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高压线下地下连续墙分节施工技术研究报告
高压线下地下连续墙施工技术
研究报告
中铁十九局集团有限公司
2008年5月
高压线下地下连续墙施工技术研究报告

研究报告
一、前言：
中铁十九局集团自从打进上海市场以来，主要进行地铁车站和盾构区间的施工,上海属于长江三角洲软弱的淤泥质土层，地铁车站属于地下工程，对基坑的围护结构等级要求较高。多年来我们采用地下连续墙做围护结构.地下连续墙工艺自形成之日起已经有50年了，在我国也属于一项比较成熟的技术，但是在高压线下分节施工在全国前例不多.这个工法的形成主要是由于中铁十九局五处地铁一公司上海轨道交通11号线项目部面对电力单位提出的巨额高压线改移费用，迫使我方出于经济利益考虑,钻研琢磨出这项工法。经过专家多方推理、认证,以及试验部门的检测,我们确定了高压线下地下连续墙钢筋笼的施工，采取整体制作、分节入槽的办法,使钢筋笼分节吊装入槽,以此确保基坑围护结构的整体性刚度，使其完全具备一般钢筋笼所能起到的全部作用.
此工法已经用于上海轨道交通11号线铜川路站E区的56幅地下连续墙的施工中，目前取得了良好效果取得了业主肯定，到达了科学合理的安排施工、降低施工成本节约人力、物力、财力为企业为社会增益的目的，并为今后同类型工程施工提供了较成熟的技术和工艺,可以说它是一项在技术上值得深入研究的新领域，而且其的应用能大大节约成本,对施工企业提高自身竞争力具有
高压线下成槽
高压线下起吊钢筋笼
二、工程概况和立项情况
铜川路站南端头井上空有多条220KV高压线，呈西北、东南走向与车站斜交.因工期等原因升高或搬迁较困难.在围护结构施工阶段，共有58幅地下连续墙受到高压线的直接影响。具体位置见下图。地面标高３。2m 。 [
第一组和第二组高压线下的净空分别为23m和26。7m,施工措施和选用设备统一按照净空23m考虑。可用空间18米。两组高压线共影响的地下连续墙有W8-30～38、W6—23～29、E6-26～42、F6-3～6共38幅.地下墙长度分别为30.9m和28.4米。此处标准段开挖深度15。75米,联络线位置开挖深度17m .
第三组高压线距地面的高度是16m,受到影响的连续墙是E6—43、44、E8—26~28、S8—1～6、W8—39～41、W6—30~35共20幅.墙深分别为30。9m和28.4m。开挖深度标准段为15.75米,端头井开挖深度为17。45米。除掉6米安全保护距离，还有10米可用空间。连续墙钢筋笼采用整体整体制作，分三节吊装。
（一)施工工艺流程
土方外运
槽段检验
构筑导墙
开挖槽段
制作钢筋笼并分节
清底换浆
分节吊放钢筋笼
测量放样
泥浆配制、供应、回收、再生和劣化泥浆处理
拔接头管
浇墙体混凝土
放混凝土导管
放接头管
混凝土供应
清刷接头

（二）地下连续墙分节施工技术四大主要设备概况：
设备选用:
① 根据高压线的最底高度16。58米选择设备的高度，主吊选用：QUY50型50t履带式起重机，主臂长度13m，主要性能见下表：
QUY50型50t履带式起重机主要性能表
工作半径R（ｍ)
有效起重量Q(t）
提升高度H(ｍ）
角度（度）
备注
3.7
50
12.4
73

4。0
43
12。3
72

4。5
36
12.2
70

5。0
31
12.0
67

②副吊选用:25t汽车吊起重机，主臂长度10.2m,主要性能见下表：
25t汽车吊起重机的主要性能
工作半径R（ｍ）
有效起重量Q（t）
提升高度H（ｍ)
角度（度)
备注
3。0
25。0
9。7
72

3.5
20。6
9。6
70

4.0
18。0
9。4
67

4.5
16。3
9.2
64

③主要机具、材料一览表见表6、表7.
主要材料表
序号
材料名称
型号
数量
备注
1
主吊铁扁担

2套

2
钢丝绳

约30米

3
滑轮

8个

4
卸扣

20只

5
扳手

若干

主要设备表
序号
设备(工具)名称
规格（型号)
单位
数量
备注
1
成槽机
真砂
台
2

2
吊车(主机）
SCC1000
台
1
100T
3
吊车（副机)
DP280
台
1
50T
6
电焊机
BX1—500F—3
台
18

7
挖土机
0。4m3
台
1

8
锁口管(单管型）
800mm
米
64

9
刷壁器
800mm
台
1

(一) 质量检测设备。
质量检测设备
序号
名 称
规格（型号）
单位
数量
备注
1
水准仪
DSZ2
台
1
±0。2mm
2
经纬仪
DJ2
台
1
2”
3
超声波测壁仪

套
1

4
钢卷尺
50m
把
1

5
测 绳
50m
根
10

6
坍落度筒

只
1

7
泥浆测试仪

套
1

（三）立项时间：
我单位于2007年8月，在集团公司建立了《高压线下地下连续墙施工技术研究》的科技项目计划，该研究项目正式启动。
三、选择课题理由
1、随着全国各大城市工程的发展，施工区域上方周围建筑密集,管线复杂，怎样在有限的空间内不影响周围环境的条件下高质、高效的完成深基坑连续墙施工，是每个深基坑工程急需解决的问题。
2、为地铁深基坑的设计施工过程中提供了新方法、新技术和新经验。
3、掌握这项技术可以在受空间限制的地段进行施工，可降低施工成本。比正常的地下墙施工费用增加不是很大，推广性好。
四、国内外现状
地下连续墙工艺自形成之日起已经有50年了，在我国也属于一项比较成熟的技术,但是在高压线下分节施工在全国前例不多。
五、项目依据、目的和意义
⑴、编制依据
①施工图纸及施工合同。
②国家和行业现行标准和施工规范。
⑵项目研究的目的和意义
随着全国各大城市工程的发展，施工区域上方周围建筑密集，管线复杂，怎样在有限的空间内不影响周围环境的条件下高质、高效的完成深基坑连续墙施工，是每个深基坑工程急需解决的问题.本技术提出的一整套关于地下连续墙分节施工的方法，是高空障碍物条件下地下连续墙施工的重要举措和技术创新，标志着在面对复杂高空条件下,施工地下连续墙有了一种更安全、更经济、更便捷的施工工艺，为地铁深基坑的设计施工过程中提供了新方法、新技术和新经验，，此工法定会在各大城市的深基坑建设工程中得到推广和应用。
六、工程特点和难点
1、施工空间小、影响的范围大.
2、对施工机械要求高，对成槽机的高度、吊车的把杆长度等限制较多,施工操作难度大.
3、整个工程质量和工艺要求高,由于场地小、大型机械多，上方有高压线安全控制措施要求高.
4、大型机械设备把杆长度要求高、震动小等。
5、相比正常连续墙施工各项施工标准高。
6、目前虽是探索性施工技术，但由于城市发展速度快工程建设受各种复杂环境影响,技术研究前景很有价值.
钢筋笼整体制作、分节吊装
接头采用直螺纹套筒连接
连接后的效果图
七、研究过程
1、研究内容
巨额高压线改移费用,迫使我方出于经济利益考虑，钻研琢磨出这项工法。经过专家多方推理、认证，以及试验部门的检测，我们确定了高压线下地下连续墙钢筋笼的施工，采取整体制作、分节入槽的办法,使钢筋笼分节吊装入槽，以此确保基坑围护结构的整体性刚度，使其完全具备一般钢筋笼所能起到的全部作用.（220kv高压线高度16。58m、23。09m、26。79m）影响56幅地下连续墙的施工。
2、关健技术
1)连续墙垂直度控制
2）槽壁长时间稳定的技术研究
3）钢筋笼整体制作分节吊装的施工技术。
4）、钢筋笼分节施工工程国内外技术现状，今后发展趋势,推广应用前景及综合效益.
3、项目的创新点
1）、采用成本低、设备简单、安全系数高、工期可控性高.通过探讨高压线地下墙的施工的研究，地下墙长时间槽壁稳定，成槽垂直度要求高，钢筋笼整体制作分节吊装等经过在本工程中实践应用效果较好，可在同类工程吸收塔施工过程中的借鉴推广.
2）、在如此小的空间内进行地下墙施工，本次施工方法在工程中具有一定的借鉴意义。
3）、连续墙钢筋笼整体制作分节吊装的发展趋势，本技术在上海市轨道交通11号线工程中成功应用效果较好,并且在保证工程质量、进度、安全目标的前提下节约了人力、物力、财力，降低了施工成本，在目前越来越多的地下工程受空间限制的情况下具有重要意义,在同类项目中具有较大推广应用前景及综合效益.
八、项目研究计划及进展情况
总研究期限：1个月(2007年6月～2008年5月）
进展情况：
2007年06月:研究方案的制定、资料的收集；
2007年07月～9月：地下墙开始施工
2007年10月～2008年01月：各项研究项目的施工方法、施工工艺和经济效益分析;
2008年02月～2008年05月：编写研究总结报告、组织课题鉴定资料.
九、连续墙施工技术研究
（一)机械设备改装施工技术
16米的高压线后经过导线提升到19米，安全距离6米可用空间13米.所有机械设备高度不能超过13米。
1、成槽机选用把杆长度较小的真砂成槽机，成槽机的把杆长度去掉一节，高度为13米。
2、锁口管只选用8米以下的.
3、吊车履带吊把杆缩短，再最大的起吊高度不超过13米,下面用钢丝绳拉紧，如超过高度将不能起吊。
（二）成槽的控制
1、垂直的控制
钢筋笼分段施工哪个环节都不能出问题,垂直度控制也是保证连续墙钢筋笼顺利下放的条件之一，因为钢筋笼放下去后就不可能再提起来了。
真砂成槽机本身带有自动纠偏的装置和仪表。施工时有专人用经纬仪看垂直度，每一抓完成后要用外国进口的测斜仪进行检测，如垂直度超过1/300将重新修槽。
2成槽深度
也是因为钢筋笼下放后不能在提起，成槽的深度一定要够,我们一般要比设计深50cm。
（三）浆液的控制
1、泥浆是地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的关键，因为连续墙钢筋笼连结两次,共用时5-6个小时这对槽壁的稳定提了很高的要求
2、泥浆的粘度和比重两项指标新鲜浆比正常值上限放宽至30和1。2。
3、放钢筋笼时要加大对泥浆的检测频率,如发现比重过小应立即补浓度较大的浆.
4、加强泥浆液面高度的检查，基本保证浆液与导墙顶面平.
5、钢筋笼放好后再进行换浆，满足要求后在浇砼
(四)钢筋笼的制作
1、首先是长、短丝长度的控制，长丝长度控制在套筒的一半多出两个丝,短丝长度为套筒的一半长度，然后是钢筋笼纵向筋的连接，将套筒旋转至长丝端后露出两个丝,长、短丝钢筋截面对齐贴紧，然后旋转套筒至短丝尽头。
2、钢筋笼整体制作完成后，再将套筒旋转至长丝尽头进行分节.钢筋笼在制作过程中一定要钢筋要50％错开
(五）钢筋笼的吊装、连结
1、钢筋笼在吊装过程中一定要防止变形，否则钢筋笼很难连结。
2、为确保钢筋笼起吊回直后的垂直度，必须计算重心位置、选择合理的吊点位置
3、钢筋笼分节吊装时，用水准仪将扁担调平，后派专人指挥安装，随放随接。用槽钢扁担将单节（第一节)钢筋笼搁置于导墙面上，待第二节钢筋笼起吊后与第一节钢筋笼进行直螺纹套筒连接。
4、连结要求一定要100％连结，钢筋间距不能超过2mm,一定要整体对齐再连。要确保接驳器的连结长度。
十、项目完成情况和综合技术应用施工效果
(一）项目完成情况
由于关健工序施工技术科研攻关提前到位、科研成果准确有效、施工准备充分，连续墙已全部完工,开挖时地下墙的效果较好。
（二）综合技术应用施工效果
用此方法进行高压线下地下墙施工施工效果较好，在整个施工过程中58幅地下墙用时45天，钢筋笼全部能正常连结，没有出现钢筋笼放不下去的情况,接驳器的位置控制的也较好,连续墙挖出来后其垂直度，两幅墙的连结，接驳器位置都能满足规范要求。
十一、推广应用前景及综合效益
由于电力单位的市场垄断，致使我单位面对高达千万的高压线改移成本，如此一来，不仅使项目部的利润消耗待尽,而且极有可能使项目部亏损，后果不堪设想。而采用“高压线下地下连续墙分节施工工法”，折算下来只有区区不足20万元。用20万元的成本，解决掉500万元的难题，其间的经济效益相当巨大。钢筋笼分节套筒连接减少了钢筋闪光对焊的数量,降低了现场因对焊带来的残渣污染.可以说,这项创造性的工法不仅解决了我项目的燃眉之急，而且为我们今后的施工提供了新的思路、利润点和竟争力,使我们完全可以在面临类似情况时，多一分把握，多一分自信。同时这项成功也是对我们的技术科研工作给予了极高的肯定，使我们有信心在这条技术道路上继续努力，形成企业的自主核心竟争力.成为人无我有，人有我强的技术型企业,开创属于我单位自己的市场空间经济效益证明见。为以后在相似工程中的施工提供了新经验，为设计提供了新思路。