響周圍環境的條件下高質、高效的完成深基坑連續墻施工，是每個深基坑工程急需解決的問題。本技術提出的一整套關于地下連續墻分節施工的方法,是高空障礙物條件下地下連續墻施工的重要舉措和技術創新，標志著在面對復雜高空條件下，施工地下連續墻有了一種更安全、更經濟、更便捷的施工工藝，為地鐵深基坑的設計施工過程中提供了新方法、新技術和新經驗,，此工法定會在各大城市的深基坑建設工程中得到推廣和應用。六、工程特點和難點1、施工空間小、影響的范圍大。2、對施工機械要求高，對成槽機的高度、吊車的把桿長度等限制較多，施工操作難度大。3、整個工程質量和工藝要求高，由于場地小、大型機械多，上方有高壓線安全控制措施要求高。4、大型機械設備把桿長度要求高、震動小等。5、相比正常連續墻施工各項施工標準高。6、目前雖是探索性施工技術,但由于城市發展速度快工程建設受各種復雜環境影響,技術研究前景很有價值。鋼筋籠整體制作、分節吊裝接頭采用直螺紋套筒連接連接后的效果圖七、研究過程1、研究內容巨額高壓線改移費用,迫使我方出于經濟利益考慮,鉆研琢磨出這項工法。經過專家多方推理、認證,以及試驗部門的檢測，我們確定了高壓線下地下連續墻鋼筋籠的施工，采取整體制作、分節入槽的辦法，使鋼筋籠分節吊裝入槽,以此確?；訃o結構的整體性剛度，使其完全具備一般鋼筋籠所能起到的全部作用。（220kv高壓線高度1６．58m、23.0９m、2、關健技術１)連續墻垂直度控制2)槽壁長時間穩定的技術研究３)鋼筋籠整體制作分節吊裝的施工技術。4)、鋼筋籠分節施工工程國內外技術現狀,今后發展趨勢，推廣應用前景及綜合效益。3、項目的創新點1）、采用成本低、設備簡單、安全系數高、工期可控性高。通過探討高壓線地下墻的施工的研究,地下墻長時間槽壁穩定，成槽垂直度要求高，鋼筋籠整體制作分節吊裝等經過在本工程中實踐應用效果較好,可在同類工程吸收塔施工過程中的借鑒推廣。2)、在如此小的空間內進行地下墻施工,本次施工方法在工程中具有一定的借鑒意義。3）、連續墻鋼筋籠整體制作分節吊裝的發展趨勢,本技術在上海市軌道交通11號線工程中成功應用效果較好，并且在保證工程質量、進度、安全目標的前提下節約了人力、物力、財力,降低了施工成本，在目前越來越多的地下工程受空間限制的情況下具有重要意義,在同類項目中具有較大推廣應用前景及綜合效益。八、項目研究計劃及進展情況總研究期限：1個月（２0０７年6月～200８年5月)進展情況：200７年06月:研究方案的制定、資料的收集;20０7年0７月~9月:地下墻開始施工２007年10月~２0０8年01月:各項研究項目的施工方法、施工工藝和經濟效益分析;２008年０２月～2０08年05月:編寫研究總結報告、組織課題鑒定資料。九、連續墻施工技術研究（一）機械設備改裝施工技術1６米的高壓線后經過導線提升到19米，安全距離6米可用空間1３米。所有機械設備高度不能超過１３米。1、成槽機選用把桿長度較小的真砂成槽機,成槽機的把桿長度去掉一節,高度為１3米。2、鎖口管只選用8米以下的。3、吊車履帶吊把桿縮短,再最大的起吊高度不超過13米，下面用鋼絲繩拉緊,如超過高度將不能起吊。(二）成槽的控制1、垂直的控制鋼筋籠分段施工哪個環節都不能出問題,垂直度控制也是保證連續墻鋼筋籠順利下放的條件之一，因為鋼筋籠放下去后就不可能再提起來了。真砂成槽機本身帶有自動糾偏的裝置和儀表。施工時有專人用經緯儀看垂直度,每一抓完成后要用外國進口的測斜儀進行檢測,如垂直度超過1／3０0將重新修槽。2成槽深度也是因為鋼筋籠下放后不能在提起,成槽的深度一定要夠，我們一般要比設計深50cｍ。（三)漿液的控制1、泥漿是地下連續墻施工中深槽槽壁穩定的關鍵,因為連續墻鋼筋籠連結兩次,共用時5-6個小時這對槽壁的穩定提了很高的要求2、泥漿的粘度和比重兩項指標新鮮漿比正常值上限放寬至30和１.２。3、放鋼筋籠時要加大對泥漿的檢測頻率，如發現比重過小應立即補濃度較大的漿。4、加強泥漿液面高度的檢查，基本保證漿液與導墻頂面平。５、鋼筋籠放好后再進行換漿,滿足要求后在澆砼(四）鋼筋籠的制作1、首先是長、短絲長度的控制,長絲長度控制在套筒的一半多出兩個絲,短絲長度為套筒的一半長度，然后是鋼筋籠縱向筋的連接，將套筒旋轉至長絲端后露出兩個絲，長、短絲鋼筋截面對齊貼緊,然后旋轉套筒至短絲盡頭。2、鋼筋籠整體制作完成后，再將套筒旋轉至長絲盡頭進行分節。鋼筋籠在制作過程中一定要鋼筋要5０%錯開（五)鋼筋籠的吊裝、連結１、鋼筋籠在吊裝過程中一定要防止變形，否則鋼筋籠很難連結。2、為確保鋼筋籠起吊回直后的垂直度，必須計算重心位置、選擇合理的吊點位置3、鋼筋籠分節吊裝時,用水準儀將扁擔調平,后派專人指揮安裝，隨放隨接。用槽鋼扁擔將單節（第一節）鋼筋籠擱置于導墻面上，待第二節鋼筋籠起吊后與第一節鋼筋籠進行直螺紋套筒連接。4、連結要求一定要100％連結，鋼筋間距不能超過2mｍ，一定要整體對齊再連。要確保接駁器的連結長度。十、項目完成情況和綜合技術應用施工效果(一)項目完成情況由于關健工序施工技術科研攻關提前到位、科研成果準確有效、施工準備充分,連續墻已全部完工，開挖時地下墻的效果較好。（二)綜合技術應用施工效果用此方法進行高壓線下地下墻施工施工效果較好,在整個施工過程中5８幅地下墻用時45天,鋼筋籠全部能正常連結,沒有出現鋼筋籠放不下去的情況，接駁器的位置控制的也較好,連續墻挖出來后其垂直度，兩幅墻的連結，接駁器位置都能滿足規范要求。十一、推廣應用前景及綜合效益由于電力單位的市場壟斷,致使我單位面對高達千萬的高壓線改移成本，如此一來，不僅使項目部的利潤消耗待盡,而且極有可能使項目部虧損,后果不堪設想。而采用“高壓線下地下連續墻分節施工工法”,折算下來只有區區不足20萬元。用20萬元的成本，解決掉50０萬元的難題,其間的經濟效益相當巨大。鋼筋