1、支护结构施工方案钢板桩施工1常用钢板桩及质量标准钢板桩支护由于其施工速度快，可重复使用，因此在一定条件下使用会取得较好的效益。常用的钢板桩有U型和Z型，其他还有直腹板式、H型和组合式钢板桩。国产的钢板桩只有鞍W型和包W型拉森式（U型）钢板桩，如表6-74所示。其他还有一些国产宽翼缘热轧槽钢用于不太深的基坑作为支护应用。国产拉森式（U型）钢板桩 表6-74日本是生产钢板桩较多的国家之一，拉森式、Z型、直腹板式、H型、组合式钢板桩皆生产，现只举其中一部分如表6-75所示。美国亦生产较多的钢板桩。除日、美外，德、法、卢森堡等国家亦生产钢板桩。钢板桩的质量标准如表6-76所示。重复使用的钢板桩检验标准2、如表6-77所示。日本生产的钢板桩 表6-75钢板桩质量标准 表6-76重复使用的钢板桩检验标准 表6-77序号检查项目允许偏差检查方法单位数值1桩垂直度%1钢尺量2桩身弯曲度2%ll为桩长，钢尺量3齿槽平直度及光滑度无电焊渣或毛刺1m长桩段作通过试验4桩长度不小于设计长度钢尺量2钢板桩施工前准备工作（1）钢板桩检验钢板桩材质检验和外观检验，对焊接钢板桩，尚需进行焊接部位的检验。对用于基坑临时支护结构的钢板桩，主要进行外观检验，并对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。1）外观检验 包括表面缺陷、长度、宽度、高度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：对打3、入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；有割孔、断面缺损的应予以补强；若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算时是否需要折减。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。2）材质检验 对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。它包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。每2550t的钢板桩应进行两个试件试验。（2）钢板桩的矫正钢板桩为多次周转使用的材料，在使用过程中会发生板桩的变形、损伤，偏差超过表6-77中数值者，使用前应进行矫正与修补。其矫正与修补方法如下：1）表面缺陷修补通常先清洗缺陷附近表面的锈蚀和4、油污，然后用焊接修补的方法补平，再用砂轮磨平。2）端部平面矫正 一般用氧乙炔切割部分桩端，使端部平面与轴线垂直，然后再用砂轮对切割面进行磨平修整。当修整量不大时，也可直接采用砂轮进行修理。3）桩体挠曲矫正 腹向弯曲矫正时两端固定在支承点上，用设置在龙门式顶梁架上的千斤顶顶在钢板桩凸处进行冷弯矫正；侧向弯曲矫正通常在专门的矫正平台上进行。4）桩体扭曲矫正 这种矫正较复杂。可视扭曲情况采用上述3中的方法矫正。5）桩体局部变形矫正。对局部变形处用氧乙炔热烘与千斤顶顶压、大锤敲击相结合的方法进行矫正。6）锁口变形矫正 用标准钢板桩作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理，或采用氧乙炔热烘和大锤敲击5、胎具推进的方法进行调直处理。（3）打桩机选择打设钢板桩，自由落锤、汽动锤、柴油锤、振动锤等皆可，但使用较多的为振动锤。如使用柴油锤时，为保护桩顶因受冲击而损伤和控制打入方向，在桩锤和钢板桩之间需设置桩帽。部分国产及国外振动锤的技术参数如表6-78和表6-79所示。国产振动锤技术性能 表6-78日本部分振动锤技术性能 表6-79振动打桩机是将机器产生的垂直振动传给桩体，使桩周围的土体因振动产生结构变化，降低了强度或产生液化，板桩周围的阻力减少，利于桩的贯入。振动打桩机打设钢板桩施工速度快，更有利于拔钢板桩，不易损坏桩顶，操作简单。但其对硬土层（砂质土N50；粘性土N30）贯入性能较差，桩体周围土6、层要产生振动；耗电较多。选择振动锤时，可根据需要的振幅As和偏心力矩M0来进行选择。需要的振幅As，按下列公式计算：对砂土：（mm） （6-105）对粘性土、粉土：As（mm） （6-106）式中 N桩尖所在土层的标准贯入值；L钢板桩长度（m）。需要的偏心力矩M0，按下式计算：（Ncm） （6-107）式中 Qp钢板桩自重（N）；As板桩需要的振幅（mm）。（4）导架安装为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。导架通常由导梁和导桩等组成，它的形式，在平面上有单面和双面之分，在高度上有单层7、和双层之分。一般常用的是单层双面导架（图6-102）。导桩的间距一般为2.53.5m，双面导梁之间的间距一般比板桩墙高度大815mm。图6-102 导架1-导梁；2-导桩导架的位置不能与钢板桩相碰。导桩不能随着钢板桩的打设而下沉或变形。导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高工效，要用经纬仪和水平仪控制导梁的位置和标高。3钢板桩打设和拔除（1）打入方式选择1）单独打入法：这种方法是从板桩墙的一角开始，逐块（或两块为一组）打设，直至工程结束。这种打入方法简便、迅速，不需要其他辅助支架。但是易使板桩向一侧倾斜，且误差积累后不易纠正。为此，这种方法只适用于板桩墙要求不高、且板桩长度较小（8、如小于10m）的情况。2）屏风式打入法：这种方法是将1020根钢板桩成排插入导架内，呈屏风状，然后再分批施打。施打时先将屏风墙两端的钢板桩打至设计标高或一定深度，成为定位板桩，然后在中间按顺序分1/3，1/2板桩高度呈阶梯状打入（图6-103）。图6-103 导架及屏风式打入法1-导桩；2-导梁；3-两端先打入的定位钢板桩这种打桩方法的优点是可以减少倾斜误差积累，防止过大的倾斜，而且易于实现封闭合拢，能保证板桩墙的施工质量。其缺点是插桩的自立高度较大，要注意插桩的稳定和施工安全。一般情况下多用这种方法打设板桩墙，它耗费的辅助材料不多，但能保证质量。屏风式打入法按屏风组立的排数，分为单屏风、双屏9、风和全屏风。单屏风应用最普遍；双屏风多用于轴线转角处施工；全屏风只用于要求较高的轴线闭合施工。按屏风式打入法施打时，一排钢板桩的施打顺序有多种，视施工时具体情况选择。施打顺序影响钢板桩的垂直度、位移、板桩墙的凹凸和打设效率。我国规定的钢板桩打设允许误差：桩顶标高100mm；板桩轴线偏差100mm；板桩垂直度1%。（2）钢板桩的打设先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻加以锤击。在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板块的位10、置，以便随时检查校正。钢板桩分几次打入，如第一次由20m高打至15m，第二次则打至10m，第三次打至导梁高度，待导架拆除后第四次才打至设计标高。打桩时，开始打设的第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，它可以起样板导向作用，一般每打入1m应测量一次。1）钢板桩的转角和封闭钢板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整倍数，或者板桩墙的轴线较复杂，钢板桩的制作和打设也有误差，这些都会给钢板桩墙的最终封闭合拢带来困难。钢板桩墙的转角和封闭合拢施工，可采用下述方法：采用异形板桩：异形板桩的加工质量较难保证，而且打入和拔出也较困难，特别是用于封闭合拢的异形板桩，一般是在封闭合拢前根据需要进行加工，往11、往影响施工进度，所以应尽量避免采用异形板桩。连接件法：此法是用特制的“”（Omega）和“”（Delta）型连接件来调整钢板桩的根数和方向，实现板桩墙的封闭合拢。钢板桩打设时，预先测定实际的板桩墙的有效宽度，并根据钢板桩和连接件的有效宽度确定板桩墙的合拢位置。骑缝搭接法：利用选用的钢板桩或宽度较大的其他型号的钢板桩作闭合板桩，打设于板桩墙闭合处。闭合板桩应打设于挡土的一侧。此法用于板桩墙要求较低的工程。轴线调整法：此法是通过钢板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整实现封闭合拢。封闭合拢处最好选在短边的角部。轴线修正的具体作法如下（图6-104）：图6-104 轴线修正a沿长边方向打至离转角桩约尚有12、8块钢板桩时暂时停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度；b在短边方向也照上述办法进行；c根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩的尺寸，将短边方向的导梁与围檩桩分开，用千斤顶向外顶出，进行轴线外移，经核对无误后再将导梁和围擦桩重新焊接固定；d在长边方向的导梁内插桩，继续打设，插打到转角桩后，再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩；e根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打，最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。2）打桩时问题的处理阻力过大不易贯入：原因主要有两方面，一是在坚实的砂层、砂砾层中沉桩，桩的阻力过大；二是钢板桩连接锁口锈蚀、变形，入土阻力大。对第一种情况，13、可伴以高压冲水或改以振动法沉桩，不要用锤硬打；对第二种情况，宜加以除锈、矫正，在锁口内涂油脂，以减少阻力。钢板桩向打设前进方向倾斜：在软土中打桩，由于锁口处的阻力大于板桩与土体间的阻力，使板桩易向前进方向倾斜。纠正方法是用卷扬机和钢丝绳将板桩反向拉住后再锤击，或用特制的楔形板桩进行纠正。打设时将相邻板桩带入：在软土中打设钢板桩，如遇到不明障碍物或板桩倾斜时，板桩阻力增大，会把相邻板桩带入。处理方法是：用屏风法打设；把相邻板桩焊在导梁上；在锁口处涂以黄油减少阻力。（3）钢板桩拔除在进行基坑回填土时，要拔除钢板桩，以便修整后重复使用。拔除前要研究钢板桩拔除顺序、拔除时间及桩孔处理方法。1）钢板桩拔14、除阻力计算拔除阻力由下式计算：FFeFs （6-108）式中 Fe钢板桩与土的吸附力；FeUL （6-109）U钢板桩周长；L钢板桩在不同土中的长度；L钢板桩在不同土层中的静吸附力或动吸附力（用于静力拔桩和振动拔桩），表6-80；Fs钢板桩的断面阻力；Fs1.2EaBH （6-110）Ea作用在钢板桩上的主动土压力强度；B钢板桩宽度；H钢板桩在土中的深度；钢板桩与土体之间的摩擦系数（0.350.40）。钢板桩在不同土质中的吸附力 表6-80土质静吸附力d（kN/m2）动吸附力v（kN/m2）动吸附力v（含水量很少时）（kN/m2）粗砂砾34.02.55.0中砂（含水）36.03.04.0细砂（15、含水）39.03.54.5粉土（含水）24.04.06.5砂质粉土（含水）29.03.55.5粘质粉土（含水）47.05.5粉质粘土30.04.0粘土50.07.5硬粘土75.013.0非常硬的粘土130.025.02）钢板桩拔出方法钢板桩的拔出，从克服板桩的阻力着眼，根据所用拔桩机械，拔桩方法有静力拔桩、振动拔桩和冲击拔桩。静力拔桩主要用卷扬机或液压千斤顶，但该法效率低，有时难以顺利拔出，较少应用。振动拔桩是利用机械的振动激起钢板桩振动，以克服和削弱板桩拔出阻力，将板桩拔出。此法效率高，用大功率的振动拔桩机，可将多根板桩一起拔出。目前该法应用较多。冲击拔桩是以高压空气、蒸汽为动力，利用打桩机16、给予钢板桩以向上的冲击力，同时利用卷扬机将板桩拔出。下面介绍振动拔桩法：与土质有关的振动拔桩参数：振动拔桩机的适用范围 表6-81拔桩机功率（kW）钢板桩型号和长度（m）砂质土粘性土3.77.5轻型8轻型61115II型12II型92230III型16III型125560IV型24IV型18120150V型36V型36a振动频率：在某一振动频率下，土与板桩间的阻力才会破坏，板桩容易拔出。该频率与土质有关：粗砂在频率50Hz时产生液化；坚硬粘土在50Hz下才出现松动现象。工程中为各类土分层构成，实用的振动频率为8.325Hz。b振幅：在频率为16.7Hz时，使砂土产生液化的最小振幅约为3mm以上17、，使粘性土、粉土减少其粘着力的最小振幅约为4mm以上。c激振力：强制振动的激振力，亦必须达到一定的数值（kN），才能减弱土对板桩的阻力。振动拔桩机的选用。振动拔桩机的型号很多，各有其适用范围，要选择得当，才能取得较好的效果。表6-81可供初选时参考。拔桩施工。钢板桩拔除的难易，取决于打入时顺利与否。在硬土、密实砂土中打入时困难，尤其是打入时咬口产生变形或垂直度很差，则拔桩时会遇到很大的阻力。如基坑开挖时，支撑（拉锚）不及时，使板桩产生很大的变形，拔出亦困难。在软土地区，拔桩时由于产生空隙会引起土层扰动，会使基坑内已施工的结构或管线产生沉降，亦可能引起周围地面沉降而影响周围的建筑物、地下管线和道18、路的安全。为此在拔桩时要采取措施，对拔桩造成的孔隙及时回填，当控制地层位移有较高要求时，宜进行跟踪注浆。钢板桩拔除，需注意下列事项：a作业前详细了解土质及板桩打入情况、基坑开挖后板桩变形情况等，依此判断拔桩的难易程度；b基坑内结构施工结束，要进行回填，尽量使板桩两侧土压平衡，有利于拔桩作业；c拔桩设备有一定的重量，要验算其下的结构承载力。如压在土层上，由于地面荷载较大，需要时设备下应放置路基箱或枕木；d作业范围内的重要管线、高压电缆等要注意观察和保护；e板桩拔出会形成孔隙，必须及时填充，否则会造成邻近建筑和设施的位移及地面沉降。宜用膨润土浆液填充，也可跟踪注入水泥浆；f如钢板桩拔不出，可采取下19、述措施：（a）用振动锤等再复打一次，以克服与土的粘着力及咬口间的铁锈等产生的阻力；（b）按与板桩打设顺序相反的次序拔桩；（c）板桩承受土压一侧的土较密实，在其附近并列打入另一根板桩，可使原来的板桩顺利拔出；（d）在板桩两侧开槽，放入膨润土浆液（或粘土浆），拔桩时可减少阻力。（4）钢板桩施工中常见问题及处理方法（表6-82）。钢板桩打设中常见问题的原因及处理 表6-82常见问题原因处理方法倾斜（板桩头部向打桩行进方向倾斜）被打桩与邻桩锁口间阻力较大，而打桩行进方向的贯入阻力小施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正；发生倾斜时用钢丝绳拉住桩身，边拉边打，逐步纠正；对先打的板桩适度预留偏差（反向倾斜）20、扭转锁口是铰式连接在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口；在钢板桩与围檩之间的两边空隙内，设滑轮支架，制止板桩下沉中的转动；在两块板桩锁口扣搭处的两边，用垫铁和木榫填实共连（打板桩时和已打入的邻桩一起下沉）钢板桩倾斜弯曲，使槽口阻力增加发生板桩倾斜及时纠正；把相邻已打好的桩（数块）用角铁电焊临时固定水平伸长（沿打桩行进方向长度增加）钢板桩锁口扣搭处有空隙属正常现象。对四角要求封闭的挡墙，设计时要考虑水平伸长值，可在轴线修正时纠正6-2-7-2 水泥土墙施工深层搅拌水泥土桩墙，是采用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌形成水泥土，利用水泥和软土之间所产生的一系21、列物理-化学反应，使软土硬化成整体性的并有一定强度的挡土、防渗墙。1水泥土配合比水泥土墙的稳定及抗渗性能取决于水泥土的强度及搅拌的均匀性，因此，选择合适的水泥土配合比及搅拌工艺对确保工程质量至关重要。土与水泥通过机械搅拌，两者间发生物理化学反应，在水泥土中，水泥的水解和水化反应是在具有一定活性的介质土的围绕下进行的，其硬化速度较慢且作用复杂，因此水泥土的强度增长也较缓慢。水泥与土之间的一系列物理化学反应过程主要包括水泥的水解与水化反应；粘土颗粒与水泥水化物的之间离子交换与团粒化作用；水泥水化物中游离的氢氧化钙Ca（OH）2与空气中的二氧化碳（CO2）的碳酸化作用及水泥水化析出的钙离子与粘土矿物22、的凝硬作用。通过上述一系列物理化学反应，使土的性质大大改善而形成具有一定强度、整体性和水稳定性的水泥土。在水泥土墙设计前，一般应针对现场土层性质，通过试验提供各种配合比下的水泥土强度等性能参数，以便设计选择合理的配合比。在有工程经验且地质条件较为简单的情况下，也可参考类似工程经验。通常以水泥土28h龄期的无侧限抗压强度qu不低于1MPa作为水泥土墙的强度标准。（1）材料要求1）水泥水泥土墙可采用不同品种的水泥，如普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥及其他品种的水泥，也可选择不同强度等级的水泥。一般工程中以强度等级32.5的普硅酸盐水泥为宜。2）搅拌用水搅拌用水按混凝土拌合用水标准（JGJ 6323、-89）的规定执行。要求搅拌用水不影响水泥土的凝结与硬化。水泥土搅拌用水中的物质含量限值可参照素混凝土的要求。见表6-83。水泥土用水中的物质含量限值 表6-83水中物质含量pH值4不溶物（mg/L）5000可溶物（mg/L）10000氯化物（以CL计，mg/L）3500硫酸盐（以SO42计，mg/L）2700硫化物（以S2计，mg/L）-3）地下水由于水泥土是在自然土层中形成的，地下水的侵蚀性对水泥土强度影响很大，尤以硫酸盐（如Na2SO4）为甚，它会对水泥产生结晶性侵蚀，甚至使水泥丧失强度。因此在海水渗入等地区地下水中硫酸盐含量高，应选用抗硫酸盐水泥，防止硫酸盐对水泥土的结晶性侵蚀，防止水24、泥土出现开裂、崩解而丧失强度的现象。（2）配合比选择1）水泥掺入比aw水泥掺入比aw是指掺入水泥重量与被加固土的重量（湿重）之比，即：aw掺入的水泥重量被加固土的重量（%） （6-111）水泥土墙水泥掺入比aw通常选用12%14%，低于7%的水泥掺量对水泥土固化作用小，强度离散性大，故一般掺量不低于7%。对有机质含量较高的洪土和新填土，水泥掺量应适当增大，一般可取15%18%。当采用高压喷射注浆法施工时，水泥掺量应增加到30%左右。2）水灰比（湿法搅拌）湿法搅拌时，加水泥浆的水灰比可采用0.450.50。3）外掺剂为改善水泥土的性能或提高早期强度，宜加入外掺剂，常用的外掺剂有粉煤灰、木质素磺酸25、钙、碳酸钠、氯化钙、三乙醇胺等。各种外掺剂对水泥土强度有着不同的影响，掺入合适的外掺剂，既可节约水泥用量，又可改善水泥土的性质，同时也利用一些工业废料，减少对环境的影响。表6-84为常用外掺剂的作用及其掺量，可供参考水泥土外掺剂及掺量 表6-84外掺剂作用掺量（%）粉煤灰早强、填充5080木质素磺酸钙减水、可泵、早强0.20.5碳酸钠早强0.20.5氯化钙早强25三乙醇胺早强0.050.2石膏缓频、早凝2水玻璃早强2外掺剂掺量系外掺剂用量与水泥用量之比。除上述外掺剂外，将生石灰粉与水泥混合使用或掺入适量（如相当于水泥重量的2%）的石膏，对提高水泥土的强度也有显著作用。此外，将几种外掺剂按不同配26、方掺入水泥，对水泥土强度提高也有不同作用。为有效的确定水泥土的配合比，可进行水泥土的室内配合比试验，测定各龄期的无侧限抗压强度，以了解最合适的水泥品种与配合比，以及水泥土的强度增长规律。2水泥土的物理力学性质（1）重度水泥土的重度与水泥掺入比及搅拌工艺有关，水泥掺入比大，水泥土的重度也相应较大，当水泥掺入比在8%20%之间，采用湿法施工的水泥土重度比原状土增加约2%4%。（2）含水量水泥土的含水量一般比原状土降低7%15%。水泥掺量越大或土层天然含水量越高，则经水泥搅拌后其含水量降低幅度越大。（3）抗渗性水泥土具有较好的抗渗性能，其渗透系数k一般在10-710-8cm/s，抗渗等级可达到0.227、0.4MPa级。水泥土的抗渗性能也随水泥掺入比提高而提高。在相同水泥掺入比的情况下，其抗渗性能随龄期增加而提高。（4）无侧限抗压强度水泥土的无侧限抗压强度qu在0.34.0MPa之间，比原状土提高几十倍乃至几百倍。影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素有：水泥掺量、水泥强度等级、龄期、外掺剂、土质及土的含水量。水泥掺入比aw在10%15%之间，水泥土的抗压强度随其相应的水泥掺入比的增加而增大，且具有较好的相关性，经回归分析，可得到两者呈幂函数关系，其关系式为： （6-112）式中 qu1水泥掺入比aw1的水泥土抗压强度；qu2水泥掺入比aw2的水泥土抗压强度。水泥强度等级直接影响水泥土的强度，水泥28、强度等级提高10级，水泥土强度fcu约增大20%30%。如要求达到相同强度，水泥强度等级提高10级可降低水泥掺入比2%3%。水泥土强度随龄期的增长而提高。由于水泥土的物理化学反应过程与混凝土的硬化机理不同，在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解和水化反映是在具有一定活性的土中进行，其强度增长过程比混凝土缓慢得多。它在早期（714d）强度增长并不明显，而在28d以后仍有明显增加，并可持续增长至120d，以后增长趋势才成缓慢趋势。因此，我国建筑地基处理技术规范JGJ 79-91规定将90d龄期试块的无侧限抗压强度为水泥土的强度标准值。但在基坑支护结构中，往往由于工期的关系，水泥土养护不可能达29、到90d，故仍以28d强度作为设计依据，因此在设计中应考虑这一因素。由抗压强度试验得知，在其他条件相同时，不同龄期的水泥土抗压强度与时间关系大致呈线性关系，其关系式如下：qu7（0.470.63）qu28；qu14（0.620.80）qu28；qu60（1.151.46）qu28；qu90（1.431.80）qu28；qu90（1.732.82）qu7；qu90（2.373.73）qu14； （6-113）式中 qu7、qu14qu90分别表示7d、14d90d龄期的水泥土无侧限抗压强度。外掺剂对水泥土强度亦有影响，不同的外掺剂及不同的配方与其影响程度各异。土质与土的含水量对水泥土强度影响也很30、大。一般地说，初始性质较好的土加固后强度增加较大，初始性质较差的土加固后强度增加较小。如土中含砂量较大，则水泥土强度可显著提高。土的天然含水量较小则加固后强度较高，而天然含水量较大则加固后强度较低。试验表明如土的含水量从157%降低到47%，在水泥掺入比为10%的情况下，28d无侧限抗压强度可从0.26MPa增加到2.32MPa。（5）抗拉强度t水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下，t在（0.150.25） qu之间。（6）抗剪强度水泥土抗剪强度随抗压强度增加而提高，但随着抗压强度增大，抗剪强度增幅减小。当水泥土qu0.54MPa时，其粘聚力c在0.11.1MPa之间，即约为qu的231、0%30%。其摩擦角在2030之间。（7）变形特性水泥土与未加固土典型的应力应变关系的比较如图6-105。该图表明，水泥土的强度虽较未加固土增加很多，但其破坏应变量f却急剧减小。因此设计时对未加固土的抗剪强度不宜考虑最大值，而应考虑相对于桩体破坏应变量的适当值。同时，水泥土抗压强度越大，其破坏应变量越小。图6-105 水泥土的变形特性试验表明，水泥土的变形模量与无侧限抗压强度有一定关系，当qu0.54.0MPa时，其50d后的变形模量E50（120150）qu。3施工工艺选择水泥土墙施工工艺可采用下述三种方法：（1）喷浆式深层搅拌（湿法）；（2）喷粉式深层搅拌（干法）；（3）高压喷射注浆法（也32、称高压旋喷法）。在水泥土墙中采用湿法工艺施工时注浆量较易控制，成桩质量较为稳定，桩体均匀性好。迄今为止，绝大部分水泥土墙都采用湿法工艺，无论在设计与施工方面都积累了丰富的经验，故一般应优先考虑湿法施工工艺。干法施工工艺虽然水泥土强度较高，但其喷粉量不易控制，搅拌难以均匀，桩身强度离散较大，出现事故的概率较高，目前已很少应用。水泥土桩也可采用高压喷射注浆成桩工艺，它采用高压水、气切削土体并将水泥与土搅拌形成水泥土桩。该工艺施工简便，喷射注浆施工时，只需在土层中钻一个50300mm的小孔，便可在土中喷射成直径0.42mm的加固水泥土桩。因而能在狭窄施工区域或贴近已有基础施工，但该工艺水泥用量大，造33、价高，一般当场地受到限制，湿法机械无法施工时，或一些特殊场合下可选用高压喷射注浆成桩工艺。深层搅拌机单位时间内水泥浆液喷出量Q（t/min）取决于钻头直径、水泥掺入比及搅拌轴提升速度，其关系如下： （6-114）式中 D钻头直径（m）；土的重度（kN/m3）；aw水泥掺入比（%）；v搅拌轴提升速度（m/min）。当喷浆为定值时，土体中任意一点经搅拌叶搅拌的次数越多，则加固效果好，搅拌次数t与搅拌轴的叶片、转速和提升速度的关系如下： （6-115）式中 h两搅拌轴叶片之间的距离；z搅拌轴叶片总数；n搅拌轴转速（r/min）；v搅拌轴提升速度（m/min）。4深层搅拌水泥土墙（湿法）施工（1）施工34、机械深层搅拌桩机是用于湿法施工的水泥土桩机，它的组成由深层搅拌机、机架及配套机械等组成（图6-106）。图6-106 SJB型深层搅拌桩机机组1-深层搅拌桩；2-塔架式机架；3-灰浆拌制机；4-集料斗；5-灰浆泵；6-贮水池；7-冷却水泵；8-道轨；9-导向管；10-电缆；11-输浆管；12-水管深层搅拌机搅拌头及注浆方式是影响成桩质量的两个关键因素。搅拌头（叶）有螺旋叶片式、杆式、环形等。注浆方式则有中心管注浆、单轴底部注浆及叶片注浆等。我国生产的深层搅拌机主要有两种型号即SJB型双搅拌头中心注浆式及GZB-600型单钻头叶片注浆式（图6-108）。1）SJB型深层搅拌机SJB型深层搅拌机由35、电机、减速器、搅拌轴、搅拌头、中心管、输浆管、单向球阀，横向系板等组成（图6-107）。其技术参数如表6-85所示。SJB系列深层搅拌机技术参数 表6-85技术参数SJB-1SJB-30SJB-37SJB-40SJBF-45SJBD-60电机功率（kW）226230237240245230额定电流（A）255260272275285260搅拌轴转数（r/min）464342434035额定扭矩（Nm）26000264002850028500210000215000搅拌轴数量（根）222221搅拌头距离（mm）515515530515515搅拌头直径（mm）700800700700700760836、001000一次处理面积（m2）0.710.880.710.710.710.850.50.8加固深度（m）1010121520152018252028主机外形尺寸（mm）95044011509504821617116574017509504801737主机质量（t）3.02.252.52.45电机冷却方式水冷却水冷却风冷却水冷却风冷却风冷却图6-107 SJB-1型深层搅拌机1-输浆管；2-外壳；3-出水口；4-进水口；5-电动机；6-导向滑块；7-减速器；8-搅拌轴；9-中心管；10-横向系杆；11-球形阀；12-搅拌头图6-108 GZB-600型深层搅拌机1-电缆接头；2-进浆口；3-电37、动机；4-搅拌轴；5-搅拌头深层搅拌桩机常用的机架有三种形式：塔架式（图6-109）、桅杆式（图6-110）及步履式。前两种构造简便、易于加工，在我国应用较多，但其搭设及行走较困难。桅杆式机架可靠近建筑等附近进行施工，净操作面较小。步履式的机械化程度高，塔架高度大，钻进深度大，但机械费用较高。见图6-111。SJB型深层搅拌机的配套设备有灰浆搅拌机、灰浆泵、冷却水泵、输浆胶管等。图6-109 ZTD塔架式机架1-底盘；2-塔架；3-纵向行走装置；4-横向行走装置；5-操作室；6-深层搅拌机；7-道轨图6-110 桅杆式机架1-底盘；2-立柱；3-斜撑；4-滚管；5-电机；6-深层搅拌机；7-导38、杆图6-111 步履式机架1-履带；2-起重杆；3-机身；4-立柱；5-导向杆；6-液压支撑杆；7-深层搅拌机；8-横梁2）GZB-600型深层搅拌机该机动力采用2台30kW型电机，各自连接1台2K-H行齿轮减速器。该机采用单轴叶片喷浆方式，搅拌轴与输浆管为同心内外管，搅拌轴外径势129，内管为输浆管，直径76。搅拌轴外设若干层辅助搅拌叶，其底部与搅拌头通过法兰连接。水泥浆通过中心输浆内管以搅拌头从搅拌头喷浆叶片的喷口中注入土中。其机组示意图如图6-112所示。其技术性能如表6-86所示。GZB-600型深层搅拌机技术性能 表6-86深层搅拌机搅拌轴数量（根）1固化剂制备系统灰浆拌制机台数容量39、（L）2500搅拌叶片外径（mm）600泵输送量（L/min）281搅拌轴转数（r/min）50泵送压力（kPa）1400电机功率（kW）302集料斗容量（L）180起吊设备提升力（kN）150技术指标一次加固面积（m2）0.28提升速度（m/min）0.61.0最大加固深度（m）1015提升高度（m）14加固效率（m/台班）60接地压力（kPa）60质量（t）12图6-112 GZB-600型深层搅拌桩机机组1-深层搅拌桩；2-步履式机架；3-流量计；4-控制柜；5-灰浆拌制及泵送机组；6-输浆管；7-电缆（2）水泥土墙施工工艺搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌40、”工艺，主要依据水泥掺入比及土质情况而定。一般水泥掺量较小，土质较松时，可用前者，反之可用后者。一般的施工工艺流程如图6-113示。图6-113 深层搅拌桩施工流程（a）定位；（b）预搅下沉；（c）提升喷浆搅拌；（d）重复下沉搅拌；（e）重复提升搅拌；（f）成桩结束1）就位深层搅拌桩机开行达到指定桩位、对中。当地面起伏不平时应注意调整机架的垂直度。2）预搅下沉深层搅拌机运转正常后，启动搅拌机电机。放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉，下沉速度控制在0.8m/min左右，可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于10A。如遇硬粘土等下沉速度太慢，可以输浆系统适当补给清水以利钻进。3）制41、备水泥浆深层搅拌机预搅下沉到一定深度后，开始拌制水泥浆，待压浆时倾入集料斗中。4）提升喷浆搅拌深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵浆水泥浆压入地基土中，此后边喷浆、边旋转、边提升深层搅拌机，直至设计桩顶标高。此时应注意喷浆速率与提升速度相协调，以确保水泥浆沿桩长均匀分布，并使提升至桩顶后集料斗中的水泥浆正好排空。搅拌提升速度一般应控制在0.5m/min。5）沉钻复搅再次沉钻进行复搅，复搅下沉速度可控制在0.50.8m/min。如果水泥掺入比较大或因土质较密在提升时不能将应喷入土中的水泥浆全部喷完时，可在重复下沉搅拌时予以补喷，即采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺，但此时仍应注意喷浆的均匀性。第42、二次喷浆量不宜过少，可控制在单桩总喷浆量的30%40%，由于过少的水泥浆很难做到沿全桩均匀分布。6）重复提升搅拌边旋转、边提升，重复搅拌至桩顶标高，并将钻头提出地面，以便移机施工新的桩体。此至，完成一根桩的施工。7）移位开行深层搅拌桩机（履带式机架也可进行转向、变幅等作业）至新的桩位，重复1）6）步骤，进行下一根桩的施工。8）清洗当一施工段成桩完成后，应即时进行清洗。清洗时向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，将全部管道中的残存水泥浆，冲洗干净并浆附于搅拌头上的土清洗干净。（3）水泥土墙施工要点1）正确使用深层搅拌机当搅拌机的入土切削和提升搅拌负荷太大、电动机工作电流超过额定时，应降低提升或下降43、速度或适当补给清水。万一发生卡钻、停转现象，应立即切断钻机电源将搅拌机强制提出地面重新启动，不得在土中启动。电网电压低于350V时，应暂停施工以保护电机。对水冷型主机在整个施工过程中冷却循环水不能中断，应经常检查进水、出水温度，温差不能过大。塔架式或桅杆式机架行走时必须保持路基平整，行走稳定。2）开挖样槽由于水泥土墙是由水泥土桩密排（格栅型）布置的，桩的密度很大，施工中会出现较大涌土现象，即在施工桩位处土体涌出高于原地面，一般会高出1/81/15桩长。这为桩顶标高控制及后期混凝土面板施工带来麻烦。因此在水泥土墙施工前应先在成桩施工范围开挖一定深度的样槽，样槽宽度可比水泥土墙宽b增加30050044、mm，深度应根据土的密度等确定，一般可取桩长的1/10。3）清除障碍施工前应清除搅拌桩施打范围内的一切障碍，如旧建筑基础、树根、枯井等，以防止施工受阻或成桩偏斜。当清除障碍范围较大或深度较深时，应做好覆土压实，防止机架倾斜。清障工作可与样槽开挖同时进行。4）机架垂直度控制机架垂直度是决定成桩垂直度的关键。因此必须严格控制，垂直度偏差应控制在1%以内。5）工艺试桩在施工前应作为工艺试桩。通过试桩，熟悉施工区的土质状况，确定施工工艺参数，如钻进深度、灰浆配合比、喷浆下沉及提升速度、喷浆速率、喷浆压力及钻进状况等。6）成桩施工控制下沉及提升速度一般预搅下沉的速度应控制在0.8m/min，喷浆提升速度45、不宜大于0.5m/min，重复搅拌升降可控制在0.50.8m/min。严格控制喷浆速率与喷浆提升（或下沉）速度的关系确保水泥浆沿全桩长均匀分布，并保证在提升开始时同时注浆，在提升至桩顶时，该桩全部浆液喷注完毕，控制好喷浆速率与提升（下沉）速度的关系是十分重要的。喷浆和搅拌提升速度的误差不得大于0.1m/min。对水泥掺入比较大，或桩顶需加大掺量的桩的施工，可采用二次喷浆、三次搅拌工艺。防止断桩施工中发生意外中断注浆或提升过快现象，应立即暂停施工，重新下钻至停浆面或少浆桩段以下0.5m的位置，重新注浆提升，保证桩身完整，防止断桩。邻桩施工连续的水泥土墙中相邻桩施工的时间间隔一般不应超过24h。因46、故停歇时间超过24h，应采取补桩或在后施工桩中增加水泥掺量（可增加20%30%）及注浆等措施。前后排桩施工应错位成踏步式，以便发生停歇时，前后施工桩体成错位搭接形式，有利墙体稳定及止水效果。钻头及搅拌叶检查经常性、制度性地检查搅拌叶磨损情况，当发生过大磨损时，应及时更换或修补钻头，钻头直径偏差应不超过3%。对叶片注浆式搅拌头，应经常检查注浆孔是否阻塞；对中心注浆管的搅拌头应检查球阀工况，使其正常喷浆。7）试块制作一般情况每一台班应做一组试块（3块），试模尺寸为70.7mm70.7mm70.7mm,试块水泥土可在第二次提升后的搅拌叶边提取，按规定的养护条件进行养护。8）成桩记录施工过程中必须及时47、做好成桩记录，不得事后补记或事前先记，成桩记录应反映真实施工状况。成桩记录主要内容包括：水泥浆配合比、供浆状况、搅拌机下沉及提升时间、注浆时间、停浆时间等。（4）质量检查深层搅拌水泥土桩的质量检验标准如表6-87所示。水泥土搅拌桩质量检验标准 表6-87项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量设计要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量参数指标查看流量计3桩体强度设计要求按规定办法4地基承载力设计要求按规定办法一般项目1机头提升速度m/min0.5量机头上升距离及时间2桩底标高mm200测机头深度3桩顶标高mm10050水准仪（最上部500mm不计入）4桩位偏差mm48、50用钢尺量5桩径0.04D用钢尺量，D为桩径6垂直度%1.5经纬仪7搭接mm200用钢尺量水泥土桩应在施工后一周内进行开挖检查或采用钻孔取芯等手段检查成桩质量，若不符合设计要求，应及时调整施工工艺。水泥土墙应在设计开挖龄期采用钻芯法检测墙身完整性，钻芯数量不宜少于总桩数的2%，且不少于5根；并应根据设计要求取样进行单轴抗压强度试验。（5）水泥土墙施工中常见问题及处理方法水泥土墙施工中常见间题及处理方法见表6-88。高压喷射注浆法施工中常见问题及处理方法见表6-89。水泥土墙施工中常见问题及处理方法 表6-88常见问题原因处理方法钻进困难遇到地下障碍设法排除遇到密实的粘土层适当注水钻进遇到密实49、的粉砂层、细砂层改进钻头、适当注水钻进发生断浆压浆泵故障排除管路阻塞疏通注浆不均匀提升速度与注浆速度不协调对现场土层进行工艺试桩，改进工艺桩顶缺浆注浆过快或提升过慢协调提升速度与注浆速度浆液多余注浆太慢或提升过快样槽开挖太浅、太小加深、加宽样槽成桩速度过快放慢施工速度布桩过密采用格栅式布置，减少密排桩土层有局部软弱层或带状软弱层，注浆压力扩散调整施工顺序，先施工水泥土墙外排桩，将基坑封闭，使压力向坑内扩散高压喷射注浆法施工常见问题、预防措施及处理方法 表6-89常见问题原因处理方法固结体强度不匀、缩颈喷射方法和机具与地质条件不符根据设计要求和地质条件，选用合适的喷浆方法和机具喷浆设备出现故障（50、管路堵塞、串、漏、卡钻）喷浆时，先进行压水压浆压气试验，正常后方可喷射；保证连续进行；配装用筛过滤，调整压力拔管速度、旋转速度及注浆量配合不当调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量喷射的浆液与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩径方法控制浆液的水灰比及稠度穿过较硬的粘性土，产生缩颈钻孔沉管困难、孔偏斜遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度过大放桩位点前应钎探，遇有地下埋设物应清除或移桩位点，平整场地，钻杆倾斜度控制在1%以内冒浆注浆量与实际需要相差较多采用侧口式喷头、减小出浆口孔径、加大喷射压力；控制水泥浆液配合比不冒浆51、地层中有空隙掺入速凝剂；空隙处增大注浆填充5加筋水泥土桩法（SMW工法）加筋水泥土桩法是在水泥土桩中插入大型H型钢，由H型钢承受土侧压力，而水泥土则具有良好的抗渗性能，因此SMW墙具有挡土与止水双重作用。除了插入H型钢外，还可插入钢管、拉森板桩等。由于插入了型钢，故也可设置支撑。（1）施工机械1）水泥土搅拌桩机加筋水泥土桩法施工用搅拌桩机与一般水泥土搅拌桩机无大区别，主要是功率大，使成桩直径与长度更大，以适应大型型钢的压入。江阴振冲器厂研制的SJBD60型搅拌桩机其直径可达1m，钻进深度可达28m，是我国适用于SMW工法施工的较先进的一种机型。此外，SJBF45型双钻头搅拌桩机也较过去的机型有52、很大改进，成桩直径2760，深度可达25m。表6-90是部分适用于SMW工法的搅拌桩机的主要技术参数。适用于SMW工法的国产搅拌桩机 表6-90型号项目SJBF45型SJBD60型JJ型电机功率（kW）245230260搅拌轴转速（r/min）403535额定扭矩（kNm）21015215搅拌轴数212一次处理面积（m2）0.850.50.780.90搅拌头直径（mm）276080010002800搅拌深度（m）1825202820282）压桩（拔桩）机大型H型钢压入与拔出一般采用液压压桩（拔桩）机，H型钢的拔出阻力较大，比压入力大好几倍，主要是由于水泥结硬后与H型钢粘结力大大增加，此外，H型53、钢在基坑开挖后受侧土压力的作用往往有较大变形，使拔出受阻。水泥土与型钢的粘结力可通过在型钢表面涂刷减摩剂来解决，而型钢变形就难以解决，因此设计时应考虑型钢受力后的变形不能过大。（2）施工工艺1）施工工艺流程SMW工法施工流程如图6-114所示。图6-114 SMW工法工艺流程图2）施工要点开挖导沟、设置围檩导向架在沿SMW墙体位置是需开挖导沟，并设置围檩导向架。导沟可使搅拌机施工时的涌土不致冒出地面，围檩导向则是确保搅拌桩及H型钢插入位置的准确，这对设置支撑的SMW墙尤为重要。围墙导向架应采用型钢做成，导向围檩间距比型钢宽度增加2030mm，导向桩间距46m，长度10m左右。围檩导向架施工时应54、控制好轴线与标高。搅拌桩施工搅拌桩施工工艺与水泥土墙施工法相同，但应注意水泥浆液中宜适当增加木质素磺酸钙的掺量，也可掺入一定量的膨润土，利用其吸水性提高水泥土的变形能力，不致引起墙体开裂，对提高SMW墙的抗渗性能很有效果。日本在工程中采用的水泥浆配合比为表6-91所示，可根据不同土质及工程特点选用。图6-115 围檩导向架1-大型H型钢；2-导向围檩；3-导向桩日本工程中采用的水泥浆配合比 表6-91每立方米土体水泥（kg）膨润土（kg）水灰比7520010300.30.8型钢的压入与拔出型钢的压入采用压桩机并辅以起重设备。自行加工的H型钢应保证其平直光滑，无弯曲、无扭曲，焊缝质量应达到要求。55、扎制型钢或工厂定型型钢在插入前应校正其平直度。拔出时，当拔出力作用于型钢端部时，首先是型钢与水泥土之间的粘结发生破坏，这种破坏由端部逐渐向下部扩展，接触面间微量滑移，减摩材料剪切破坏，拔出阻力转变为静止摩擦阻力为主。在拔出力到达总静止摩擦阻力之前，拔出位移很小；拔出力大于总静摩阻力后，型钢拔出位移加快，拔出力迅速下降。此后摩擦阻力由静止摩擦力转化滑动摩擦力和滚动摩擦力，水泥土接触面破碎，产生小颗粒，充填于破裂面中，这有利于减小摩阻力；当拔出力降至一定程度，摩擦阻力转变以滚动摩擦为主。当基坑开挖深度D10m时，设计中可考虑H型钢的完整回收，施工前应进行型钢抗拔验算。H型钢的起拔力Pm主要由静摩擦56、阻力Pf、变形阻力Pd及自重G等三部分组成，即：PmPfPaG （6-116）工程拔出试验表明，自重G一般相对起拔力很小，可以忽略，当变位m/LH0.5%（m为墙体最大水平变位，LH为型钢在水泥土搅拌中的总长度）时，其最大变形阻力PdPf，则式（6-115）简化为：Pm2Pf （6-117）PffAco2fSHLH （6-118）式中 fH型钢与水泥土之间的单位面积静摩阻力（上海隧道施工技术研究所研制的减摩剂涂层平均为0.04MPa）；AcoH型钢与水泥土之间的接触表面积；SHH型钢横截面的周长；LH型钢插入水泥土中的长度。为保证H型钢拔出后能重复使用，要求在起拔时型钢内力处于弹性状态，取其屈57、服极限s的70%作为允许应力，则型钢的允许应力 P为：P0.7sAH （6-119）式中 AHH型钢横截面面积。起拔力还必须满足下式：PmP （6-120）若不满足，可通过增加H型钢厚度或提高H型钢强度，这同时也提高了墙体的刚度，对工程有利。针对不同工程，在施工前应做好拔出试验，以确保型钢顺利回收。涂刷减摩材料是减少拔出阻力的有效方法，国外有不少适用的减摩剂，国内也研制出一些，但仍有待进一步提高。加筋水泥土桩的质量检验标准如表6-92所示。加筋水泥土桩质量检验标准 表6-92序号检查项目允许偏差检查方法单位数值1型钢长度mm10钢尺量2型钢垂直度%1经纬仪测量3型钢插人标高mm30水准仪测量458、型钢插入平面位置mm10钢尺量6-2-7-3 地下连续墙施工1地下连续墙施工地下连续墙施工工艺，即在工程开挖土方之前，用特制的挖槽机械在泥浆护壁下每次开挖一定长度（一个单元槽段）的沟槽，待挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，将在地面上加工好的钢筋骨架（称为钢筋笼）用起重机械吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑混凝土，由于混凝土是由沟槽底部开始逐渐向上浇筑，所以随着混凝土的浇筑即将泥浆置换出来，待混凝土浇筑至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕，各个单元槽段之间由特制的接头连接，而形成连续的地下钢筋混凝土墙。如呈封闭状，工程开挖土方时，地下连续墙即可用作支护结构，既挡土又挡水，如同时又将地下59、连续墙用作建筑物的承重结构则经济效益更好。（1）施工前的准备工作在进行地下连续墙设计和施工之前，必须认真对施工现场情况和工程地质、水文地质情况进行调查研究，以确保施工的顺利进行。1）施工现场情况调查现场情况调查的目的是为了解决下述问题：施工机械进入现场和进行组装的可能性；挖槽时弃土的处理和外运；给排水和供电条件；地下障碍物和相邻建（构）筑物情况；噪声、振动与污染等公害引起的有关问题等。有关机械进场条件调查为把施工用机械、设备和材料等运进现场，除调查地形条件外，还需调查所要经过的道路情况，尤其是道路宽度、坡度、弯道半径、路面状况和桥梁承载能力等，以便解决挖槽机械、重型机械等进场的可能性。有关给排60、水、供电条件的调查地下连续墙施工需要大量的水，挖槽机械等亦需耗用一定的电力，因而需要调查现有的供水和供电条件（电压、容量、引入现场的难易程度），如现场暂时不具备则要设法创造条件。由于地下连续墙施工时需要泥浆护壁，泥浆中又混有大量土渣，因此排出的水往往非常浑浊，容易引起下水道堵塞和河流污染等公害，有时需先经沉淀甚至浓缩处理后再排放。有关现有建（构）筑物的调查当地下连续墙的位置靠近现有建（构）筑物时，要调查其结构高度和类型及基础刚度和类型，还要了解基础以下的土质情况，以便确定地下连续墙的位置、槽段长度、挖槽方法、墙体刚度及土体开挖和墙体支撑等。同时还要研究现有建（构）筑物产生的侧压力是否会增大地下61、连续墙体的内力和影响槽壁的稳定性及变形。地下障碍物与施工对周围影响的调查埋在地下的桩、废弃的混凝土结构物、混凝土块体、大块石和各种管道、电缆等，是地下连续墙施工时的主要障碍物。应在开工前进行详细的勘查，并尽可能在地下连续墙施工之前加以排除，或者采取其他必要的挖槽辅助措施，否则会使施工难以进行。另外，泥浆对地面环境及地下水有污染，排水与弃土也会引起环境污染，因此必须考虑防止污染的措施。2）水文地质和工程地质调查为使地下连续墙的设计、施工合理和完工后使用性能良好，必须事先对水文地质和工程地质做全面、正确的勘探，要根据工程情况、挖槽长度、地形起伏等正确确定钻孔位置，钻孔深度至少应超过坑底以下1.3倍62、基坑开挖深度。地质勘探中应注意收集有关地下水的资料，如地下水位及水位变化情况、地下水流动速度、承压水层的分布与压力大小，必要时还需对地下水的水质进行水质分析。确定地下墙泥浆槽和地下墙支护的深基坑的开挖方法、决定单元槽段长度、估计挖土效率、考虑护壁泥浆的配合比和循环出土工艺等，都与地质情况密切有关。如深槽开挖用钻抓法施工，目前钻导孔所用的工程潜水电钻是正循环出土，当遇到砂土或粉砂层时，要注意由于钻头喷浆冲刷而使钻孔直径过大，或造成局部坍方，影响地下连续墙的施工质量。又如遇到卵石层，会由于泥浆正循环出土不能带出卵石而使其积聚于孔底，造成不能继续钻孔的困难。导板抓斗的挖槽效率也与地质条件有关，由于在63、深槽内挖土的自由面比地面上挖土少，工作条件差。抓斗在槽内是靠自重切入土内，以钢索或液压设备闭斗抓土，因此在土质坚硬时挖土的效率会降低，甚至会导致不能抓土；在地下水流动或地下水位高的松散的砂性或粒状土层中，槽壁往往因槽内泥浆液位低或泥浆性能指标差，或因抓斗上下速度快引起泥浆溢流，或因槽壁受到地面施工设备振动等因素而发生槽壁坍方，甚至形成灾害性地面坍陷。同样，多头钻的成槽效率亦与地质条件密切有关。由于多头钻是采用反循环出土，在土质松软时挖掘效率就取决于排泥能力和补浆质量；在土质坚硬时，它的挖掘效率就取决于钻头的切削能力，如土质过于坚硬，就会使挖掘速度下降。此外，地质条件对于反循环出土的泥浆处理方法64、的选择亦有很大关系，多头钻成槽也容易在有地下水的砂性或粒性土层中发生槽壁坍方。槽壁的稳定性取决于土层的物理力学性质、地下水位高低、泥浆质量和单元槽段的长度。在制订施工方案时，为了验算槽壁的稳定性，就需要了解各土层的土的重度、内摩擦角、粘聚力c等物理力学指标。基坑坑底的土体稳定亦和坑底以下土的物理力学指标密切有关，在验算坑底隆起和管涌时，需要土的重度、土的不排水抗剪强度Su、单轴抗压强度qu、内摩擦角、粘聚力c、地下水重度和地下水位高度等数据，这些都要求在进行地质勘探时提供。另外，在研究地下连续墙施工用泥浆向地层渗透时是否会污染邻近的水井等水源时，亦需利用土的渗透系数k等参数。为此，全面而正确地65、掌握施工地区的工程地质和水文地质条件，对地下连续墙施工是十分很重要的。3）制订地下连续墙的施工方案由于地下连续墙一般多用于施工条件较差的情况下，而且其施工的质量在施工期间不能直接用肉眼观察，一旦发生质量事故返工处理就较为困难，所以在施工之前详细制订施工方案是十分重要的。应在详细研究了工程规模、质量要求、工程地质和水文地质资料、现场周围环境、是否存在施工障碍和施工作业条件等之后，编制工程的施工组织设计。地下连续墙的施工组织设计，一般应包括下述内容：工程规模和特点，工程地质、水文地质和周围情况以及其他与施工有关条件的说明；挖掘机械等施工设备的选择；导墙设计；单元槽段划分及其施工顺序；地下连续墙预埋66、件和地下连续墙与内部结构连接的设计和施工详图；护壁泥浆的配合比、泥浆循环管路布置、泥浆处理和管理；废泥浆和土渣的处理；钢筋笼加工详细，钢筋笼加工、运输和吊放所用设备和方法；混凝土配合比设计，混凝土供应和浇筑的方法；动力供应和供水、排水设施；施工平面图布置：包括挖掘机械运行路线；挖掘机械和混凝土浇灌机架布置；出土运输路线和堆土处；泥浆制备和处理设备；钢筋笼加工及堆放场地；混凝土搅拌站或混凝土运输路线；其他必要的临时设施等；工程施工进度计划、材料及劳动力等的供应计划；安全措施、质量管理措施和技术组织措施等；必要的施工监测（槽壁垂直度、宽度变化及槽侧地面和建（构）筑物沉降等）和环境安全及环境卫生保护67、措施。（2）地下连续墙的施工工艺过程目前，我国建筑工程中应用最多的还是现浇的钢筋混凝土壁板式地下连续墙，多为临时围护墙，也有少数用作主体结构同时又兼作临时围护墙的地下连续墙。在水利工程中有用作防渗墙的地下连续墙。对于现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙，其施工工艺过程通常如图6-116所示。其中修筑导墙、泥浆制备与处理、深槽挖掘、钢筋笼制备与吊装以及混凝土浇筑是地下连续墙施工中主要的工序。图6-116 现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙的施工工艺过程（3）地下连续墙施工1）修筑导墙导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时结构物，它对挖槽具有重要作用。导墙的作用a挡土墙。在挖掘地下连续墙沟槽时，接近地表的土极不68、稳定，容易坍陷，而泥浆也不能起到护壁的作用，因此在单元槽段完成之前，导墙就起挡土墙作用。为防止导墙在土压力和水压力作用下产生位移，一般在导墙内侧每隔1m左右加设上、下两道木支撑（其规格多为50mm100mm和100mm100mm），如附近地面有较大荷载或有机械运行时，还可在导墙中每隔2030cm设一道钢闸板支撑，以防止导墙位移和变形。b作为测量的基准，它规定了沟槽的位置，表明单元槽段的划分，同时亦作为测量挖槽标高、垂直度和精度的基准。c作为重物的支承，它既是挖槽机械轨道的支承，又是钢筋笼、接头管等搁置的支点，有时还承受其他施工设备的荷载。d存蓄泥浆。导墙可存蓄泥浆，稳定槽内泥浆液面。泥浆液面应69、始终保持在导墙面以下200mm，并高于地下水位1.0m，以稳定槽壁。此外，导墙还可防止泥浆漏失；阻止雨水等地面水流入槽内；地下连续墙距离现有建筑物很近时，施工时还起一定的控制地面沉降和位移的作用；在路面下施工时，可起到支承横撑的水平导梁的作用。导墙的形式导墙一般为现浇的钢筋混凝土结构，但亦有钢制的或预制钢筋混凝土的装配式结构，可多次重复使用。不论采用哪种结构，都应具有必要的强度、刚度和精度，而且一定要满足挖槽机械的施工要求。在确定导墙形式时，应考虑下列因素：a表层土的特性。表层土体是密实的还是松散的，是否为回填土，土体的物理力学性能如何，有无地下埋设物等；b荷载情况。挖槽机械的重量与组装方法，70、钢筋笼的重量，挖槽与浇筑混凝土时附近存在的静载与动载情况；c地下连续墙施工时对邻近建（构）筑物可能产生的影响；d地下水的状况。地下水位的高低及其水位变化情况；e当施工作业面在地面以下时（如在路面以下施工），对先施工的临时支护结构的影响。图6-117所示是适用于各种施工条件的现浇钢筋混凝土导墙的形式：形式（a）、（b）断面最简单，它适用于表层土良好（如紧密的粘性土等）和导墙上荷载较小的情况。图6-117 各种形式的导墙形式（c）、（d）为应用较多的两种，适用于表层土为杂填土、软粘土等承载力较弱的土层，因而将导墙做成到“L”形或上、下部皆向外伸出的“”形。形式（e）适用于作用在导墙上的荷载很大的情71、况，可根据荷载的大小计算确定其伸出部分的长度。当地下连续墙距离现有建（构）筑物很近，对相邻结构需要加以保护时，宜采用形式（f）的导墙，其邻近建（构）筑物的一肢适当加强，在施工期间可阻止相邻结构变形。当地下水位很高而又不采用井点降水时，为确保导墙内泥浆液面高于地下水位1m以上，需将导墙面上提而高出地面。在这种情况下，需在导墙周边填土，可采用形式（g）的导墙。当施工作业面在地下（如在路面以下）时，导墙需要支撑于已施工的结构作为临时支撑用的水平导梁，可采用形式（h）的导墙。此时导墙需适当加强，而且导墙内侧的横撑宜用丝杠千斤顶代替。金属结构的可拆装导墙的形式很多，形式（i）是其中的一种，它由H型钢（常72、用者300300）和钢板组成。这种导墙可重复使用。导墙施工现浇钢筋混凝土导墙的施工顺序为：平整场地测量定位挖槽及处理弃土绑扎钢筋支模板浇筑混凝土拆模并设置横撑导墙外侧回填土（如无外侧模板，可不进行此项工作）。当表土较好，在导墙施工期间能保持外侧土壁垂直自立时，则以土壁代替模板，避免回填土，以防槽外地表水渗入槽内。如表土开挖后外侧土壁不能垂直自立，则外侧亦需设立模板。导墙外侧的回填土应用粘土回填密实，防止地面水从导墙背后渗入槽内，引起槽段坍方。导墙的配筋多为12200，水平钢筋必须连接起来，使导墙成为整体。导墙面至少应高于地面约l00mm，以防止地面水流入槽内污染泥浆。导墙的内墙面应平行于地下连73、续墙轴线，对轴线距离的最大允许偏差为10mm；内外导墙面的净距，应为地下连续墙名义墙厚加40mm，墙面应垂直；导墙顶面应水平，全长范围内的高差应小于10mm，局部高差应小于5mm。导墙的基底应和土面密贴，以防槽内泥浆渗入导墙后面。现浇钢筋混凝土导墙拆模以后，应沿其纵向每隔1m左右加设上、下两道木支撑，将两片导墙支撑起来，在导墙的混凝土达到设计强度并加好支撑之前，禁止任何重型机械和运输设备在旁边行驶，以防导墙受压变形。导墙的混凝土强度等级多为C20，浇筑时要注意捣实质量。2）泥浆护壁泥浆的作用在地下连续墙挖槽过程中，泥浆的作用是护壁、携渣、冷却机具和切土滑润。故泥浆的正确使用，是保证挖槽成败的关74、键。泥浆的费用占工程费用的一定比例，所以泥浆的选用既要考虑护壁效果，又要考虑其经济性。a泥浆的护壁作用泥浆具有一定的比重，如槽内泥浆液面高出地下水位一定高度，泥浆在槽内就对槽壁产生一定的静水压力，可抵抗作用在槽壁上的侧向土压力和水压力，相当于一种液体支撑，可以防止槽壁倒塌和剥落，并防止地下水渗入。另外，泥浆在槽壁上会形成一层透水性很低的泥皮（图6-118），从而可使泥浆的静水压力有效地作用于槽壁上，能防止槽壁剥落。泥浆还从槽壁表面向土层内渗透，待渗透到一定范围泥浆就粘附在土颗粒上，这种粘附作用可减少槽壁的透水性，亦可防止槽壁坍落。图6-118 泥皮示意图b泥浆的携渣作用泥浆具有一定的粘度，它能75、将钻头式挖槽机挖槽时挖下来的土渣悬浮起来，既便于土渣随同泥浆一同排出槽外，又可避免土渣沉积在开挖面上影响挖槽机械的挖槽效率。c泥浆的冷却和润滑作用冲击式或钻头式挖槽机在泥浆中挖槽时，以泥浆作冲洗液，既可降低钻具因连续冲击或回转而引起温度剧烈升高，又可因泥浆具有润滑作用而减轻钻具的磨损，有利于延长钻具的使用寿命和提高深槽挖掘的效率。泥浆的成分地下连续墙挖槽用护壁泥浆（膨润土泥浆）的制备，有下列几种方法：a制备泥浆挖槽前利用专用设备事先制备好泥浆，挖槽时输入沟槽；b自成泥浆用钻头式挖槽机挖槽时，向沟槽内输入清水，清水与钻削下来的泥土拌合，边挖槽边形成泥浆。泥浆的性能指标要符合规定的要求；c半自成泥76、浆当自成泥浆的某些性能指标不符合规定要求时，在形成自成泥浆的过程中，加入一些需要的成分。此处所谓的泥浆成分是指制备泥浆的成分。护壁泥浆除通常使用的膨润土泥浆外，还有聚合物泥浆、CMC泥浆和盐水泥浆，其主要成分和外加剂如表6-93所示。护壁泥浆的种类及其主要成分 表6-93泥浆种类主要成分常用的外加剂膨润土泥浆膨润土、水分散剂、增粘剂、加重剂、防漏剂聚合物泥浆聚合物、水CMC泥浆CMC、水膨润土盐水泥浆膨润土、盐水分散剂、特殊粘土聚合物泥浆是以长链有机聚合物和无机硅酸盐为主体的泥浆，是近几年才研制成功的，我国目前尚未使用。使用该种泥浆，可提高地下连续墙混凝土质量，利用地下连续墙作为主体结构，但施77、工中因其比重较其他泥浆小，故有时需将泥浆槽中液位提高到地面以上，以保证槽壁稳定。CMC泥浆及盐水泥浆只用于海岸附近等特殊条件下。膨润土泥浆的主要成分是膨润土、外加剂和水。a膨润土膨润土是一种颗粒极细、遇水显著膨胀、粘性和可塑性都很大的特殊粘土。其化学成分如表6-94所示。膨润土的化学成分 表6-94产地SiO2Al2O3Fe2O3MgOCaO细度（目/cm2）硅铝率吉林九台75.4613.231.522.091.493005.1浙江临安64.0915.212.570.190.962603.6南京龙泉61.7515.632.152.572.212603.4膨润土具有触变性能、湿胀性能和胶体性能。78、b水水中的杂质或pH值不同，泥浆的性质亦不同。使用自来水是没有问题的，但如果使用含有大量盐类（Ca+、Na+、Mg+等）的地下水、河水，或者使用性质不明的水时，宜事先进行拌合试验。当水中的钙离子浓度达到100ppm以上时，膨润土就会凝聚和沉淀分离；当水中的钠离子浓度达到500ppm以上时，膨润土的湿胀性就极度下降，当达到接近海水的浓度（3400ppm）时就要产生凝聚。虽然聚合物受盐类影响较小，但当pH值达到酸性时，泥浆的粘度就降低并被分解。CMC不如膨润土那样敏感。但仍受盐类影响，在盐水中难以提高粘度。惟有特殊粘土（绿泥石、纤维蛇纹石等）不受盐类影响，即便使用海水拌合也能保证湿胀性能。c外加剂79、为了使泥浆的性能适合于地下连续墙挖槽施工的要求，通常要在泥浆中加入适当的外加剂。外加剂的种类和使用目的如表6-95所示。外加剂有时具有多种功能。泥浆中外加剂的种类和使用目的 表6-95外加剂类型使用目的分散剂1防止盐类、水泥等对泥浆的污染；2经盐类、水泥等污染之后，用于泥浆的再生；3防止槽壁坍陷；4提高泥水的分离性能增粘剂1防止槽壁坍陷；2提高挖槽效率；3在盐类、水泥污染时能保护膨润土的凝胶性能加重剂增加泥浆比重，提高槽壁的稳定性防漏剂防止泥浆在沟槽中经土壤漏失（a）分散剂如果水泥中的Ca+离子、地下水或土壤中的Na+离子或Mg+离子混入泥浆，会使泥浆比重增大，粘度和凝胶化倾向增大，泥皮的形成80、能力降低，使膨润土凝聚而泥水分离，这不仅影响施工的进度，而且可能造成槽壁坍塌。分散剂的种类很多，各有不同的作用，一般情况下其作用如下：提高膨润土颗粒的电位。分散剂吸附在膨润土颗粒表面上，提高其负电荷，增大排斥力，可抵消由于混入的阳离子产生电位中和而带来的影响。通过与有害离子的反应使其产生惰性。置换有害离子。分散剂能置换吸附在膨润土颗粒表面的有害离子，使颗粒又重新在泥浆中呈分散状态。常用的分散剂有下列四类：碱类：多用碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）。在泥浆受水泥污染时，它可与钙离子起化学反应变成碳酸钙，从而使钙离子惰性化。但是它没有使钠离子惰性化的作用。当掺加浓度较小时，效果较好81、；浓度过大反而会降低效果。极限浓度取决于膨润土的种类，一般为0.5%1.0%左右。木质素磺酸盐类：一般采用铁硼木质素磺酸钠（泰尔钠特FCL），它是以纸浆废液为原料的特殊木质素磺酸盐，呈黑褐色，易溶于水。对于防止盐的污染，与磷酸盐类和腐殖酸类分散剂有相同的效果，但对于防止水泥污染的效果较差。复合磷酸盐类：常用的是六甲基磷酸钠（Na6P6O18）和三磷酸钠（Na5P3O10） ,它能置换有害离子，常用的浓度为0.1%0.5%。腐殖酸类：一般用腐殖酸钠，这是在褐煤等原料中加入稀硝酸之后得到的褐煤氧化物，再用苛性钠中和后得到的。它易溶于水，但不溶于盐水而且发生沉淀。它具有提高电位和置换有害离子的作用。82、对于防止盐类污染泥浆，与磷酸盐类和木质素类有相同效果，但对于防止水泥污染泥浆则不如磷酸盐类。（b）增粘剂一般常用梭甲基纤维素（CMC）作为增粘剂，它是一种高分子化学浆糊，呈白色粉末状，溶解于水后成为粘度很大的透明液体，触变性较小，其性质接近于牛顿流体。泥浆中掺加CMC,能起下列作用：不论哪种膨润土，掺入水重0.03%0.10%的CMC，都可提高泥浆的粘度和屈服值；可以提高泥皮的形成能力，有利于维护槽壁的稳定性；可以包围膨润土颗粒，具有胶体保护作用，可防止水泥或盐类污染泥浆。如果单独使用CMC，会降低钢筋与混凝土间的握裹力，宜与分散剂共同使用，常用量为：增粘剂CMC为水重的0.05%0.10%，83、分散剂FCL为0.10%0.50%。（c）加重剂对于松软土层，地下水位高（或为承压水）或土压力很大，当泥浆和地下水之间的水位差不能保证槽壁稳定时，需加大泥浆的比重以维护槽壁的稳定。在上述情况下，单靠增大膨润土的浓度是不行的，因为泥浆太浓，泥浆输送困难，同时也影响挖槽效率。掺加一些比重大的掺和物，加大泥浆比重，增强泥浆的液体支撑力效果较好。常用的加重剂掺合物是重晶石（比重4.14.2）珍珠岩（比重4.15以上）、方铅矿粉末（比重6.8）等。应用最多的是取材容易的重晶石，它是一种灰白色粉末，掺入泥浆后能增大泥浆的比重、粘度和凝胶强度。（d）防漏剂开挖沟槽时，如槽壁为透水性较大的砂或砂砾层，或由于泥84、浆粘度不够、形成泥皮的能力较弱等因素，会出现泥浆漏失现象。此时，需在泥浆中掺入一定数量的防漏剂，如锯末（用量为1%2%）、稻草末、水泥（用量在17kg/m3以下）、有机纤维素聚合物等。泥浆质量的控制指标泥浆需具备物理稳定性、化学稳定性、合适的流动性、良好的泥皮形成能力和适当的比重。在地下连续墙施工过程中，为检验泥浆的质量，对新制备的泥浆或循环泥浆都需利用专用仪器进行质量控制，对一般软土地区控制指标如表6-96所示。泥浆质量的控制指标 表6-96指标名称新制备的泥浆使用过的循环泥浆粘度19s21s19s25s相对密度1.051.20失水量10mL/30min20mL/30min泥皮厚度1mm2.85、5mm稳定性100%-pH值8911泥浆的制备与处理a泥浆的配合比确定泥浆配合比时，先根据为保持槽壁稳定所需的粘度来确定膨润土的掺量（一般为6%9%）和增粘剂CMC的掺量（一般为0.013%0.08%）。分散剂的掺量一般为0%0.5%。为使泥浆能形成良好的泥皮而掺分散剂时，对于泥浆粘度的减小，可用增加膨润土或CMC的掺量来调节。我国常用的分散剂为纯碱。为提高泥浆相对密度，增大其维护槽壁稳定能力而掺加加重剂重晶石时，其掺量可参考下式计算：（6-121）式中 m重晶石的掺量（t）；V泥浆量（kL）；1原来泥浆的相对密度；2需达到的泥浆相对密度。至于防漏剂通常是根据挖槽过程中泥浆漏失情况而逐渐掺加，86、常用掺量为0.5%1.0%。配制泥浆时，根据原材料的特性，先参考常用的配合比进行试配，如试配出的泥浆符合规定的要求则可投入使用。否则经过不断的修正以最后确定适用的配合比。上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司浮法玻璃熔窑50m90m、深13m基坑无支撑、无锚旋地下连续墙施工中所用泥浆的配合比如表6-97所示。护壁泥浆的配合比 表6-97泥浆用途泥浆材料水陶土粉纯碱CMC一般槽段用新配制泥浆配合比（%）10070.40.50.050.08每立方米用量（kg/m3）100070450.50.8使用后再生处理的泥浆配合比（%）100-1.50.2每立方米用量（kg/m3）1000-152坍方槽段和特殊情况使用87、的泥浆配合比（%）100141.50.2每立方米用量（kg/m3）1000140152b泥浆制备泥浆制备包括泥浆搅拌和泥浆贮存。泥浆搅拌常用高速回转式搅拌机和喷射式搅拌机。高速回转式搅拌机（亦称螺旋桨式搅拌机）由搅拌筒和搅拌叶片组成，是以高速回转（1000 1200r/min）的叶片使泥浆产生强烈涡流将泥浆搅拌均匀。其主要性能如表6-98所示。将泥浆搅拌均匀所需的搅拌时间，取决于搅拌机的搅拌能力（搅拌筒大小、搅拌叶片回转速度等）、膨润土浓度、泥浆搅拌后贮存时间长短和加料方式，一般应根据搅拌试验的结果确定，常用的搅拌时间为47min，即搅拌后贮存时间较长者搅拌时间为4min，搅拌后立即使用者搅拌88、时间为7min。喷射式搅拌机是一种利用喷水射流进行拌合的搅拌方式，可进行大容量搅拌，其工作原理是用泵把水喷射成射流，利用喷嘴附近的真空吸力把加料器中的膨润土吸出与射流拌合（图6-119），在泥浆达到设计浓度之前可循环进行。我国使用的喷射式搅拌机其制备能力为860m3/h，泵的压力约0.30.4MPa。喷射式搅拌机的效率高于高速回转式搅拌机，耗电较少。高速回转式搅拌机的主要性能 表6-98型号结构形式搅拌筒容量（m3）搅拌筒尺寸（尺寸高度）（mm）搅拌叶片回转速度（r/min）电动机功率（kW）尺寸（高宽长）（mm）重量（kg）HM-250单筒式0.207007056005.511009201289、50195HM-500双筒并列式0.40278011005001117209901720550HM-8双筒并列式0.2528207202803.7125010002000400GSM-15双筒并列式0.50214009002805.52240017001600900MH-2双筒并列式0.39280091010003.714709502000450MCE-200A单筒式0.2076271080010002.210008001250180MCE-600B单筒式0.60100010956005.516009901720400MCE-2000单筒式2.015501425550650152100155090、19401200MS-600双筒并列式0.4829509004007.52150012002200550MS-1000双筒并列式0.8821150100060018.52185013502600850MS-1500双筒并列式1.221200130060018.52210013502600850图6-119 喷射式搅拌机工作原理（a）水平型；（b）垂直型1-喷嘴；2-真空部位制备泥浆的投料顺序一般为水、膨润土、CMC、分散剂、其他外加剂。泥浆最好在充分溶胀之后再使用，所以搅拌后宜贮存3h以上。贮存泥浆宜用钢贮浆罐或地下、半地下式贮浆池。如用立式贮浆罐或离地一定高度的卧式贮浆罐，可自流送浆或补浆，91、无需送浆泵。c泥浆处理在地下连续墙施工过程中，泥浆与地下水、砂、土、混凝土接触、膨润土、外加剂等成分会有所消耗，而且也会混入一些土渣和电解质离子等，使泥浆受到污染而性质恶化。泥浆的恶化程度与挖槽方法、土体种类、地下水性质和混凝土浇筑方法等有关。其中尤其是挖槽方法影响更大，如用钻抓法挖槽泥浆污染就较少，因为大量的土渣由抓斗直接抓出装车运走；而用反循环的多头钻成槽则泥浆污染较大，因为用这种方法挖槽时挖下来的土要由循环流动的泥浆带出。另外，如地下水内含盐分或化学物质，则会严重污染泥浆。被污染后性质恶化了的泥浆，经过处理后仍可重复使用。如污染严重难以处理或处理不经济者则舍弃。泥浆处理的对象因挖槽方法而92、异：对于泥浆循环挖槽方法，要处理挖槽过程中含有大量土渣的泥浆和浇筑混凝土所置换出来的泥浆；对于直接出渣挖槽方法，在挖槽过程中无需进行泥浆处理，而只处理浇筑混凝土置换出来的泥浆。所以泥浆处理分为土渣的分离处理（物理再生处理）和污染泥浆的化学处理（化学再生处理）。（a）土渣的分离处理（物理再生处理）泥浆中混入大量的土渣，会给地下连续墙施工带来下述间题：由于泥浆中混入土渣，所以形成的泥皮厚而弱，槽壁的稳定性较差；浇筑混凝土时易卷入混凝土中；槽底的沉渣多，将来地下连续墙建成后的沉降大；泥浆的粘度增大，循环较困难，而且泵、管道等磨损严重。分离土渣可用机械处理和重力沉降处理，两种方法共同使用效果最好。a）93、重力沉降处理重力沉降处理是利用泥浆与土渣的相对密度差使土渣产生沉淀以排除土渣的方法。沉淀池的容积愈大，泥浆在沉淀池中停留的时间愈长，土渣沉淀分离的效果愈好。所以，如果现场条件允许应设置大容积的沉淀池。考虑到土渣沉淀会减少沉淀池的有效容积，所以沉淀池的容积应超过一个单元槽段挖土量的1.52.0倍。沉淀池设于地下、地上、半地下皆可，要考虑泥浆循环、再生、舍弃等工艺要求，一般要分隔成几个，其间由埋管或开槽口连通。b）机械处理机械处理是利用振动筛与旋流器，反循环出土的泥浆机械处理过程，如图6-120所示。图6-120 反循环出土的泥浆机械处理过程1-吸力泵；2-回流泵；3-旋流器给系统；4-旋流器；594、-排渣箅；6-脱水机；7-振动筛振动筛反循环排出的带有土渣的泥浆首先经过振动筛（图6-121）将泥浆和土渣分离。筛孔的大小决定了可分离土渣的粒径，筛孔愈小，可分离的土渣量愈高，但处理能力降低，一般用以除去20目（0.77mm）以上的土渣为宜。图6-121 振动筛1-流浆槽；2-出料口；3-横撑；4-振动筛；5-支架；6-斜撑；7-电动机；8-传动皮带；9-振动器；10-消能箱；11-箱盖常用振动筛的处理能力为25m3/min，振动数约9001300r/min，动力约5.511kW，筛子多两段式（或两层式），上段10目、下段20目。我国常用SZ2一型振动筛的性能如下：平面尺寸（mm）12502595、00振幅（mm）4振动数（以min）1300上层筛网（目/in）8下层筛网（目/in）1632动力（kW）5.5旋流器处理泥浆所用旋流器的工作原理如图6-122所示。由入口处送入含有小粒径土渣的泥浆（泵压约为0.250.35MPa），泥浆在旋流器内高速旋转，产生离心力F：F2mr （6-122）式中 F离心力（N）；角速度（rad）；m质量（kg）；r半径（m）。图6-122 旋流器工作原理质量愈大，离心力就愈大。泥浆中土渣的质量大，受到的离心力也较大，因而泥浆处于旋流器的外壁进行旋转并下降，从底部u处流出。而粒径小的土渣和泥浆则呈溢流从O处流出，至沉淀池中进行沉淀。旋流器的具体构造如图6-196、23所示。其处理能力取决于除土渣筒的内径，旋流器的尺寸取决于泥浆处理量、粘度、比重和土渣混入比率。图6-123 旋流器的构造图1-90弯管；2-异径管；3-异径管；4-压力表；5-排土渣孔；6-排土渣圆筒；7-筒盖；8-外溢流管我国常用旋流器（单用水力旋流器）的性能如表6-99所示。（b）污染泥浆的化学处理（化学再生处理）浇筑混凝土置换出来的泥浆，因混入土渣和与混凝土接触而恶化。因为当膨润土泥浆中混入阳离子时，阳离子就吸附于膨润土颗粒的表面，土颗粒就易互相凝聚，增强泥浆的凝胶化倾向。如水泥浆中含有大量钙离子，浇筑混凝土时亦会使泥浆产生凝胶化。泥浆产生凝胶化后，泥浆的泥皮形成性能减弱，槽壁稳定性97、较差；粘性增高，土渣分离困难；在泵和管道内的流动阻力增大。单用水力旋流器的性能 表6-99项目性能指标处理能力1.5m3/min圆筒内径250供浆筒内径100内溢流管内径76外溢流管内径100排土渣孔内径20、30供浆泵4pH灰渣泵、流量160m3/h，扬程39m，电机40kW对上述恶化了的泥浆要进行化学处理。化学处理一般用分散剂，经化学处理后再进行土渣分离处理。泥浆经过化学处理后，用控制泥浆质量的各项指标进行检验，如果需要可再补充掺入材料进行再生调制。经再生调制的泥浆，送入贮浆池（罐），待新掺入的材料与处理过的泥浆完全融合后再重复使用。d泥浆质量控制泥浆在地下连续墙施工过程中，由于下述原因会98、使其性质恶化：（a）由于形成泥皮消耗了泥浆；（b）由于地下水或雨水稀释了泥浆；（c）粘土等细颗粒土混入泥浆；（d）混凝土中的钙离子混入泥浆；（e）土中或地下水中的阳离子混入泥浆。所以在施工过程中，要求在适当的时间于适当的位置对泥浆取样进行试验，根据试验结果分别对泥浆采取再生处理、修正配合比或舍弃等措施，以提高施工的精度、经济性和安全性。因此，泥浆质量控制的目的就是使泥浆在整个施工过程中保持它应有的性质。泥浆质量控制试验的试验项目及取样方法如表6-100所示。3）挖槽地下连续墙的挖槽工作，包括单元槽段划分；挖槽机械的选择与正确使用；制订防止槽壁坍塌的措施与工程事故和特殊情况的处理等。单元槽段划分99、地下连续墙施工前，预先沿墙体长度方向把地下墙划分为许多某种长度的施工单元，该施工单元称“单元槽段”，挖槽是按一个个单元槽段进行挖掘。划分单元槽段就是将划分后各个单元槽段的形状和长度表明在墙体平面图上，它是地下连续墙施工组织设计中的一个重要内容。泥浆质量控制试验的试验项目及取样方法 表6-100顺序泥浆使用状态取样时间和次数取样位置试验项目备注1新拌制的泥浆搅拌泥浆达100m3时取样一次，拌制时和放置1d后各取一次搅拌机内稳定性、相对密度、漏斗黏度、失水量、pH值、（含砂率）如可能也侧定外观黏度、塑性黏度、屈服值、凝胶强度2贮存池（罐）中的泥浆循环法每一标准槽段挖槽过程中，每掘进510m取样一次100、泥浆池的送浆吸入口稳定性、相对密度、漏斗黏度、失水量、pH值、含砂率、（含盐率）静止法每挖一个标准槽段长度，挖槽前、挖槽至一半深度和接近结束各取样一次泥浆池的送浆吸入口稳定性、相对密度、漏斗黏度、失水量、pH值、含砂率、（含盐率）3沟槽内的泥浆挖槽过程中循环法仅在特殊情况时静止法每挖一个标准槽段长度，挖至一半深度和接近结束时各取样一次在槽内泥浆的上部，受供给泥浆影响较小的地方稳定性、相对密度、漏斗黏度、失水量、pH值、含砂率、（含盐率）因土混入而泥浆质量严重恶化时，应增加测定次数静置期间在挖槽结束时，钢筋笼吊入后或者浇筑混授土之前取样槽内上、中、下3个位置稳定性、相对密度、漏斗黏度、失水量、p101、H值、含砂率、（含盐率）4挖槽过程中正在循环使用的泥浆经物理再生处理的泥浆每一标准槽段挖槽过程中，每掘进510m取样一次在向振动筛、旋流器、沉淀池内流入的前后稳定性、相对密度、漏斗黏度、失水量、pH值、含砂率、（含盐率）经再生调制的泥浆调制前和调制后调制前、调制后稳定性、相对密度、漏斗黏度、失水量、pH值、含砂率、（含盐率）5被浇筑的混凝土置换出来的泥浆判断泥浆能否再使用开始浇筑混凝土和每浇筑数米混凝土化学再生装置的流入口，或者向槽内送浆的泵吸入口pH值、漏斗黏度、失水量、相对密度、含砂率、（稳定性）、（含盐量）再生处理的泥浆化学再生处理处理前、处理后处理前、处理后pH值、漏斗黏度、失水量、相102、对密度、含砂率、（稳定性）、（含盐量）物理再生处理处理前、处理后处理前、处理后漏斗黏度、失水量、相对密度、含砂率、（pH值）、（含盐量）再生调制的泥浆调制前、调制后调制前、调制后稳定性、相对密度、漏斗黏度、失水量、pH值、含砂率、（含盐量）注：1取样时间和次数，可根据施工条件增减；2带（）的试验项目，可根据泥浆状态确定；3所取的试样应能代表泥浆的性质。单元槽段的最小长度不得小于一个挖掘段（挖槽机械的挖土工作装置的一次挖土长度）。单元槽段愈长愈好，这样可以减少槽段的接头数量，增加地下墙的整体性。但同时又要考虑挖槽时槽壁的稳定性等，所以在确定其长度时要综合考虑下述因素：a地质条件 当土层不稳定时，103、为防止槽壁倒塌，应缩短单元槽段长度，以缩短挖土时间和减少槽壁暴露时间，可较快挖槽结束浇筑混凝土；b地面荷载 如附近有高大建（构）筑物或有较大地面荷载，亦应缩短单元槽段长度；c起重机的起重能力 一个单元槽段的钢筋笼多为整体吊装（过长的在竖向可分段），起重机的起重能力限制了钢筋笼的尺寸，亦即限制单元槽段长度；d混凝土的供应能力 一个单元槽段内的混凝土宜较快地浇筑结束，为此单位时间内混凝土的供应能力亦影响单元槽段的长度；e地下连续墙及内部结构的平面布置 划分单元槽段应考虑其接头位置，接头宜避免设在转角处及地下墙与内部结构的连接处，以保证地下墙的整体性。此外还与接头形式有关。单元槽段长度多取38m，也104、有取10m甚至更长。图6-124为某工程单元槽段划分情况。图6-124 地下连续墙单元槽段的划分挖槽机械地下连续墙用的挖槽机械，按其工作原理分为下列几类：我国在地下连续墙施工中，目前应用最多的是吊索式蚌式抓斗、导杆式蚌式抓斗、多头钻和冲击式挖槽机，尤以前面三种最多。a挖斗式挖槽机挖斗式挖槽机是似其斗齿切削土体，切削下的土体收容在斗体内，从沟槽内提出地面开斗卸土，然后又返回沟槽内挖土，如此重复的循环作业进行挖槽。这是一种构造最简单的挖槽机械。挖斗式挖槽机械切入土中是靠斗体重量，由于斗体同时还是切土容器，所以增加斗体重量虽然对挖土有利但对切土却增加了无益的动力消耗。这类挖槽机械，适用于较松软的土质105、。土壤的N值超过30则挖掘速度会急剧下降，N值超过50即难以挖掘。对于较硬的土层宜用钻抓法，即预钻导孔，在抓斗两侧形成垂直自由面，挖土时不需靠斗体自重切入土中，只需闭斗挖掘即可。由于每挖一斗都需提出地面卸土，为了提高其挖土效率，施工深度不能太深，我国认为不宜超过50m。为了保证挖掘方向，提高成槽精度，可在抓斗上部安装导板，即成为我国常用的导板抓斗；另一种方法是在挖斗上装长导杆；导杆沿着机架上的导向立柱上下滑动，成为液压抓斗，这样既保证了挖掘方向又增加了斗体自重，提高了对土的切入力。一些标准规格的蚌式抓斗，如表6-101所示。标准规格的蚌式抓斗 表6-101墙厚（mm）4505006008001106、0001200闭斗高度A（mm）425042504250454045404540闭斗宽度B（mm）220022002200242024202420抓斗厚度C（mm）4504705707609601200开斗高度D（mm）374037403740381638163816开斗宽度E（mm）250025002500270027002700自重（kg）380039004300445047505750钢索道数455666闭斗力（kN）160180190210225266斗齿数222323343434钢索最大直径（mm）222222252526蚌式抓斗与普通抓斗不同，为了提高抓斗的切土能力，一般都加大斗体107、重量，为了提高挖槽的垂直精度，要在抓斗的两个侧面安装导向板，所以亦称“导板抓斗”。蚌式抓斗通常以钢索操纵斗体上下和开闭，即“索式抓斗”；也有用导杆使抓斗上下并通过液压开闭斗体的“导体抓斗”。我国目前两者都有应用。索式蚌式抓斗分中心提拉式与斗体推压式两类。（a）索式中心提拉式导板抓斗我国目前使用的索式中心提拉式导板抓斗如图6-125所示。它主要由斗体、提杆、斗脑、导杆及上下滑轮组和钢索等组成。由钢索操纵开斗、抓土、闭斗和提升弃土。导板的作用是导向，可提高挖槽精度，又可增大抓斗重量和提高挖槽效率，导板长度根据需要而定，长导板可提高沟槽的垂直精度。图6-125 索式中心提拉式导板抓斗1-导向块；2-108、导板；3-撑管；4-导向辊；5-斗脑；6-上滑轮组；7-下滑轮组；8-提杆；9-滑轮座；10-斗体；11-斗耳；12-斗齿（b）索式斗体推压式导板抓斗这种抓斗的主要构造如图6-126所示。它主要由斗体、弃土压板、导板、导架、提杆、滑轮组等组成。这种抓斗切土时能推压抓斗斗体进行切土，又增设弃土压板，所以能有效地切土和弃土。这种抓斗易于增大开斗宽度，可增大一次挖土量。图6-126 索式斗体推压式导板抓斗1-导轮支架；2-导板；3-导架；4-动滑轮组；5-提杆；6-定滑轮组；7-斗体；8-弃土压板索式导板抓斗用吊车或专用机架悬吊皆可施工。对于较硬的土层，为提高挖土效率，或为提高挖土精度，可将索式导板109、抓斗与导向钻机组合成钻抓式成槽机进行挖槽。我国用的钻抓式成槽机如图6-127所示。施工时先用潜水电钻根据抓斗的开斗宽度钻两个导孔，孔径与墙厚相同，然后用抓斗抓除两导孔间的土体，效果较好。我国所用钻抓式成槽机的组成设备与功率如表6-102所示。钻抓式成槽机的组成设备与功率 表6-102组成设备规格功率（kW）潜水钻机22卷扬机5t（2台）22（112）卷扬机1t7.5卷扬机0.5t5.5图6-127 钻抓式成槽机1-电钻吊臂；2-钻杆；3-潜水电站；4-泥浆管及电缆；5-钳制台；6-转盘；7-吊臂滑轮；8-机架立柱；9-导板抓斗；10-出土上滑槽；11-出土下滑槽架；12-轨道；13-卷扬机；1110、4-控制箱（c）导杆液压抓斗这种抓斗1955年首先在法国应用，后来日本引进此项技术，于1966年开始应用。抓斗的液压开闭装置装在导杆下端，挖土时通过导杆自重使抓斗向下推压，使斗体切入土中挖土。导杆液压抓斗的载运机械是履带式起重机，其上安装有导向滑槽、导杆就在滑槽内上下运动，导杆和导向滑槽的长度按挖槽深度的需要进行组装。用这种抓斗挖槽不需要钻导孔。导杆抓斗的构造示意图如图6-128所示。其技术性能如表6-103所示。导杆抓斗的技术性能 表6-103机械型号技术性能KRC-1KRC-2标准开挖深度（m）2528最大开挖深度（m）3040建议的抓斗尺寸（mm）22002200，2500/3000地面111、以上最大高度（m）21.629.3最小工作半径（m）2.83.0最大工作半径（m）3.64.0地面以上最小高度（m）4.65.04.75.3总重（吨）764010000在工作半径3.6m时的稳定性（tm）2025图6-128 导杆抓斗的构造示意图1-导杆；2-液压管线回收轮；3-平台；4-调整倾斜度用的千斤顶；5-抓斗蚌式抓斗的载运机械履带式起重机，其起重臂长度因抓斗的高度及重量而异，一般为1520m，起重臂的仰角愈大起重机愈稳定，但使起重机愈靠近导墙，会影响导墙和周围地基的稳定，也会给抓斗卸土和装车带来不便。因此，起重臂的仰角通常采用6570左右。抓土、卸土和装车应在起重壁回转范围之内。挖槽112、过程中起重臂只作回转动作而无仰俯动作。起重机履带的方向与导墙成直角时，稳定性最好，但考虑导墙承受荷载的情况，也有采用平行导墙布置的。当用钻抓成槽机挖槽时，要保证其轨道的铺设质量。为了提高新钻设的导孔的垂直精度，应以适宜的钻孔速度进行钻孔，钻孔速度过快，易引起钻孔轴线弯曲。此外，钻具的磨损会使孔径变小，导孔孔径尺寸不准确，会影响地下墙的施工精度。对于坚硬的土层，可在设计的导孔位置的中间再钻一个孔，以提高抓斗的挖槽效率。用钻抓成槽机施工时的工艺布置如图6-129所示。图6-129 地下连续墙用钻抓成槽机施工时的工艺布置1-导板抓斗；2-机架；3-出土滑槽；4-翻斗车；5-潜水电站；6、7-吸泥泵；113、8-泥浆池；9-泥浆沉淀池；10-泥浆搅拌机；11-螺旋输送机；12-膨润土；13-接头管顶升架；14-油泵车；15-混凝土浇灌机；16-混凝土吊斗；17-混凝土导管b冲击式挖槽机（图6-130）冲击式挖槽机包括钻头冲击式和凿刨式两类，多用于嵌岩的地下连续墙施工。图6-130 ICOS冲击钻机1-机架；2-卷扬机（19kw）；3-钻头；4-钻杆；5-中间输浆管；6-输浆软管；7-导向套管；8-泥浆循环泵（22kw）；9-振动筛电动机；10-振动筛；11-泥浆槽；12-泥浆搅拌机（15kw）冲击钻机是依靠钻头的冲击力破碎地基土，所以不但对一般土层适用，对卵石、砾石、岩层等地层亦适用。另外，钻头的114、上下运动受重力作用保持垂直，所以挖槽精度亦可保证。这种钻机的挖槽速度取决于钻头重量和单位时间内的冲击次数，但这两者不能同时增大，一般一个增大而另一个就有减小的趋势，所以钻头重量和单位时间内的冲击次数都不能超过一定的极限，因而冲击钻机的挖槽速度较其他挖槽机低。钻头有各种形式，视工作需要选择。排土方式有泥浆正循环方式和泥浆反循环方式两种。泥浆正循环方式就是将泥浆通过钻杆从钻头前端高压喷出，携带被破碎的土渣一同上升至槽壁顶部排出，然后经泥水分离装置排除土渣后，再用泥浆泵将泥浆送至钻头处，使之循环。泥浆出钻头后向上升起将土渣携出。由于泥浆携带土渣的能力与流体的上升速度成正比，而泥浆的上升速度又与挖槽的115、断面积成反比，所以泥浆正循环方式不宜用于断面大的挖槽施工，同时此法土渣上升速度慢易于混在泥浆中，使泥浆的比重增大。泥浆反循环方式是泥浆经导管流入槽内，携带土渣一起被吸入钻头，通过钻杆和管道排出地面，经泥水分离装置排除土渣后再把泥浆补充到挖槽内。由于钻杆的断面积较小，所以此法泥浆的上升速度快，可以把较大块的土渣携出，而且土渣亦不会堆积在挖槽工作面上。此外，凿刨式挖槽机亦属于冲击式挖槽机一类，它是靠凿刨沿导杆上下运动以破碎土层，破碎的土渣由泥浆携带由导杆下端吸入经导杆排出槽外。施工时每凿刨一竖条土层，挖槽机向前移动一定距离，如此反复进行挖槽。c回转式挖槽机这类挖槽机是以回转的钻头切削土体进行挖掘，116、钻下的土渣随循环的泥浆排出地面。钻头回转方式与挖槽面的关系有直挖和平挖两种。钻头数目有单头钻和多头钻之分，单头钻主要用来钻导孔，多头钻多用来挖槽。多头钻是日本利根钻机公司开发的地下连续墙挖槽机械，称为BW钻机，用BW钻机挖槽的方法称BW法。我国所用的SF-60和SF-80型多头钻，是参考BW钻机结合我国国情设计和制造的。这种多头钻是一种采用动力下放、泥浆反循环排渣、电子测斜纠偏和自动控制给进成槽的机械，具有一定的先进性，多头钻的构造如图6-131所示，整个机组的构成如图6-132，其技术性能如表6-104所示。图6-131 SF型多头钻的钻头1-钻头；2-铡刀；3-导板；4-齿轮箱；5-减速箱117、；6-潜水钻机；7-纠偏装置；8-高压进气管；9-泥浆管；10-电缆结头图6-132 多头钻成槽机1-小台灵起重机；2、3-电缆收线盘；4-多头钻钻头；5-雨篷；6-控制行走用电动机；7、8-卷扬机；9-操作台；10-卷扬机；11-配电箱；12-空气压缩机SF型多头钻的技术性能 表6-104类别项目SF-60型SF-80型钻孔尺寸外形尺寸（mm）4340260060045402800800钻头个数（个）55钻头直径（mm）600800机头重量（kg）970010200成槽能力成槽宽度（mm）600800一次成槽有效长度（mm）20002000设计挖掘深度（m）4060挖掘效率（m/h）8.51118、0.0成槽垂直精度1/300机械性能潜水钻机（kW）4极18.52传动速比i=50钻头转速（r/min）30反循环管内径（mm）150输出扭矩（Nm）7000用多头钻挖槽，槽壁的垂直精度主要靠钻机操作人员的技术熟练程度、合理控制钻压、下钻速度和钻机工作电流。在钻进过程中应随时观测偏斜情况，随时加以纠正。多头钻挖槽时，待钻机就位和机头中心对准挖掘段中心后，将密封液储油器加压至0.10.15MPa，并随机头下放深度的增加而逐步加压。然后将机头放入槽内，当先导钻头刚接触槽底即起动钻头旋转，钻头的正常工作电流约40A，最大工作电流应在75A以内，如工作电流出现升高现象时，应立即停钻检查。在每次提钻后或119、下钻前均应检查润滑油和密封液是否符合设计要求。用多头钻挖槽对槽壁的扰动少，完成的槽壁光滑，吊放钢筋笼顺利，混凝土超量少，无噪声，施工文明。适用于软粘土、砂性土及小粒径的砂砾层等地质条件。特别在密集的建筑群内，或邻近高层及重要建筑物处皆能安全而高效率地进行施工，但需具备排送泥浆及处理泥浆条件。多头钻施工时的工艺布置如图6-133所示。图6-133 多头钻施工地下连续墙时的工艺布置1-多头钻；2-机架；3-吸泥泵；4-振动筛；5-水力旋流器；6-泥浆搅拌机；7-螺旋输送机；8-泥浆池；9-泥浆沉淀池；10-补浆用输浆泵；11-接头管；12-接头管顶升架；13-混凝土浇灌机；14-混凝土吊斗；15-120、混凝土导管上的料斗；16-膨润土；17-轨道多头钻的钻进速度取决于土质坚硬程度和排泥速度。一般，对于坚硬土层钻进速度取决于土层坚硬程度，而对于软土层则主要取决于排泥速度。防止槽壁塌方的措施地下连续墙施工时保持槽壁的稳定性防止槽壁塌方是十分重要的问题。如发生塌方，不仅可能造成埋住挖槽机的危险，使工程拖延，同时可能引起地面沉陷而使挖槽机械倾覆，对邻近的建筑物和地下管线造成破坏。如在吊放钢筋笼之后，或在浇筑混凝土过程中产生塌方，塌方的土体会混入混凝土内，造成墙体缺陷，甚至会使墙体内外贯通，成为产生管涌的通道。因此，槽壁塌方是地下连续墙施工中极为严重的事故。与槽壁稳定有关的因素是多方面的，但可以归纳为121、泥浆、地质及施工3个方面。通过近年来的实测和研究，得知开挖后槽壁的变形是上部大下部小，一般在地面以下715m范围内有不同程度的外鼓现象，所以绝大部分的塌方发生在地面以下12m的范围内。塌体多呈半圆筒形，中间大两头小，多是内外两侧对称地出现塌方。此外，槽壁变形还与机械振动的存在有关。通过试验和理论研究，还证明地下水愈高，平衡它所需的泥浆相对密度也愈大，即槽壁失稳的可能性也愈大。所以地下水位的相对高度，对槽壁稳定的影响很大，同时它也影响着泥浆比重的大小。地下水位即使有较小的变化，对槽壁的稳定亦有显著影响，特别是当挖深较浅时影响就更为显著。因此，如果由于降雨使地下水位急剧上升，地面水再绕过导墙流入槽122、段，这样就使泥浆对地下水的超压力减小，极易产生槽壁塌方。故采用泥浆护壁开挖深度大的地下连续墙时，要重视地下水的影响。如果必要时可部分或全部降低地下水位，或提高槽段内泥浆液位，对保证槽壁稳定会起很大的作用。泥浆质量和泥浆液面的高低对槽壁稳定亦产生很大影响。泥浆液面愈高所需的泥浆相对密度愈小，即槽壁失稳的可能性愈小。由此可知泥浆液面一定要高出地下水位一定高度，一般为0.501.0m。地基土的好坏直接影响槽壁稳定。土的内摩擦角愈小，所需泥浆的相对密度愈大。在施工地下墙时要根据不同的土质选用不同的泥浆配合比。单元槽段的长短亦影响槽壁的稳定性。因为单元槽段的长度决定了基槽的长深比，而长深比影响土拱作用的123、发挥和土压力的大小。在编制施工组织设计时，要对是否存在坍塌危险进行研究并采取相应措施：对松散易塌土层预先加固；缩小单元槽段长度；根据土质选择泥浆配合比；注意泥浆和地下水的液位变化；减少地面荷载；防止附近有动荷载等。当出现坍塌迹象时，如泥浆大量漏失和液位明显下降；泥浆内有大量泡沫上冒或出现异常的扰动；导墙及附近地面出现沉降；排土量超出设计断面的土方量；多头钻或蚌式抓斗升降困难等。首先应及时将挖槽机械提至地面，防止挖槽机械被坍方埋入地下，然后迅速采取措施避免坍塌进一步扩大。常用的措施是迅速补浆以提高泥浆液面和回填土，待所回填的回填土稳定后再重新开挖。清底挖槽结束后清除以沉渣为主的槽底沉淀物的工作称124、为清底。挖槽至设计标高后，用超声波等方法测量槽段断面，如误差超过规定需修槽，修槽可用冲击钻或锁口管并联冲击。槽段接头处亦需清理，可用钢刷子清刷或用水枪喷射高压水流进行冲洗。此后就进行清底。有的工程还在钢筋笼吊放后、浇筑混凝土之前进行二次清底。可沉降土渣的粒径取决于泥浆性质。当泥浆性质良好时，可沉降土渣的最小粒径约为0.060.12mm。一般挖槽结束后静置2h，悬浮在泥浆中的土渣约80%可以沉淀，4h左右几乎全部沉淀完毕。清底的方法有沉淀法和置换法两种。沉淀法是在土渣基本都沉至槽底之后再进行清底。置换法是在挖槽结束后，在土渣尚未沉淀之前就用新泥浆把槽内的泥浆置换出来，使槽内泥浆的相对密度在1.1125、5以下。我国多用置换法清底。清除沉渣的方法，常用的有：1）砂石吸力泵排泥法；2）压缩空气升液排泥法；3）带搅动翼的潜水泥浆泵排泥法；4）抓斗直接排泥法。前三种应用较多，其工作原理如图6-134所示。图6-134 清底方法（a）砂石吸力泵排泥；（b）压缩空气升液排泥；（c）潜水泥浆泵排泥1-结合器；2-砂石吸力泵；3-导管；4-导管或排泥管；5-压缩空气管；6-潜水泥浆泵；7-软管4）钢筋笼加工和吊放钢筋笼加工钢筋笼根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段的划分来制作，最好按单元槽段做成一个整体。如果地下连续墙很深或受起重设备起重能力的限制，需要分段制作在吊放时再连接，接头宜用绑条焊接，纵向受力钢筋的126、搭接长度，如无明确规定时可采用60倍的钢筋直径。钢筋笼端部与接头管或混凝土接头面间应留有1520cm的空隙。主筋净保护层厚度通常为78cm，保护层垫块厚5cm，在垫块和墙面之间留有23cm的间隙。由于用砂浆制作的垫块易在吊放钢筋笼时破碎，又易擦伤槽壁面，所以一般用薄钢板制作的垫块焊于钢筋笼上。对作为永久性结构的地下连续墙的主筋保护层，根据设计要求确定。制作钢筋笼时要预先确定浇筑混凝土用导管的位置，由于这部分空间要上下贯通，因而周围需增设箍筋和连接筋进行加固。尤其在单元槽段接头附近插入导管时，由于此处钢筋较密集更需特别加以处理。由于横向钢筋有时会阻碍导管插入，所以纵向主筋应放在内侧，横向钢筋放在127、外侧（图6-135）。纵向钢筋的底端应距离槽底面1020cm，纵向钢筋底端应稍向内弯折，以防止吊放钢筋笼时擦伤槽壁，但向内弯折的程度亦不要影响插入混凝土导管。图6-135 钢筋笼构造示意图（a）横剖面图；（b）纵向衍架纵剖面图加工钢筋笼时，要根据钢筋笼重量、尺寸以及起吊方式和吊点布置，在钢筋笼内布置一定数量（一般24榀）的纵向桁架（图6-136），由于钢筋笼尺寸大、刚度小，在其起吊时易变形。纵向桁架上下弦的断面应计算确定，一般以加大相应受力钢筋的断面用作桁架的上下弦。图6-136 钢筋笼的构造与起吊方法1、2-吊钩；3、4-滑轮；5-卸甲；6-钢筋笼底端向内弯折；7-纵向桁架；8-横向架立桁架128、制作钢筋笼时，要根据配筋图确保钢筋的正确位置、间距及根数。纵向钢筋接长宜采用气压焊接、搭接焊等。钢筋连接除四周两道钢筋的交点需全部点焊外，其余的可采用50%交叉点焊。成型用的临时扎结铁丝焊后应全部拆除。地下连续墙与基础底板以及内部结构板、梁、柱、墙的连接，如采用预留锚固钢筋的方式，锚固筋一般用光圆钢筋，直径不超过20mm。锚固筋的布置还要确保混凝土自由流动以充满锚固筋周围的空间；如采用预埋钢筋连接器则宜用直径较大钢筋。如钢筋笼上贴有泡沫苯乙烯塑料等预埋件时，一定要固定牢固。如果泡沫苯乙烯塑料等附加件在钢筋笼上安装过多，或由于泥浆比重过大，对钢筋笼会产生较大的浮力，阻碍钢筋笼插入槽内，在这种情况129、下有时须对钢筋笼施加配重，如钢筋笼单面装有过多的泡沫材料预埋件时，会对钢筋笼产生偏心浮力，钢筋笼插入槽内时会擦落大量土渣，此时，亦应增加配重加以平衡。钢筋笼应在型钢或钢筋制作的平台上成型，平台应有一定的尺寸（应大于最大钢筋笼尺寸）和平整度。为便于纵向钢筋笼定位，宜在平台上设置带凹槽的钢筋定位条。加工钢筋所用设备皆为通常用的弧焊机、气压焊机、点焊机、钢筋切断机、钢筋弯曲机等。钢筋笼的制作速度要与挖槽速度协调一致，由于钢筋笼制作时间较长，因此制作钢筋笼必须有足够大的场地。钢筋笼吊放钢筋笼的起吊、运输和吊放应周密地制订施工方案，不允许在此过程中产生不能恢复的变形。钢筋笼的起吊应用横吊梁或吊架。吊点布130、置和起吊方式要防止起吊时引起钢筋笼变形。起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖引，以防造成下端钢筋弯曲变形。为防止钢筋笼吊起后在空中摆动，应在钢筋笼下端系上拽引绳用人力操纵。插入钢筋笼时，最重要的是使钢筋笼对准单元槽段的中心、垂直而又准确的插入槽内。钢筋笼进入槽内时，吊点中心必须对准槽段中心，然后徐徐下降，此时必须注意不要因起重臂摆动或其他影响而使钢筋笼产生横向摆动，造成槽壁坍塌。钢筋笼插入槽内后，检查其顶端高度是否符合设计要求，然后将其搁置在导墙上。如果钢筋笼是分段制作，吊放时需接长，下段钢筋笼要垂直悬挂在导墙上，然后将上段钢筋笼垂直吊起，上下两段钢筋笼成直线连接。如果钢筋笼不能顺利插入槽内，应该131、重新吊出，查明原因加以解决，如果需要则在修槽之后再吊放。不能强行插放，否则会引起钢筋笼变形或使槽壁坍塌，产生大量沉渣。5）地下连续墙的接头地下连续墙的接头形式很多，而且还正在发展一些新型接头，一般根据受力和防渗要求进行选择。总的来说地下连续墙的接头分为两大类：施工接头（纵向接头）和结构接头（水平接头）。施工接头是浇筑地下连续墙时在墙的纵向连接两相邻单元墙段的接头；结构接头是已竣工的地下连续墙在水平向与其他构件（地下连续墙内部结构的梁、柱、墙、板等）相连接的接头。常用的施工接头为接头管（又称锁口管）接头。这是当前地下连续墙应用最多的一种接头。施工时，一个单元槽段挖好后于槽段的端部用吊车放入接头管132、（图6-137）,然后吊放钢筋笼并浇筑混凝土，待混凝土浇筑后强度达到0.050.20MPa（一般在混凝土浇筑开始后35h，视气温而定）开始提拔接头管，提拔接头管可用液压顶升架或吊车。开始时约每隔2030min提拔一次，每次上拔30100cm，上拔速度应与混凝土浇筑速度、混凝土强度增长速度相适应，一般为24m/h，应在混凝土浇筑结束后8h以内将接头管全部拔出。图6-137 接头管（锁口管）1-2m配合段；2-4m配合段；3-6m身段；4-6m尾段；5-销子；6-内六角螺栓M2055；7-闷盖；8-套管；9-内六角螺栓M1285；10-月牙填块；11-上管节；12-基管节；13-下管节6）混凝土浇133、筑浇筑前的准备工作混凝土浇筑之前，除有关混凝土制备、运输、浇筑、运输道路安排、劳动力配备等方面的准备工作之外，有关槽段的准备工作如图6-138所示。图6-138 地下连续墙混凝土浇筑前的准备工作混凝土配合比在确定地下连续墙工程中所用混凝土的配合比时，应考虑到混凝土采用导管法在泥浆中浇筑的特点。地下连续墙施工所用之混凝土，除满足一般水工混凝土的要求外，尚应考虑泥浆中浇筑的混凝土的强度随施工条件变化较大，同时在整个墙面上的强度分散性亦大，因此，混凝土应按照结构设计规定的强度等级提高5MPa进行配合比设计。混凝土的原材料，为避免分层离析，要求采用粒度良好的河砂，粗骨料宜用粒径525mm的河卵石。如用134、540mm的碎石应适当增加水泥用量和提高砂率，以保证所需的坍落度与和易性。水泥应采用强度等级32.5、42.5的普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。单位水泥用量，粗骨料如为卵石应在370kg/m3以上，如采用碎石并掺加优良的减水剂应在400kg/m3以上，如采用碎石而未掺加减水剂时应在420kg/m3以上。水灰比不大于0.60。混凝土的坍落度宜为1820cm。混凝土应富有粘性和良好的流动性。如缺乏应有的流动性，混凝土浇筑时会围绕导管堆积成一个尖顶的锥形，泥渣会被滞留在导管中间（多根导管浇筑时）或槽段接头部位（1根导管浇筑时），易卷入混凝土内形成质量缺陷（图6-139），甚至形成空洞，尤其在槽段端部135、连接钢筋密集处更易出现严重质量缺陷。图6-139 混凝土流动性小围绕导管形成的锥形1-易卷入混凝土内的泥渣；2-滞留的泥渣；3-已浇筑混凝土的槽段；4-泥浆；5-导管地下连续墙施工中，已经使用过的几种配合比如表6-105所示：表6-105混凝土等级水泥强度等级砂率（%）水灰比水水泥砂石子坍落度（cm）R28（MPa）木质素掺量（）C2552.5380.60240400599.51028.9182228.52C3052.5380.60233388609.71046.5151831.12C3552.5380.55234425597.61025.6161836.42-52.5390.42210472136、636963182030401.3（con-A型）混凝土浇筑地下连续墙混凝土用导管法进行浇筑。由于导管内混凝土和槽内泥浆的压力不同，在导管下口处存在压力差使混凝土可从导管内流出。为便于混凝土向料斗供料和装卸导管，我国多用混凝土浇筑机架（图6-140）进行地下连续墙的混凝土浇筑。机架跨在导墙上沿轨道行驶。图6-140 混凝土浇筑机架1-底盘；2-机架；3-滑车；4-导轨；5-行车梁；6-电器箱；7-开关盒；8-导管；9-料斗；10-3t电动葫芦在混凝土浇筑过程中，导管下口总是埋在混凝土内1.5m以上，使从导管下口流出的混凝土将表层混凝土向上推动而避免与泥浆直接接触，否则混凝土流出时会把混凝土上升137、面附近的泥浆卷入混凝土内。但导管插入太深会使混凝土在导管内流动不畅，有时还可能产生钢筋笼上浮，因此无论何种情况下导管最大插入深度亦不宜超过9m。当混凝土浇筑到地下连续墙顶部附近时，导管内混凝土不易流出，一方面要降低浇筑速度，另一方面可将导管的最小埋入深度减为1m左右，如果混凝土还浇筑不下去，可将导管上下抽动，但上下抽动范围不得超过30cm。在浇筑过程中，导管不能作横向运动，导管横向运动会把沉渣和泥浆混入混凝土内。在混凝土浇筑过程中，不能使混凝土溢出料斗流入导沟，否则会使泥浆质量恶化，反过来又会给混凝土的浇筑带来不良影响。在混凝土浇筑过程中，应随时掌握混凝土的浇筑量、混凝土上升高度和导管埋入深度138、，防止导管下口暴露在泥浆内，造成泥浆涌入导管。在浇筑过程中随时用测锤量测混凝土面的高程，应量测三点取其平均值。浇筑混凝土置换出来的泥浆，要送入沉淀池处理，勿使其溢出在地面上。导管的间距一般为34m，取决于导管直径。单元槽段端部易渗水，导管距离槽段端部的距离不宜超过2m。如一个槽段内用两根或两根以上导管同时浇筑，应使各导管处的混凝土面大致处在同一水平上。宜尽量加快混凝土浇筑，一般槽内混凝土面上升速度不宜小于2m/h。混凝土顶面存在一层浮浆层，需要凿去，为此混凝土需要超浇3050cm，以便将设计标高以上的浮浆层用风镐打去。（4）地下连续墙施工常见问题处理地下连续墙施工常见问题、产生原因、预防措施及139、处理方法见表6-106。地下连续墙施工常遇问题、预防措施及处理方法 表6-106常见问题原因处理方法糊钻（在粘性土层成槽，粘土附在多头钻刀片上产生抱钻现象）在软塑粘土层钻进，进尺过快，钻渣多，出浆口堵塞；在粘性土层成孔，钻速过慢，未能将切削泥土甩开施钻时注意控制钻进速度，发生糊钻现象，可提出槽孔清除钻头上的泥渣卡钻（钻机在成槽过程中被卡在槽内，难以上下或提不出来）泥渣沉淀的钻机周围，或中途停钻，造成泥渣沉积，将钻具卡住钻进中注意不定时将钻头慢慢下降或空转，避免泥渣淤积、堵塞，中途停止钻进，应将潜水钻机提出槽外卡钻后不能强行提出，以防吊索破断，可采用高压水或空气排泥方法排除周围泥渣及塌方土体，再140、慢慢提出槽壁局部塌方，或遇地下障碍物被卡住，将钻机埋住控制泥浆比重，探明障碍物并及时处理塑性粘土遇水膨胀，槽壁缩孔卡钻槽也偏斜弯曲过大在塑料粘性土中钻进或槽孔出现偏斜弯曲，应经常上下扫孔纠正架钻（钻进中钻机导板箱被槽壁土体局部托住，不能钻进）钻头磨损严重，钻头直径减小，造成槽孔宽度变小，使导板箱被搁住不能钻进钻头直径应比导板箱宽2030mm；钻头磨损严重应及时补焊加大钻机切削垂直铲刀或侧向拉力装置失灵，或遇坚硬土石层，功率不足，难以切去辅以冲击钻破碎后再钻进槽壁坍塌（局部孔壁坍塌水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出土量增加，而不见进尺，钻机负荷显著增加）遇软弱土层或流砂层慢速钻进护壁泥浆选择不当141、，泥浆密度不够，泥浆水质不合要求，易于沉淀，起不到护壁作用，泥浆配制不合要求，质量不合要求适当加大泥浆密度成槽应根据土质情况选用合适泥浆，并通过试验确定泥浆密度严重塌孔，要拔出钻头填入优质粘土待沉积密实重新下粘；局部坍塌，可加大泥浆密度，已塌土体可用钻机搅成碎块抽出地下水位过高，或孔内出现承压水控制槽段液面高于地下水位0.5m以上在松软砂层中钻进，进尺过快，或空转时间太长控制进尺，不要过快或空转过久成槽后搁置时间过长，泥浆沉淀槽段成孔后，及时放钢筋笼并浇灌混凝土槽内泥浆液面降低，或下雨使地下水位急剧上升根据钻进情况，随时调整泥浆密度和液面标高槽段过长，或地面附加荷载过大等单元槽段一般不超过两个142、槽段，注意地面荷载不要过大钢筋笼难以放入（吊放钢筋笼被卡或搁住）槽壁凹凸不平或弯曲成孔要保持槽壁面平整钢筋笼尺寸不准；纵向接头处产生弯曲吊放时产生变形严格控制钢筋笼外形尺寸，其长宽应比槽孔小100120mm；钢筋笼接长时使上段垂直对正下段，再进行焊接，并对称施焊，如因槽壁弯曲钢筋笼不能放入，应修整后再放钢筋笼上浮钢筋笼太轻，槽底沉渣过多钢筋笼在导墙上设置锚固点固定钢筋笼，清除槽底沉渣导管埋入深度过大，或混凝土浇灌速度过慢，钢筋笼被托起上浮加快浇灌速度，控制导管的最大埋深不超过6m接头管拔不出（接头在混凝土灌筑后拔不出）接头管本身弯曲，或安装不直接头管制作垂直度应在1/1000以内，安装时必须垂143、直插入，偏差不大于50mm抽拔接头管千斤顶能力不够，或不同步拔管装置能力应大于1.5摩阻力拔管时间未掌握好，混凝土已经终凝，摩阻力增大；混凝土浇灌时未经常上下活动接头管接头管抽拔要掌握时机，混凝土初凝后即应上下活动，每1015min活动一次，混凝土浇筑后3.54h，应开始顶拔，58h内将管子拔出接头管表面的耳槽盖漏盖盖好上月牙槽盖夹层（地下连续墙壁混凝土内存在夹泥层）导管摊铺面积不够，部分位置灌筑不到，被泥渣填充多槽段灌筑时，应设23个导管同时灌筑灌筑管埋置深度不够，泥渣从底口进人混凝土内导管埋入混凝土深度应不小于1.5m导管接头不严密，泥浆掺入导管内导管接头应采用粗丝扣，设橡胶圈密封首批灌筑144、混凝土量不足首批灌入混凝土量要足够充分，使其有一定的冲击量，能把泥浆从导管中挤出混凝土未连续浇灌造成间断或浇灌时间过长，后浇灌的混凝土顶破顶层上升，与泥渣混合保持快速连续进行，中途停歇时间不超过15min，槽内混凝土上升速度不应低于2m/h遇塌孔可将沉积在混凝土上的泥土吸出，继续灌筑；如混凝土凝固，可将导管提出，将混凝土清出，重新下导管灌筑混凝土；混凝土已凝固出现夹层，应在清除后采取压浆补强方法处理导管提升过猛，或测深错误，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥浆导管上升速度不要过猛；采取快速浇灌，防止时间过长塌孔（5）地下连续墙质量检验标准地下连续墙质量检验标准见表6-107，地下连续墙和灌筑桩145、钢筋笼质量检验标准见表6-108。地下连续墙质量检验标准 表6-107项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1墙体强度设计要求查试块记录或取芯试压2垂直度永久结构1/300声波测槽仪或成槽机上的监测系统临时结构1/150一般项目1导墙尺寸宽度mmW40钢尺量，W为设计墙厚墙面平整度mm5钢尺量导墙平面位置mm10钢尺量2沉渣厚度永久结构mm100重锤测或沉积物测定仪测临时结构mm2003槽深mm100重锤测4混凝土坍落度mm180220坍落度测定器5钢筋笼尺寸见表6-1086地下连续墙表面平整度永久结构mm100此为均匀粘土层，松散及易坍土层由设计决定临时结构mm150插入式结构146、mm207永久结构的预埋件位置水平向mm10钢尺量垂直向mm20水准仪地下连续墙和灌筑桩钢筋笼质量检验标准（mm） 表6-108项序检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1主筋间距10钢尺量2长度100钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距20钢尺量3直径10钢尺量6-2-7-4 逆作（筑）法施工1逆作（筑）法的工艺原理及其优点对于深度大的多层地下室结构，传统的方法是开敞式自下而上施工，即放坡开挖或支护结构围护后垂直开挖，挖土至设计标高后，浇筑混凝土底板，然后自下而上逐层施工各层地下室结构，出地面后再逐层进行地上结构施工。逆作（筑）法的工艺原理是：在土方开挖之前，先沿建筑物地147、下室轴线（适用于两墙合一情况）或建筑物周围（地下连续墙只用作支护结构）浇筑地下连续墙，作为地下室的边墙或基坑支护结构的围护墙，同时在建筑物内部的有关位置（多为地下室结构的柱子或隔墙处，根据需要经计算确定）浇筑或打下中间支承柱（亦称中柱桩）。然后开挖土方至地下一层顶面底标高处，浇筑该层的楼盖结构（留有部分工作孔），这样已完成的地下一层顶面楼盖结构即用作周围地下连续墙刚度很大的支撑。然后人和设备通过工作孔下去逐层向下施工各层地下室结构。与此同时，由于地下-1层的顶面楼盖结构已完成，为进行上部结构施工创造了条件，所以在向下施工各层地下室结构时可同时向上逐层施工地上结构，这样上、下同时进行施工，直至工148、程结束。但是在地下室浇筑混凝土底板之前，上部结构允许施工的层数要经计算确定。“逆作法”施工，根据地下一层的顶板结构封闭还是敞开，分为“封闭式逆作法”和“敞开式逆作法”。前者在地下一层的顶板结构完成后，上部结构和地下结构可以同时进行施工，有利于缩短总工期；后者上部结构和地下结构不能同时进行施工，只是地下结构自上而下的逆向逐层施工。上海电信大楼地下室和南京地下商场即采用这种方法施工。还有一种方法称为“半逆作法”，又称“局部逆作法”。其施工特点是：开挖基坑时，先放坡开挖基坑中心部位的土体，靠近围护墙处留土以平衡坑外的土压力，待基坑中心部位开挖至坑底后，由下而上顺作施工基坑中心部位地下结构至地下一层顶149、，然后同时浇筑留土处和基坑中心部位地下一层的顶板，用作围护墙的水平支撑，而后进行周边地下结构的逆作施工，上部结构亦可同时施工。深圳庐山大厦等工程即采用这种逆作形式进行施工。根据上述“逆作法”的施工工艺原理，可以看出“逆作法”具有下述特点：（1）缩短工程施工的总工期具有多层地下室的高层建筑，如采用传统方法施工，其总工期为地下结构工期加地上结构工期，再加装修等所占之工期。而用“封闭式逆作法”施工，一般情况下只有地下一层占部分绝对工期，而其他各层地下室可与地上结构同时施工，不占绝对工期，因此可以缩短工期的总工期。地下结构层数愈多，工期缩短愈显著。（2）基坑变形小，减少深基坑施工对周围环境的影响采用逆150、作法施工，是利用地下室的楼盖结构作为支护结构地下连续墙的水平支撑体系，其刚度比临时支撑的刚度大得多，而且没有拆撑、换撑工况，因而可减少围护墙在侧压力作用下的侧向变形。此外，挖土期间用作围护墙的地下连续墙，在地下结构逐层向下施工的过程中，成为地下结构的一部分，而且与柱（或隔墙）、楼盖结构共同作用，结果可减少地下连续墙的沉降，即减少了竖向变形。这一切都使逆作法施工可最大限度地减少对周围相邻建筑物、道路和地下管线的影响，在施工期间可保证其正常使用。（3）简化基坑的支护结构，有明显的经济效益采用逆作法施工，一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式，一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地151、范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积。此外，围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替，省去大量支撑费用。而且楼盖结构即支撑体系，还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难，并使受力更加合理。由于上述原因，再加上总工期的缩短，因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑，采用逆作法施工具有明显的经济效益。（4）施工方案与工程设计密切有关按逆作法进行施工，中间支承柱位置及数量的确定、施工过程中结构受力状态、地下连续墙和中间支承柱的承载力以及结构节点构造、软土地区上部结构施工层数控制等，都与工程设计密切有关，需要施工单位与设计单位密切结合研究解决。（5）施工期间楼面恒载和施工152、荷载等通过中间支承柱传入基坑底部，压缩土体，可减少土方开挖后的基坑隆起。同时中间支承柱作为底板的支点，使底板内力减小，而且无抗浮问题存在，使底板设计更趋合理。对于具有多层地下室的高层建筑采用逆作法施工虽有上述一系列优点，但逆作法施工和传统的顺作法相比，亦存在一些问题，主要表现在以下几方面：（1）由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱（亦称中柱桩）和降水用井点管，使挖土的难度增大，在目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械情况下，多利用人工开挖和运输，虽然费用并不高，但机械化程度较低。（2）逆作法用地下室楼盖作为水平支撑，支撑位置受地下室层高的限制，无法调整。如遇较大153、层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。（3）逆作法施工需设中间支承柱，作为地下室楼盖的中间支承点，承受结构自重和施工荷载。如数量过多施工不便。在软土地区由于单桩承载力低，数量少会使底板封底之前上部结构允许施工的高度受限制，不能有力地缩短总工期，如加设临时钢立柱，则会提高施工费用。（4）对地下连续墙、中间支承柱与底板和楼盖的连接节点需进行特殊处理。在设计方面尚需研究减少地下连续墙（其下无桩）和底板（软土地区其下皆有桩）的沉降差异。（5）在地下封闭的工作面内施工，安全上要求使用低于36V的低电压，为此则需要特殊机械。有时还需增设一些垂直运输土方和材料设备的专用设备。还需增设154、地下施工需要的通风、照明设备。2逆作（筑）法施工技术（1）施工前准备工作1）编制施工方案在编制施工方案时，根据逆作法的特点，要选择逆作施工形式、布置施工孔洞、布置上人口、布置通风口、确定降水方法、拟定中间支承柱施工方法、土方开挖方法以及地下结构混凝土浇筑方法等。2）选择逆作施工形式以上介绍了逆作法分为“封闭式逆作法”、“开敞式逆作法”和“半逆作法”三种施工形式。从理论上讲，“封闭式逆作法”由于地上、地下同时交叉施工，可以大幅度缩短工期。但由于地下工程在封闭状态下施工，给施工带来一定不便；通风、照明要求高；中间支承柱（中柱桩）承受的荷载大，其数量相对增多、断面增大；增大了工程成本。因此，对于工期155、要求短，或经过综合经济比较经济效益显著的工程，在技术可行的条件下应优先选用封闭式逆作法。当地下室结构复杂、工期要求不紧、技术力量相对不足时，应考虑开敞式逆作法或半逆作法，半逆作法多用于地下结构面积较大的工程。3）施工洞孔布置封闭式逆作法施工，需布置一定数量的施工洞孔，以便出土、机械和材料出入；施工人员出入和进行通风。主要有出土口、上人口和通风口。出土口出土口的作用，是开挖土方的外运、施工机械和设备的吊入和吊出；模板、钢筋、混凝土等的运输通道；开挖初期施工人员的出入。出土口的布置原则是：应选择结构简单、开间尺寸较大处；靠近道路便于出土处；有利于土方开挖后开拓工作面处；便于完工后进行封堵处。要根据156、地下结构布置、周围运输道路情况等研究确定。出土口的数量，主要取决于土方开挖量、工期和出土机械的台班产量。其计算公式如下： （6-123）式中 n出土口数量；K其他材料、机械设备等通过出土口运输的备用系数，取1.21.4；Q土方开挖量（m3）；T挖土工期（d）；W出土机械的台班产量（m3/d）。上人口在地下室开挖初期，一般都利用出土口同时用作上人口，当挖土工作面扩大之后，宜设置上人口，一般一个出土口宜对应设一个上人口。通风孔地下室在封闭状态下开挖土方时，不能形成自然通风，需要进行机械通风。通风口分放风口和排风口，一般情况下出土口就作为排风口，在地下室楼板上另预留孔洞作为通风管道入口。随着地下挖土157、工作面的推进，当露出送风口时，及时安装大功率轴流风机，启动风机向地下施工操作面送风，清新空气由各送风口流入，经地下施工操作面从排风口（出土口）流出，形成空气流通，保证施工作业面的安全。送风口的数量目前不进行定量计算，一般其间距不宜大于10m，上海恒基大厦进行封闭式逆作法施工时，按8.5m间距设置送风口。一般情况下，逆作法施工中的通风设计和施工应注意以下各点：a在封闭状态下挖土，尤其是目前我国多以人力挖土为主，劳动力比较密集，其换气量要大于一般隧道和公共建筑的换气量；b送风口应使风吹向施工操作面，送风口距离施工操作面的距离一般不宜大于10m，否则应接长风管；c单件风管的重量不宜太大，要便于人力拆158、装；d取风口距排风口（出土口）的距离应大于20m，且高出地面2m左右，保证送入新鲜空气；e为便于已完工楼板上的施工操作，在满足通风需要的前提下，宜尽量减少预留放风孔洞的数量。（2）中间支承柱（中柱桩）施工底板以上的中间支承柱的柱身，多为钢管混凝土柱或H型钢柱，断面小而承载能力大，而且也便于与地下室的梁、柱、墙、板等连接。由于中间支承柱上部多为钢柱，下部为混凝土柱，所以，多用灌筑桩方法进行施工，成孔方法视土质和地下水位而定。在泥浆护壁下用反循环或正循环潜水电钻钻孔时，顶部要放护筒，钻孔后吊放钢管、型钢。钢管、型钢的位置要十分准确，否则与上部柱子不在同一垂线上对受力不利，因此钢管、型钢吊放后要用定159、位装置，否则用传统方法控制型钢或钢管的垂直度，其垂直误差多在1/300左右，传统方法是在相互垂直的两个轴线方向架设经纬仪，根据上部外露钢管或型钢的轴线校正中间支承柱的位置，由于只能在柱上端进行纠偏，下端的误差很难纠正，因而垂直度误差较大。国外使用一种定位装置，能使型钢柱准确定位（图6-141）。它的主要原理是制作一个定位框架、长约68m，在框架两端各装一副导向装置，导向装置受地表面设备的控制。当灌筑桩混凝土浇筑完毕后，先将导向架装入孔内，然后将型钢吊入导向架，使用导向装置调节定位。最后将型钢压入混凝土中，或者浇筑混凝土。图6-141 定位装置1-导向器；2-外框架；3-桩孔；4-H型钢或钢管；160、5-浇筑的混凝土使用这种定位装置可以保证平面误差控制在1cm以内，垂直误差在1/600以内。当钢管或型钢定位后，利用导管浇筑混凝土，钢管的内径要比导管接头处的直径大50100mm。而用钢管内的导管浇筑混凝土时，超压力不可能将混凝土压上很高，所以钢管底端埋入混凝土不可能很深，一般为1m左右。为使钢管下部与现浇混凝土柱能较好的结合，可在钢管下端加焊竖向分布的钢筋。混凝土柱的顶端一般高出底板面30mm左右，高出部分在浇筑底板时将其凿除，以保证底板与中间支承柱联成一体。混凝土浇筑完毕吊出导管，由于钢管外面不浇筑混凝土，钻孔上段中的泥浆需进行固化处理，以便在清除开挖的土方时，防止泥浆到处流淌，恶化施工环161、境（图6-142）。泥浆的固化处理方法，是在泥浆中掺入水泥形成自凝泥浆，使其自凝固化。水泥掺量约10%，可直接投入钻孔内，用空气压缩机通过软管进行压缩空气吹拌，使水泥与泥浆很好地拌合。图6-142 泥浆护壁用反循环钻孔灌筑桩施工方法浇筑中间支承柱（a）泥浆反循环钻孔；（b）吊放钢管、浇筑混凝土；（c）形成自凝泥浆1-补浆管；2-护筒；3-潜水电站；4-排浆管；5-混凝土导管；6-定位装置；7-泥浆；8-钢管；9-自凝泥浆；10-混凝土桩中间支承柱（中柱桩）亦可用套管式灌筑桩成孔方法（图6-143）它是边下套管、边用抓斗挖孔。由于有钢套管护壁，可用串筒浇筑混凝土，亦可用导管法浇筑，要边浇筑混凝土162、边上拔钢套管。支承柱上部用H型钢或钢管，下部浇筑成扩大的桩头。混凝土柱浇至底板标高处，套管与H型钢间的空隙用砂或土填满，以增加上部钢柱的稳定性。图6-143 中间支承柱用大直径套管式灌柱桩施工（a）成孔；（b）吊放H型钢、浇筑混凝土；（c）抽套管、填砂1-套管；2-抓斗；3-混凝土导管；4-H型钢；5-扩大的桩头；6-填砂；7-混凝土柱有时中间支承柱用预制打入桩（多数为钢管桩），则要求打入桩的位置十分准确，以便处于地下结构柱、墙的位置，且要便于与水平结构的连接。图6-144所示为“逆作法”施工时中间支承柱的布置情况。其中间支承柱为大直径钻孔灌筑桩，桩径2m，桩长30m，共35根。图6-144 163、中间支承柱布置及施工逆作法施工，对中间支承柱（中柱桩）的施工质量要求，要高于常规施工方法。参照国内外已施工的逆作法工程，对中间支承柱的质量要求如下：1）挖孔中间支承柱（中柱桩）平面位移1cm，垂直度1/1000。截面尺寸误差在-5+8mm内。预埋铁件中心线位移10mm。预埋螺栓预埋孔中心线误差5mm。2）钻孔灌筑桩中间支承柱平面位移5cm，垂直度1/300。截面尺寸2cm。钢筋入槽深度1cm。塌壁、扩孔10cm。3）型钢中间支承柱根据上海地铁H型钢中柱桩的实测数据，当产生2cm的双向偏心时，柱身应力较轴心受力时增大30%45%，4cm双向偏心时，增大60%100%，因而中柱桩的平面位移应2cm164、，垂直度1/600。截面制作尺寸误差2mm。（3）降低地下水在软土地区进行逆作法施工，降低地下水位是必不可少的。通过降低地下水位，使土壤产生固结，可便于封闭状态下挖土和运土，可减少地下连续墙的变形，更便于地下室各层楼盖利用土模进行浇筑，防止底模沉陷过大，引起质量事故。由于用逆作法施工的地下室一般都较深，在软土地区施工多采用深井泵或加真空的深井泵进行地下水位降低。确定深井数量时要合理有效，不能过多亦不能少。因为深井数量过多，间隔小，一方面费用高，另一方面亦给地下室挖土带来困难，由于挖土和运土时都不允许碰撞井管，会使挖土效率降低。但如深井数量过少，则降水效果差，或不能完全覆盖整个基坑。会使坑底土质165、松软，不利于在坑底土体上浇筑楼盖。在上海等软土地区一般以200250m3/井为宜。在布置井位时要避开地下结构的重要构件（如梁等）。因此要用经纬仪精确定位，误差宜控制在20mm以内，定位后埋设成孔钢护筒，成孔机械就位后要用经纬仪校正钻杆的垂直度。成孔后清孔，吊放井管时要在井管上设置限位装置，以确保井管在井孔的中心。在井四周填砂时，要四周对称填砂，要确保井位归中。降水时，一定要在坑内水位降至各工况挖土面以下1.0m以后，方可进行挖土。在降水过程中，要定时观察、记录坑内外的水位，以便掌握挖土时间和降水的速度。（4）地下室土方开挖在封闭式逆作法中，挖土是在封闭环境中进行，有一定的难度。在逆作法的挖土过166、程中，随着挖土的进展和地下、地上结构的浇筑，作用在周边地下连续墙和中间支承柱（中柱桩）上的荷载愈来愈大。挖土周期过长，不但因为软土的时间效应会增大围护墙的变形，还可能造成地下连续墙和中间支承柱间的沉降差异过大，直接威胁工程结构的安全和周围环境的保护。在确定出土口之后，要在出土口上设置提升设备，用来提升地下挖土集中运输至出土口处的土方，并将其装车外运。挖土要在地下室各层楼板浇筑完成后，在地下室楼板底下逐层挖土。各层的地下挖土，先从出土口处开始，形成初始挖土工作面后，再向四周扩展。挖土采用“开矿式”逐皮逐层推进，挖出的土方运至出土口处提升外运。在挖土过程中要保护深井泵管，避免碰撞失效。同时要进行工167、程桩的截桩（如果工程桩是钻孔灌筑桩等）。挖土可用小型机械或人力开挖。小型高效的机械开挖，优点是效率高、进度快，有利于缩短挖土周期。但缺点是在地下封闭环境中挖土，又存在工程桩和深井泵管，各种障碍较多，难以高效率的挖土，遇有工程桩和深井泵管，需先凿桩和临时解除井管，然后才能挖土；机械在坑内的运行，会扰动坑底的原土，如降水效果不十分好时，会使坑底土壤松软泥泞，影响楼盖的土模浇筑；柴油挖土机在施工过程中会产生废气污染，加重通风设备的负担。人力挖土和运土便于绕开工程桩、深井泵管等障碍物；对坑底土壤扰动少；随着挖土工作面的扩大，可以投入大量人力挖土，施工进度可以控制；从目前我国情况看，在挖土成本方面，用人168、力比机械更便宜。由于上述原因，目前我国在逆作法的挖土工序上，主要采用人力挖土。挖土要逐皮逐层进行，开挖的土方坡面不宜大于75，防止坍方，更严禁掏挖，防止土方坍落伤人。人力挖土多采用双轮手推车运土，沿运输路线上均应铺设脚手板，以利于坑底土方的水平运输。地下室挖土与楼盖浇筑是交替进行，每挖土至楼板底标高，即进行楼盖浇筑，然后再开挖下一层的土方。图6-145即表示某工程的施工顺序和出土口采用的提升土方的机械设备。图6-145 逆作法施工顺序与土方垂直运输（a）开挖地下一层土方；（b）浇筑地下一层楼盖；（c）浇筑0.00标高处楼盖；（d）施工上部一层结构，同时开挖地下二层土方；（e）施工上部二层结构，169、同时浇筑地下二层楼盖；（f）施工上部三层结构，同时开挖地下三层土方；（g）施工上部四层结构，同时浇筑地下三层楼盖；（h）施工地上五层结构，同时开挖地下四层土方；（i）浇筑地下室底板（5）地下室结构施工根据“逆作法”的施工特点，地下室结构不论是哪种结构型式都是由上而下分层浇筑的。地下室结构的浇筑尽可能利用土模浇筑梁板楼盖结构。对于地面梁板或地下各层梁板，挖至其设计标高后，将土面整平夯实，浇筑一层C10厚约100mm的素混凝土（土质好抹一层砂浆亦可），然后刷一层隔离层，即成楼板模板。对于梁模板，如土质好可用土胎模，按梁断面挖出槽穴（图6-146b）即可，如土质较差可用模板搭设或砖砌筑梁模板（图6-170、146a）。所浇筑的素混凝土层，待下层挖土时一同挖去。图6-146 利用土模浇筑梁板（a）用钢模板组成梁模；（b）梁模用土胎模1-楼板面；2-素混凝土层与隔离层；3-钢模板或砖砌筑；4-填土至于柱头模板如图6-147所示，施工时先把柱头处的土挖出至梁底以下500mm左右处，设置柱子的施工缝模板，为使下部柱子易于浇筑，该模板宜呈斜面安装，柱子钢筋通穿模板向下伸出接头长度，在施工缝模板上面组立柱头模板与梁模板相连接。如土质好柱头可用土胎模，否则就用模板搭设。下部柱子挖出后搭设模板进行浇筑。图6-147 柱头模板与施工缝1-楼板面；2-素混凝土层与隔离层；3-柱头模板；4-预留浇筑孔；5-施工缝；6171、-柱筋；7-H型钢；8-梁施工缝处的浇筑方法，国内外常用的方法有三种，即直接法、充填法和注浆法。直接法（图6-148a）即在施工缝下部继续浇筑混凝土时，仍然浇筑相同的混凝土，有时添加一些铝粉以减少收缩。为浇筑密实可做出一假牛腿，混凝土硬化后可凿去。充填法（图6-148b）即在施工缝处留出充填接缝，待混凝土面处理后，再于接缝处充填膨胀混凝土或无浮浆混凝土。注浆法（图6-148c）即在施工缝处留出缝隙，待后浇混凝土硬化后用压力压入水泥浆充填。图6-148 施工缝处的浇筑方法（a）直接法；（b）充填法；（c）注浆法1-浇筑混凝土；2-充填无浮浆混凝土；3-压入水泥浆在上述三种方法中，直接法施工最简单172、，成本亦最低。施工时可对接缝处混凝土进行二次振捣，以进一步排除混凝土中的气泡，确保混凝土密实和减少收缩。钢筋的连接，可用电焊和机械连接（锥螺纹连接、套筒挤压连接）。由于焊接时产生废气，封闭施工时对环境污染较大，宜少用。混凝土的输送宜采用混凝土泵，用输送管直接输送至浇筑地点。由于逆作法施工工程的挖深一般较大，对于向下配管，混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T 10-95）已有明确规定：倾斜向下配管时，应在斜管上端设排气阀；当高差大于20m时，应在斜管下端设5倍高差长度的水平管；如条件限制，可增加弯管或环形管，满足5倍高差长度要求，斜管下端水平管的长度实际上还与混凝土的坍落度有关，它随混凝土坍落度的173、减小而缩短，当不能满足规程上的规定时，宜设法减小混凝土的坍落度。至于竖向结构混凝土的浇筑方法，由于混凝土是从顶部的侧面入仓，为便于浇筑和保证连接处的密实性，除对竖向钢筋的间距适当调整外，竖向结构顶部的模板宜做成喇叭形。由于上、下层竖向结构的结合面在上层构件的底部，再加上地面土的沉降和刚浇筑混凝土的收缩，在结合面处易出现缝隙，这对于受压构件是不利的。为此，宜在结合面处的模板上预留若干压浆孔，需要时可用压力灌浆消除缝隙，保证竖向结构连接处的密实性。（6）施工中结构沉降控制结构的沉降控制是逆作法施工的关键问题之一。进行逆作法施工时，在地下室底板浇筑并达到要求的强度之前，地上、地下的结构自重和施工荷载174、，全部由中间支承柱（中柱桩）和周边的地下连续墙入土部分的摩阻力和端承力来承受，端承力还需上部荷载达到一定数值后才能发挥作用。在逆作法施工过程中，随着上部结构施工层数的增加，作用在中间支承柱和地下连续墙上的荷载逐渐增加；另一方面随着地下室开挖深度的逐渐增大，中间支承柱和地下连续墙与土的摩擦接触面亦逐渐减少，使其承载力逐渐降低。同时随着土方的开挖，其卸载作用还会引起坑底土体的回弹，使中间支承柱有抬高的趋势。由于逆作法施工中间支承柱上的荷载逐渐增大，土体回弹的作用不如一般基坑开挖那样明显。由于上述地下连续墙、中间支承柱荷载的增加和承载力的降低，在整个结构平面内是不均匀的，因而会引起结构在施工期间的不175、均匀沉降。结构分析表明，当地下连续墙与中间支承柱的沉降差以及相邻中间支承柱的沉降差超过20mm时，在水平结构中将产生过大的附加应力，因此一般规定沉降差不得超过20mm，以确保结构的安全。根据上述20mm的极限沉降差，再参照地质勘探报告提供的地基土壤摩擦力、工程桩的试桩求得的P-s曲线，以及其似工程地下连续墙的垂直荷载与沉降关系的数据等，通过计算机模拟计算，可求得施工各工况下地下连续墙和中间支承柱的沉降值，以此确定在地下室底板浇筑之前上部结构允许施工的高度。在逆作法施工过程中，应在中间支承柱和地下连续墙上设置沉降观测点，采用二次闭合测量和进行观测数据的处理，以提高数据的真实性。利用沉降的观测数据176、和模拟计算沉降数据的对比，可以观察出施工期间地下连续墙和各中间支承柱的沉降发展趋势，需要时可采取有效的技术措施控制沉降差的发展。3逆作法施工实例（1）上海基础公司科研楼该工程是我国第一个“封闭式逆筑法”施工的试点工程。该建筑物地下两层、地上五层（塔楼为六层），平面轴线尺寸为39.85m13.8m，地上部分为框架结构，钢管柱和预制梁板。地下室由地下连续墙作外墙，墙厚600mm，墙深13.515.5m，开挖深度6m，局部10m。中间支承柱底部为直径900mm的钻孔灌筑桩，上部为直径400mm的钢管，桩长28m。地下连续墙作为围护墙使用时（地下挖土阶段），按两种工况分别计算：当开挖地下一层土方时，地177、下连续墙承受墙后土和地下水的侧压力和地面吊车产生的附加荷载，将地下连续墙视作一端嵌固在土中的悬臂式结构进行计算；待地下一层楼盖处的腰圈梁及纵横梁系浇筑并养护后，在开挖地下二层土方时，地下一层楼盖梁系就看作支座无位移的刚性支承。地下连续墙与地下一层楼盖处腰圈梁、纵横梁钢筋的连接，采用预埋螺栓连接法，用此法连接是为了避免强力扳直预埋钢筋而损伤钢筋周围的混凝土，而造成渗水的弊病。地下连续墙与顶部圈梁、杯口的连接方法是预留钢筋，待地下连续墙施工完毕凿出预留钢筋，即可与顶部圈梁、杯口竖向钢筋进行焊接。为满足使用要求，地下连续墙待地下室底板封底之后部分做成复合墙，即在地下连续墙里面距墙面150200mm处178、，用防水砂浆衬砌半砖楼，以保证地下室内墙面的平整和美观。该工程的施工程序是：1）施工地下连续墙和中间支承柱和钻孔灌筑桩；2）开挖地下一层土方，构筑顶部圈梁、杯口、腰圈梁、纵横支撑梁和吊装地下一层楼板；3）吊装地上13层的柱、梁、板结构，同时交叉进行地下二层的土方开挖。土方完成后，进行底板垫层、钢筋混凝土底板的浇筑。因为经过计算，在底板未完成之前，地下连续墙和中间支承柱只能承受地面上以三层的荷载；4）待底板养护期满，吊装地上45层的柱、梁、板结构。地下平行地完成内部隔墙等结构工程；5）地上、地下同时进行装修和水电等工程。工艺程序如图6-149所示。图6-149 基础工程科研楼逆作法工艺程序1-地179、下连续墙；2-垂直运输孔洞；3-钻孔灌筑桩中间支承柱；4-斜车道；5-分布的孔洞该工程地下室用斗容量0.15m3的WY-15型液压挖土机挖土，用机动翻斗车水平运至楼梯间的预留孔洞处出土。混凝土在基准面上用手推车运输，通过挂在预留孔洞中的串桶进行浇筑。中间支承柱共九根，直径900mm，用CZQ-80型潜水电钻配合砂石泵反循环施工。中间柱的施工荷载最大，吊装地上一层时荷载（指设计控制荷载）为550kN，吊装二层时为950kN，吊装三层时为1180kN。中间支承柱钻深28m。地下二层土方开挖结束、地上吊装三层后，北面与南面的地下连续墙的沉降值为-4和-5mm，但中间支承柱却上升10mm，这是土体回弹180、造成的结果。该工程利用西端外楼梯间作为垂直运输的孔洞，土方由此吊出，地下施工所需的大型设备和构件也由此吊入。同时在地下一层的底板上留有分布的孔洞，作为施工洞口，亦作为地下室隔墙浇筑混凝土用的孔洞。（2）海口国际金融大厦海口国际金融大厦地下2层、地上22层，由熊谷组（香港）有限公司总承包，采用地下连续墙和逆作法施工。地下连续墙既是地下室施工期间的支护结构，也是地下室的结构承重墙。做导墙后先施工厚630mm的地下连续墙，单元槽段长度为6100mm，共分49段。地下连续墙埋深15m，用抓斗施工。于柱子位置处用打桩机打入320400号工字钢至岩层持力层，作为中间支承柱。地下连续墙和中间支承柱施工完毕后181、，在露天用挖土机挖去B1层的土，至B1层楼板底标高以下100mm处（-3.90m）。平整后浇筑C10混凝土胎模（图6-150），表面抹水泥砂浆使其平整光滑，并涂废机油滑石粉脱模剂，用以浇筑楼板。绑扎B1层楼板钢筋后，与扳出的地下连续墙预埋钢筋加以连接。图6-150 挖去B1层土准备浇筑楼板1-导墙；2-B1层柱子；3-预留出土口；4-地下连续墙；5-工字钢中间支承柱；6-柱帽混凝土胎模；7-楼板混凝土胎模在柱模底部填砂，并将用塑料薄膜包扎的柱筋连接器插入砂层，以便与下层柱的钢筋连接（图6-151）。图6-151 钢筋连接1-楼板混凝土胎模；2-钢筋连接器；3-柱模底部填砂；4-工字钢中间支承柱182、；5-柱帽混凝土胎模浇筑B1层楼板面，于柱帽处预埋34支直径100mm的塑料管（图6-152），供浇筑B2层柱子混凝土用。图6-152 B2层柱子浇筑1-塑料管（100mm）；2-工字钢中间支承柱顶部焊槽钢锚固件；3-B2层柱子（在B2层楼板浇筑后浇筑）；4-工字钢中间支承柱B1层楼板浇筑后，待其达到规定的强度，由预留出土口处开始继续向下挖土（图6-153），连同B1层楼板的混凝土胎模一起挖去，挖土由抓斗从预留出土口处出去。待挖至B2层楼板底标高处，浇筑垫层，然后由地下连续墙内扳出预埋钢筋与楼板钢筋连接，浇筑B2层楼板混凝土。图6-153 B2层挖土1-出土用抓斗；2-地上1层的柱子（B1层完183、成后继续向上施工）；3-B2层楼板（筏基）；4-地下连续墙；5-工字钢中间支承柱最后安装B2层柱子模板，并利用预埋于柱帽处塑料管浇筑混凝土。6-2-7-5 土钉墙施工1准备工作土钉墙施工的准备工作，一般包括下述内容：（1）了解工程质量要求和施工监测内容与要求，如基坑支护尺寸的允许误差，支护坡顶的允许最大变形，对邻近建筑物、道路、管线等环境安全影响的允许程度等；（2）土钉支护宜在排除地下水的条件下进行施工。应采取恰当的降排水措施排除地表水、地下水，以避免土体处于饱和状态，有效减小或消除作用于面层上的静水压力；（3）确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并加以妥善保护；（4）制订基坑184、支护施工组织设计，周密安排支护施工与基坑土方开挖、出土等工序的关系，使支护与开挖密切配合，力争达到连续快速施工；（5）所选用材料应满足下列规定：1）土钉钢筋使用前应调直、除锈、除油；2）优先选用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥；3）采用干净的中粗砂，含水量应小于5%；4）使用速凝剂，应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验。（6）施工机具选用应符合下列规定：1）成孔机具和工艺视场地土质特点及环境条件选用，要保证进钻和抽出过程中不引起坍孔，可选用冲击钻机、螺旋钻机、回转钻机、洛阳铲等，在易坍孔的土体中钻孔时宜采用套管成孔或挤压成孔工艺；2）注浆泵规格、压力和输浆量应满足设计要求；3）混凝土喷185、射机应密封良好，输料连续均匀，输送水平距离不宜小于100m，垂直距离不宜小于30m；4）空压机应满足喷射机工作风压和风量要求，一般选用风量9m3/min以上、风压大于0.5MPa的空压机；5）搅拌混凝土宜采用强制式搅拌机；6）输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性；7）供水设施应有足够的水量和水压（不小于0.2MPa）。2施工机具（1）钻孔机具一般宜选用体积较小、重量较轻、装拆移动方便的机具。常用有如下几类：1）锚杆钻机锚杆钻机能自动退钻杆、接钻杆，尤其适用于土中造孔。可选型有MGJ-50型锚杆工程钻机、YTM-87型土锚钻机、QC-100型气动冲击式锚杆机等，这几种机械主要186、性能参数见表6-109。锚杆钻机性能参数 表6-109项目钻机型号MGJ-50YTM87QC-100钻孔直径（mm）110180150（可调）卵石层：65其他土层：65100钻孔深度（m）306060中密卵石层：68其他土层：1121转速（r/min）低速：32187高速：59143冲击速度：14.5Hz发动机功率（kW）Y160M-4电动机：111100柴油机：11电动机：37气动耗气量：910m3/min进给力（kN）2245工作风压：0.40.7MPa机重（kg）8503750186外形尺寸（长宽高）（mm）35251000122545102000230035082322852）地质钻机187、可选用GX-1T型和GX-50型等轻型地质钻机，主要性能参数见表6-110。轻型地质钻机性能参数 表6-110项目钻机型号GX-1TGX-50钻孔直径（mm）7515075150钻孔深度（m）3015020100立轴转速（r/min）60，180，360, 60099, 236，378发动机功率（kW）Y160-4电动机：11S1100A柴油机：11Y132M-4电动机：7.5195型柴油机：8.82进给力（kN）1910机重（kg）500360外形尺寸（长宽高）（mm）15686201205136062010803）洛阳铲洛阳铲是传统的土层人工造孔工具，它机动灵活、操作简便，一旦遇到地下管线188、等障碍物能迅速反应，改变角度或孔位重新造孔。并且可用多个洛阳铲同时造孔，每个洛阳铲由23人操作。洛阳铲造孔直径为80150mm，水平方向造孔深度可达15m。（2）空气压缩机作为钻孔机械和混凝土喷射机械的动力设备，一般选用风量9m3/min以上、压力大于0.5MPa的空压机。若1台空压机带动2台以上钻机或混凝土喷射机时，要配备储气罐。土钉支护宜选用移动式空压机。空压机的驱动机分为电动式和柴油式两种，若现场供电能力限制时可选用柴油驱动的空压机。常用型号空压机主要技术参数参见表6-111和表6-112。电动机驱动的空压机主要技术参数 表6-111项目型号P900EXP750EVHP600EL-10/189、7-IIZL-10/8-IZJW-1418排气量（m3/min）25.521.517101014排气压力（MPa）0.70.861.20.70.80.8驱动机型号Y315-4电动机XKY-55-6Y280M-6驱动机功率（kW）1605555115驱动机转速（r/min）14809809801500重量（kg）4300180017003600外形尺寸（长宽高）（mm）41001900195016449611273159218401491210011502320柴油机驱动的空压机主要技术参数 表6-112项目型号VHIP700XP900P1050VHP400P600排气量（m3/min）2025190、.529.711.517排气压力（MPa）1.20.860.71.27驱动机型号CAT3306柴油机B/F6L913C柴油机驱动机功率（kW）209131驱动机转速（r/min）18002500重量（吨）410030002700外形尺寸（长宽高）（mm）41019001950449019001860（3）混凝土喷射机输送距离应满足施工要求，供水设施应保证喷头处有足够水量和水压（不小于0.2MPa）。常用混凝土喷射机的型号及主要技术参数见表6-113。混凝土喷射机主要技术参数 表6-113项目型号HPJ-IHPJ-IIPZ-5BPZ-7PZ-10CHPZ6HP26T生产能力（m3/h）55571191、1062，4.6输料管内径（mm）5050506575505075粒料直径（mm）20202020252530输送距离（m）潮喷200，湿喷5020502040耗气量（m3/h）78795710电动机功率（kW）喷射部分：5.5搅拌部分：35.55.55.537.5重量（掩）10001000700750750920800外形尺寸（长宽高）（mm）2200960156022007801600130080012001300800130013327741110150010001600（4）注浆泵宜选用小型、可移动、可靠性好的注浆泵，压力和输浆量应满足施工要求。工程中常用有UBJ系列挤压式灰浆泵和BM192、Y系列锚杆注浆泵，主要技术参数见表6-114及表6-115。UBJ系列挤压式灰浆泵主要技术参数 表6-114项目型号0.81.21.83灰浆流量（m3/h）0.81.20.4，0.6，1.2，1.81，2，3电源电压（V）380380380380主电机功率（kW）1.52.22.2/2.84最高输送高度（m）25253040最大水平输送距离（m）8080100150额定工作压力（MPa）11.21.52.45重量（kg）175185300350外形尺寸（长宽高）（mm）12206629601220662103512708969901370620800BMY系列锚杆注浆泵主要技术参数 表6-11193、5型号0.618灰浆流量（m3/h）0.61.8电源电压（V）127220/380电动机功率（kW）1.22.2电动机型号YB100L-4（KB）最高输送高度（m）1520最大水平输送距离（m）4060额定工作压力（MPa）1.01.5整机重量（kg）115225外形尺寸（长宽高）（mm）6403206409005407403施工工艺（1）基坑开挖基坑要按设计要求严格分层分段开挖，在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前，不得进行下一层土层的开挖。每层开挖最大深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑动破坏的能力，实际工程中常取基坑每层挖深与土钉竖向间距相等。每层开194、挖的水平分段宽度也取决于土壁自稳能力，且与支护施工流程相互衔接，一般多为1020m长。当基坑面积较大时，允许在距离基坑四周边坡810m的基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区的开挖相协调。挖方要选用对坡面土体扰动小的挖土设备和方法，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。坡面经机械开挖后要采用小型机械或铲锹进行切削清坡，以使坡度及坡面平整度达到设计要求。为防止基坑边坡的裸露土体塌陷，对于易塌的土体可采取下列措施：1）对修整后的边坡，立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，凝结后再进行钻孔（图6-154a）；2）在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层，而后进行钻孔和设置土钉；3）在水平方向上分小段间隔开挖（图6195、-154b）；4）先将作业深度上的边壁做成斜坡，待钻孔并设置土钉后再清坡（图6-154c）；5）在开挖前，沿开挖面垂直击入钢筋或钢管，或注浆加固土体（图6-154d）。图6-154 易塌土层的施工措施（2）喷射第一道面层每步开挖后应尽快做好面层，即对修整后的边壁立即喷上一层薄混凝土或砂浆。若土层地质条件好的话，可省去该道面层。（3）设置土钉土钉的设置也可以是采用专门设备将土钉钢筋击入土体，但是通常的做法是先在土体中成孔，然后置入土钉钢筋并沿全长注浆。1）钻孔钻孔前，应根据设计要求定出孔位并作出标记及编号。当成孔过程中遇到障碍物需调整孔位时，不得损害支护结构设计原定的安全程度。采用的机具应符合土196、层特点，满足设计要求，在进钻和抽出钻杆过程中不得引起土体坍孔。而在易坍孔的土体中钻孔时宜采用套管成孔或挤压成孔。成孔过程中应由专人做成孔记录，按土钉编号逐一记载取出土体的特征、成孔质量、事故处理等，并将取出的土体及时与初步设计所认定的土质加以对比，若发现有较大的偏差要及时修改土钉的设计参数。土钉钻孔的质量应符合下列规定：孔距允许偏差为100mm；孔径允许偏差为5mm；孔深允许偏差为30mm；倾角允许偏差为1。2）插入土钉钢筋插入土钉钢筋前要进行清孔检查，若孔中出现局部渗水、塌孔或掉落松土应立即处理。土钉钢筋置入孔中前，要先在钢筋上安装对中定位支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小197、于25mm。支架沿钉长的间距可为23m左右，支架可为金属或塑料件，以不妨碍浆体自由流动为宜。3）注浆注浆前要验收土钉钢筋安设质量是否达到设计要求。一般可采用重力、低压（0.40.6MPa）或高压（12MPa）注浆，水平孔应采用低压或高压注浆。压力注浆时应在孔口或规定位置设置止浆塞，注满后保持压力35min。重力注浆以满孔为止，但在浆体初凝前需补浆12次。对于向下倾角的土钉，注浆采用重力或低压注浆时宜采用底部注浆方式，注浆导管底端应插至距孔底250500mm处，在注浆同时将导管匀速缓慢地撤出。注浆过程中注浆导管口始终埋在浆体表面以下，以保证孔中气体能全部逸出。注浆时要采取必要的排气措施。对于水平198、土钉的钻孔，应用口部压力注浆或分段压力注浆，此时需配排气管并与土钉钢筋绑扎牢固，在注浆前与土钉钢筋同时送入孔中。向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。每次向孔内注浆时，宜预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算出实际向孔内注入的浆体体积，以确认实际注浆量超过孔内容积。注浆材料宜用水泥浆或水泥砂浆。水泥浆的水灰比宜为0.5；水泥砂浆的配合比宜为1：11：2（重量比），水灰比宜为0.380.45。需要时可加入适量速凝剂，以促进早凝和控制泌水。水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净。注浆开始或中途停止超过30min时199、，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。用于注浆的砂浆强度用70mm70mm70mm立方体试块经标准养护后测定。每批至少留取3组（每组3块）试件，给出3d和28d强度。为提高土钉抗拔能力，还可采用二次注浆工艺。（4）喷第二道面层在喷混凝土之前，先按设计要求绑扎、固定钢筋网。面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合设计规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，但在喷射混凝土时不应出现振动。钢筋网片可焊接或绑扎而成，网格允许偏差为10mm。铺设钢筋网时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或200mm，如为搭焊则焊接长度不小于网片钢筋直径的10倍。网片与坡面间隙不小于20mm。土钉与面层钢筋200、网的连接可通过垫板、螺帽及土钉端部螺纹杆固定。垫板钢板厚810mm，尺寸为200mm200mm300mm300mm。垫板下空隙需先用高强水泥砂浆填实，待砂浆达一定强度后方可旋紧螺帽以固定土钉。土钉钢筋也可通过井字加强钢筋直接焊接在钢筋网上，焊接强度要满足设计要求。喷射混凝土的配合比应通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.45，并应通过外加剂来调节所需工作度和早强时间。当采用干法施工时，应事先对操作手进行技术考核，以保证喷射混凝土的水灰比和质量达到设计要求。喷射混凝土前，应对机械设备、风、水管路和电路进行全面检查和试运转。为保证喷射混凝土厚度达到均匀的设计值，可在边壁上201、隔一定距离打入垂直短钢筋段作为厚度标志。喷射混凝土的射距宜保持在0.61.0m范围内，并使射流垂直于壁面。在有钢筋的部位可先喷钢筋的后方以防止钢筋背面出现空隙。喷射混凝土的路线可从壁面开挖层底部逐渐向上进行，但底部钢筋网搭接长度范围以内先不喷混凝土，待与下层钢筋网搭接绑扎之后再与下层壁面同时喷混凝土。混凝土面层接缝部分做成45角斜面搭接。当设计面层厚度超过100mm时，混凝土应分两层喷射，一次喷射厚度不宜小于40mm，且接缝错开。混凝土接缝在继续喷射混凝土之前应清除浮浆碎屑，并喷少量水润湿。面层喷射混凝土终凝后2h应喷水养护，养护时间宜37d，养护视当地环境条件采用喷水、覆盖浇水或喷涂养护剂等202、方法。喷射混凝土强度可用边长为100mm的立方体试块进行测定。制作试块时，将试模底面紧贴边壁，从侧向喷入混凝土，每批至少留取3组（每组3块）试件。土钉支护成孔、注浆、喷混凝土等工艺的其他一般要求可参照下列文件：基坑土钉支护技术规程（CECS96：97）；建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）；喷射混凝土施工技术规程（YBJ 226-91）和建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 50202-2002）等。（5）排水设施的设置水是土钉支护结构最为敏感的问题，不但要在施工前做好降排水工作，还要充分考虑土钉支护结构工作期间地表水及地下水的处理，设置排水构造措施。基坑四周地表应加以修整并构筑明沟203、排水，严防地表水再向下渗流。可将喷射混凝土面层延伸到基坑周围地表构成喷射混凝土护顶并在土钉墙平面范围内地表做防水地面（图6-155），可防止地表水渗入土钉加固范围的土体中。图6-155 地面排水1-排水沟；2-防水地面；3-喷射混凝土护顶；4-喷射混凝土面层基坑边壁有透水层或渗水土层时，混凝土面层上要做泄水孔，即按间距1.52.0m均布播设长0.40.6m、直径不小于40mm的塑料排水管，外管口略向下倾斜，管壁上半部分可钻些透水孔，管中填满粗砂或圆砾作为滤水材料，以防止土颗粒流失（如图6-156）。也可在喷射混凝土面层施工前预先沿土坡壁面每隔一定距离设置一条竖向排水带，即用带状皱纹滤水材料夹在204、土壁与面层之间形成定向导流带，使土坡中渗出的水有组织地导流到坑底后集中排除，但施工时要注意每段排水带滤水材料之间的搭接效果，必须保证排水路径畅通无阻。图6-156 面层内泄水管1-孔眼；2-面层；3-排水管为了排除积聚在基坑内的渗水和雨水，应在坑底设置排水沟和集水井。排水沟应离开坡脚0.51m，严防冲刷坡脚。排水沟和集水井宜用砖衬砌并用砂浆抹内表面以防止渗漏。坑中积水应及时排除。4土钉现场测试（1）土钉支护施工必须进行土钉的现场抗拔试验，应在专门设置的非工作钉上进行抗拔试验直至破坏，用来确定极限荷载，并据此估计土钉的界面极限粘结强度。（2）每一典型土层中至少应有3个专门用于测试的非工作钉。测试205、钉除其总长度和粘结长度可与工作钉有区别外，应与工作钉采用相同的施工工艺同时制作，其孔径、注浆材料等参数以及施工方法等应与工作钉完全相同。测试钉的注浆粘结长度不小于工作钉的二分之一且不短于5m，在满足钢筋不发生屈服并最终发生拔出破坏的前提下宜取较长的粘结段，必要时适当加大土钉钢筋直径。为消除加载试验时支护面层变形对粘结界面强度的影响，测试钉在距孔口处应保留不小于1m长的非粘结段。在试验结束后，非粘结段再用浆体回填。（3）土钉的现场抗拔试验宜用穿孔液压千斤顶加载，土钉，千斤顶，测力杆三者应在同一轴线上，千斤顶的反力支架可置于喷射混凝土面层上，加载时用油压表大体控制加载值并由测力杆准确予以计量。土钉206、的（拔出）位移量用百分表（精度不小于0.02mm，量程不小于50mm）测量，百分表的支架应远离混凝土面层着力点。（4）测试钉进行抗拔试验时的注浆体抗压强度不应低于6MPa。试验采用分级连续加载，首先施加少量初始荷载（不大于土钉设计荷载的1/10）使加载装置保持稳定，以后的每级荷载增量不超过设计荷载的20%。在每级荷载施加完毕后立即记下位移读数并保持荷载稳定不变，继续记录以后1min、6min、10min的位移读数。若同级荷载下10min与1min的位移增量小于1mm，即可立即施加下级荷载，否则应保持荷载不变继续测读15、30、60min时的位移。此时若60min与6min的位移增量小于2mm，207、可立即进行下级加载，否则即认为达到极限荷载。根据试验得出的极限荷载，可算出界面粘结强度的实测值。这一试验平均值应大于设计计算所用标准值的1.25倍，否则应进行反馈修改设计。（5）极限荷载下的总位移必须大于测试钉非粘结长度段土钉弹性伸长理论计算值的80%，否则这一测试数据无效。（6）上述试验也可不进行到破坏，但此时所加的最大试验荷载值应使土钉界面粘结应力的计算值（按粘结应力沿粘结长度均匀分布算出）超出设计计算所用标准值的1.25倍。5质量监测与施工质量检验（1）质量检验与监测1）材料所使用的原材料（钢筋、水泥、砂、碎石等）的质量应符合有关规范规定标准和设计要求，并要具备出厂合格证及试验报告书。材208、料进场后还要按有关标准进行抽样质量检验。2）土钉现场测试土钉支护设计与施工必须进行土钉现场抗拔试验，包括基本试验和验收试验。通过基本试验可取得设计所需的有关参数，如土钉与各层土体之间的界面粘结强度等，以保证设计的正确、合理性，或反馈信息以修改初步设计方案；验收试验是检验土钉支护工程质量的有效手段。土钉支护工程的设计、施工宜建立在有一定现场试验的基础上。3）混凝土面层的质量检验混凝土应进行抗压强度试验。试块数量为每500m2面层取一组，且不少于三组；混凝土面层厚度检查可用凿孔法。每100m2面层取一点，且不少于三个点。合格条件为全部检查孔处的厚度平均值不小于设计厚度，最小厚度不宜小于设计厚度的8209、0%；混凝土面层外观检查应符合设计要求，无漏喷、离鼓现象。4）施工监测土钉支护的施工监测至少应包括下列内容：支护位移的量测；地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察；基坑渗、漏水和基坑内外的地下水位变化。在支护施工阶段，每天监测不少于12次；在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情况下可适当减少监测次数。施工监测过程应持续至整个基坑回填结束、支护退出工作为止。对支护位移的量测至少应有基坑边壁顶部的水平位移与垂直沉降，测点位置应选在变形最大或局部地质条件最为不利的地段，测点总数不宜小于3个，测点间距不宜大于30m。当基坑附近有重要建筑物等设施时，也应在相应位置设置210、测点。宜用精密水准仪和精密经纬仪。必要时还可用测斜仪量测支护土体的水平位移，用收敛计监测位移的稳定过程等。在可能的情况下，宜同时测定基坑边壁不同深度位置处的水平位移，以及地表离基坑边壁不同距离处的沉降，给出地表沉降曲线。应特别加强雨天和雨后的监测，以及对各种可能危及支护安全的水害来源（如场地周围生产、生活排水，上下水道、贮水池罐、化粪池渗漏水，人工井点降水的排水，因开挖后土体变形造成管道漏水等）进行仔细观察。在施工开挖过程中，基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之比如超过3%（砂土中）和35（一般粘性土中）时，应密切加强观察、分析原因并及时对支护采取加固措施，必要时增用其他支护方法。（2）施工质211、量检验根据建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50202-2002土钉墙工程质量检验标准应符合表6-116的要求。锚杆及土钉墙支护工程质量检验标准 表6-116项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1锚杆、土钉长度mm30钢尺量2锚杆锁定力设计要求现场实例一般项目1锚杆或土钉位置mm100钢尺量2钻孔倾斜度1测钻机倾角3浆体强度设计要求试样送检4注浆量大于理论计算浆量检查计量数据5土钉墙面厚度mm10钢尺量6墙体强度设计要求试样送检6-2-7-6 内支撑体系施工内支撑体系包括腰（冠）梁（亦称围檩）、支撑和立柱。其施工应符合下述要求：（1）支撑结构的安装与拆除顺序，应同基坑支护结212、构的计算工况一致。必须严格遵守先支撑后开挖的原则；（2）立柱穿过主体结构底板以及支撑结构穿越主体结构地下室外墙的部位，应采用止水构造措施。内支撑主要分钢支撑与钢筋混凝土支撑两类。钢支撑多为工具式支撑，装、拆方便，可重复使用，可施加预紧力，一些大城市多由专业队伍施工。钢筋混凝土支撑现场浇筑，可适应各种形状要求，刚度大，支护体系变形小，有利于保护周围环境；但拆除麻烦，不能重复使用，一次性消耗大。1钢支撑施工钢支撑常用H型钢支撑与钢管支撑。其节点构造如图6-157、图6-158所示。图6-157 H型钢支撑系统节点构造图6-158 竖撑与侧管支撑连接构造当基坑平面尺较大时，支撑长度超过15m时，需设213、立柱来支承水平支撑，防止支撑弯曲，缩短支撑的计算长度，防止支撑失稳破坏。立柱通常用钢立柱，长细比一般小于25，由于基坑开挖结束浇筑底板时支撑立柱不能拆除，为此立柱最好做成格构式，以利底板钢筋通过。钢立柱不能支承于地基上，而需支承在立柱桩上，目前多用混凝土灌筑桩作为立柱支承桩，灌筑桩混凝土浇至基坑面为止，钢立柱插在灌筑桩内（图6-159），插入长度一般不小于4倍立柱边长，在可能情况下尽可能利用工程桩作为立柱支承桩。立柱通常设于支撑交叉部位，施工时立柱桩应准确定位，以防偏离支撑交叉部位。图6-159 钢格构立柱与灌筑桩支承1-钢格构立桩；2-灌筑桩腰（冠）梁的作用是将围护墙上承受的土压力、水压力等214、外荷载传递到支撑上，为一受弯剪的构件，其另一作用是加强围护墙体的整体性。所以，增强腰梁的刚度和强度对整个支护结构体系有重要意义。钢支撑皆用钢腰梁，钢腰梁多用H型钢或双拼槽钢等，通过设于围护墙上的钢牛腿或锚固于墙内的吊筋加以固定（图6-160）。钢腰梁分段长度不宜小于支撑间距的2倍，拼装点尽量靠近支撑点。如支撑与腰梁斜交，腰梁上应设传递剪力的构造。腰梁安装后与围护墙间的空隙，要用细石混凝土填塞。图6-160 钢腰梁固定（a）用牛腿支承；（b）用吊筋支承1-腰梁；2-支护墙体；3-填塞细石混凝土；4-钢牛腿；5-吊筋钢支撑受力构件的长细比不宜大于75，联系构件的长细比不宜大于120。安装节点尽量设215、在纵、横向支撑的交汇处附近。纵向、横向支撑的交汇点尽可能在同一标高上，这样支撑体系的平面刚度大，尽量少用重叠连接。钢支撑与钢腰梁可用电焊等连接。钢、混凝土支撑系统工程质量检验标准，如表6-117所示。钢、混凝土支撑系统工程质量检验标准 表6-117项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1支撑位置：标高mm30水准仪平面mm100钢尺量2预加应力kN50油泵读数或传感器一般项目1腰梁（围檩）标高mm30水准仪2立柱桩见桩基部分3立柱位置：标高mm30水准仪平面mm50钢尺量4开挖超深（开槽放支撑不在此范围）mm200水准仪5支撑安装时间设计要求用钟表估测2混凝土支撑施工混凝土支撑亦216、多用钢立柱，立柱与钢支撑相同。腰梁与支撑整体浇筑，在平面内形成整体。位于围护墙顶部的冠梁，多与围护墙体整浇，位于桩身处的腰梁亦通过桩身预埋筋和吊筋加以固定。混凝土腰梁的截面宽度要不小于支撑截面高度；腰梁截面水平向高度由计算确定，一般不小于1/8腰梁水平面计算跨度。腰梁与围护墙间不留间隙，完全密贴。按设计工况当基坑挖土至规定深度时，要及时浇筑支撑和腰梁，以减少时效作用，减小变形。支撑受力钢筋在腰梁内锚固长度要不小于30d。要待支撑混凝土强度达到不小于80%设计强度时，才允许开挖支撑以下的土方。支撑和腰梁浇筑时的底模（模板或细石混凝土薄层等），挖土开始后要及时去除，以防坠落伤人。支撑如穿越外墙，要217、设止水片。在浇筑地下室结构时如要换撑，亦需底板、楼板的混凝土强度达到不小于设计强度的80%以后才允许换撑。图6-161 桩身处钢筋混凝土腰梁的固定1-吊筋；2-钢筋混凝土腰梁；3-支护墙体；4-与预埋筋连接6-2-7-7 锚杆施工锚杆施工，包括钻孔、安放拉杆、灌浆和张拉锚固。在正式开工之前还需进行必要的准备工作。1施工准备工作在锚杆正式施工之前，一般需进行下列准备工作：（1）锚杆施工必须清楚施工地区的土层分布和各土层的物理力学特性（天然重度、含水量、孔隙比、渗透系数、压缩模量、凝聚力、内摩擦角等），这对于确定锚杆的布置和选择钻孔方法等都十分重要。还需了解地下水位及其随时间的变化情况，以及地下水218、中化学物质的成分和含量，以便研究对锚杆腐蚀的可能性和应采取的防腐措施。（2）要查明锚杆施工地区的地下管线、构筑物等的位置和情况，慎重研究锚杆施工对它们产生的影响。（3）要研究锚杆施工对邻近建筑物等的影响，如锚杆的长度超出建筑红线应得到有关部门和单位的批准或许可。同时也应研究附近的施工（如打桩、降低地下水位、岩石爆破等）对锚杆施工带来的影响。（4）编制锚杆施工组织设计，确定施工顺序；保证供水、排水和动力的需要；制订机械进场、正常使用和保养维修制度；安排好劳动组织和施工进度计划；施工前应进行技术交底。2钻孔钻孔工艺影响锚杆的承载能力、施工效率和成本。钻孔的费用一般占总费用的30%，有时达50%。钻219、孔要求不扰动土体，减少原来土体内应力场的变化，尽量不使自重应力释放。（1）钻孔机械我国目前用的锚杆钻孔机械有两类，一类是从国外引进的锚杆专用钻机如德国的Krupp钻机、日本的RPD和Koken钻机、意大利的Worthing to钻机、Stensaccl钻机等；另一类是国产钻机（如北京市机械施工公司研制的MZ-II型钻机）及地质钻机和工程钻机改装的锚杆钻机。德国Krupp DHR80A锚杆钻机的外貌如图6-162所示，其性能表如表6-118所示。德国Krupp钻机性能 表6-118项目钻机类型HB 101HB 105钻孔直径（mm）6427由锚固要求而定扭矩（Nm）9506000冲击次数（次/m220、in）18001800转速（r/min）014003255进给力（kN）最大25最大25钻臂总长（mm）6250250发动机功率（kW）7474机重（t）8.38.3外形尺寸（长宽高）（mm）661023002200661023002200图6-162 德国Krupp DHR80A钻机日本矿研株式会社的RPD锚杆钻机的外貌如图6-163所示，其性能表如表6-119所示。日本矿研株式会社钻机性能 表6-119项目钻机类型RPI-65LCRPD-65HC钻孔直径（mm）1011376080钻孔深（m）10600150扭矩（Nm）40001000冲击次数（次/min）13502000进给力（kN）4221、040钻臂长（mm）26002600发动机功率（kW）5050重量（t）6.86.6外形尺寸（长宽高）（mm）570021002250570021002330图6-163 日本矿研株式会社RPD钻机我国北京市机械施工公司于1986年自行设计制作的MZ-II型电动双速长螺旋步履式钻机，在干作业时有较大优越性。其钻机性能如表6-120。MZ-II型钻机技术性能表 表6-120技术性能名称参数技术性能名称参数钻孔直径（mm）160抗架倾角（）1535钻孔深度（m）30回转角度（）3600扭矩（kNm）3.86/3.02回转速度（r/min）0.57钻孔功率（kw）25/40行走步距（m）1.4钻机转222、速（r/min）63/129吊车起吊能力（kg）250拉拔力（kN）60总重量（kg）12000国产的XU-300、XU-600、XU-600A、XU-600-3型等地质钻机和工程钻机，经过适当改装亦可进行锚杆钻孔，亦可满足钻孔要求。（2）钻孔方法钻孔方法的选择主要取决于土质和钻孔机械。常用的锚杆钻孔方法有：1）螺旋钻孔干作业法当锚杆处于地下水位以上，呈非浸水状态时，宜选用不护壁的螺旋钻孔干作业法来成孔，该法对粘土、粉质粘土、密实性和稳定性较好的砂土等土层都适用。进行螺旋钻孔，可用上述的工程地质钻机（XU-600型等）带动螺旋钻杆，亦可用MZ-II型螺旋钻。用该法成孔有两种施工方法：一种方法是223、钻孔与插入钢拉杆合为一道工序，即钻孔时将钢拉杆插入空心的螺旋钻杆内，随着钻孔的深入，钢拉杆与螺旋钻杆一同到达设计规定的深度，然后边灌浆边退出钻杆，而钢拉杆即锚固在钻孔内；另一种方法是钻孔与安放钢拉杆分为两道工序，即钻孔后在螺旋钻杆退出孔洞后再插入钢拉杆。后一种方法设备简单，简便易行，采用较多。为加快钻孔施工，可以采用平行作业法进行钻孔和插入钢拉杆。用螺旋钻杆进行钻孔，被钻削下来的土屑对孔壁产生压力和摩阻力，使土屑顺螺旋钻杆排出孔外。对于内摩擦角大的土，和能形成粗糙孔壁的土，由于钻削下来的松动土屑与孔壁间的摩阻力小，土屑易于排出，就是在螺旋钻杆转速和扭矩相对较小的情况下，亦能顺利地钻进和排土。对224、于含水量高、呈软塑或流动状态的土，由于钻削下来的土屑与孔壁间的摩阻力大，土屑排出就较困难，需要提高螺旋钻杆的转速，使土屑能有效地排出。凝聚力大的软粘土、淤泥质粘土等，对孔壁和螺旋叶片产生较强的附着力，需要较高的扭矩并配合一定的转速才能排出土屑。因此，除要求采用的钻机具有较高的回转扭矩外，还要能调节回转速度以适应不同土的要求。国产的QYDZ型汽车式全液压多功能钻机亦可用于螺旋钻孔。该机用于钻设锚杆斜孔时，钻具由动力装置与钻杆两部分组成。动力回转装置用NJM-1.0内曲线液压马达作动力源，马达装于封闭的箱体内。使用时只要将动力装置箱体的端面法兰盘与伸缩壁端面的法兰盘用螺栓连接即可。马达出轴通过联轴225、器与钻杆相联，由变幅油缸把吊臂调至需要角度。利用伸缩臂油缸实现钻进加压即可进行锚杆成孔。该机最大钻深可达25m。螺旋钻孔所用之钻杆，每节长约26m，根据钻孔直径选择螺叶外径和螺距，螺叶外径与螺距需有一定的比值。用此法钻孔时，钻机连续进行成孔，后面紧接着进行安放钢拉杆和灌浆。此法的缺点是当孔洞较长时，孔洞易向上弯曲，导致锚杆张拉时摩擦损失过大，影响以后锚固力的正常传递，其原因是钻孔时钻削下来的土屑沉积在钻杆下方，造成钻头上抬。2）压水钻进成孔法该法是锚杆施工应用较多的一种钻孔工艺。这种钻孔方法的优点，是可以把钻孔过程中的钻进、出渣、固壁、清孔等工序一次完成，可以防止坍孔，不留残土，软、硬土都能适226、用。但用此法施工，工地如无良好的排水系统会积水多，有时会给施工带来麻烦。用此法钻孔，可用国产工程地质钻机改装的XU-600、XU-6.00-3、XU-300-2、XJ-100-1型等钻机及国外进口的专用钻机。钻进时冲洗液（压力水）从钻杆中心流向孔底，在一定水头压力（约0.150.30MPa）下，水流携带钻削下来的土屑从钻杆与孔壁之间的孔隙处排出孔外。钻进时要不断供水冲洗（包括接长钻杆和暂时停机时），而且要始终保持孔口的水位。待钻到规定深度（一般钻孔深度要大于锚杆长度0.51.0m）后，继续用压力水冲洗残留在钻孔中的土屑，直至水流不显浑浊为止。钻机就位后，先调整钻杆的倾斜角度。在软粘土中钻孔，当227、不用套管钻进时，应在钻孔孔口处放入12m的护壁套管，以保证孔口处不坍陷；钻进时宜用34m长的岩芯管，以保证钻孔的直线形。钻进速度视土质而定，一般以3040cm/min为宜，对锚杆的自由段钻进速度可稍快，对锚固段，尤其是扩孔时钻进速度可稍慢。钻进中如遇到流砂层，应适当加快钻进速度，降低冲孔水压，保持孔内水头压力。对于杂填土地层（包括建筑垃圾等），应设置护壁套管钻进。3）潜钻成孔法此法是利用风动冲击式潜孔冲击器成孔，这种工具原来是用来穿越地下电缆的，它长不足lm，直径78135mm，由压缩空气驱动，内部装有配气阀、气缸和活塞等机构。它是利用活塞往复运动作定向冲击，使潜孔冲击器挤压土层向前钻进。由于228、它始终潜入孔底工作，冲击功在传递过程中损失小，具有成孔效率高、噪音低等特点。为了控制冲击器，使其在钻进到预定深度后能将其退出孔外，还需配备1台钻机，将钻杆连接在冲击器尾部，待达到预定深度后，由钻杆沿钻机导向架后退将冲击器带出钻孔。导向架还能控制成孔器成孔的角度。常用的国产潜孔冲击器，有C80、C100和C150等型号。潜钻成孔法宜用于孔隙率大、含水量较低的土层中。成孔速度快，孔壁光滑而坚实，由于不出土，孔壁无坍落和堵塞现象。冲击器体形细长，且头部带有螺旋状细槽纹，有较好的导向作用，即使在卵石、砾石的土层中，成孔亦较直。成孔速度可达1.3m/min。但是，在含水量较高的土层中，在冲击器高频率的冲229、振下，孔壁土结构易破坏，而且经冲击挤压后孔壁光滑，如灌浆压力较低，浆体与孔壁土结合不紧密，会影响土层锚杆的锚固能力。锚杆的钻孔，和其他工程的钻孔相比，应注意的特点和应达到的要求如下：孔壁要求平直，以便安放钢拉杆和灌筑水泥浆；孔壁不得坍陷和松动，否则影响钢拉杆安放和锚杆的承载能力；钻孔时不得使用膨润土循环泥浆护壁，以免在孔壁上形成泥皮，降低锚固体与土壁间的摩阻力。土层锚杆的钻孔多数有一定的倾角，因此孔壁的稳定性较差。由于土层锚杆的长细比很大，孔洞很长，保证钻孔的准确方向和直线性较困难，易偏斜和弯曲。（3）钻孔的容许偏差我国的行业标准建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）规定：锚杆孔水平方向230、孔距在垂直方向误差不宜大于100mm；偏斜度不应大于3%。（4）钻孔的扩孔关于钻孔的扩孔，观点不尽一致，我国在锚杆施工中有的工程亦扩孔。扩孔的方法有4种，即机械扩孔、爆炸扩孔、水力扩孔和压浆扩孔。机械扩孔需要用专门的扩孔装置。该扩孔装置是一种扩张式刀具置于一鱼雷形装置中，这种扩张式刀具能通过机械方法随着鱼雷式装置缓慢地旋转而逐渐地张开，直到所有切刀都完全张开完成扩孔锥为止。该扩孔装置能同时切削两个扩孔锥。护孔装置上的切刀应用机械方法开启，开启速度由钻孔人员控制，一般情况下切刀的开启速度要慢些，以保证扩孔切削下来的土屑能及时排出而不致堵塞在扩孔锥内。扩孔锥的形状还可用特制的测径器来测定。爆炸扩孔231、是把计算好的炸药放入钻孔内引爆，把土向四周挤压形成球形扩大头。此法一般适用于砂性土，对粘性土爆炸扩大扰动大，易使土液化，有时反而使承载力降低。即使用于砂性土，也要防止扩孔坍落。爆炸法扩孔在城市中采用要慎重。水力扩孔在我国已成功的用于锚杆施工。用水力扩孔，当锚杆钻进到锚固段时，换上水力扩孔钻头，它是将合金钻头的头端封住，只在中央留一直径10mm的小孔，而且在钻头侧面按1200角、与中心轴线成45角开设三个直径10mm的射水孔。水力扩孔时，保持射水压力0.51.5MPa，钻进速度为0.5m/min，用改装过的直径150mm的合金钻头即可将钻孔扩大为直径200300mm，如果钻进速度再减小，钻孔直径232、还可以增大。在饱和软粘土地区用水力扩孔，如孔内水位低，由于淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土本身呈软塑或流塑状态，易出现缩颈现象，甚至会出现卡钻，使钻杆提不出来。如果孔内保持必要的水位，则钻孔不会产生坍孔。压浆扩孔在国外广泛采用，但需用堵浆设施。我国多用二次灌浆法来达到扩大锚固段直径的目的。3安放拉杆锚杆用的拉杆，常用的有钢管（钻杆用作拉杆）、粗钢筋、钢丝束和钢绞线。主要根据锚杆的承载能力和现有材料的情况来选择。承载能力较小时，多用粗钢筋；承载能力较大时，多用钢绞线。（1）钢筋拉杆钢筋拉杆由一根或数根粗钢筋组合而成，如为数根粗钢筋则需用绑扎或电焊连接成一体。其长度应按锚杆设计长度加上张拉长度（等于支撑233、围檩高度加锚座厚度加螺母高度）。钢筋拉杆防腐蚀性能好，易于安装，当锚杆承载能力不很大时应优先考虑选用。对有自由段的锚杆，钢筋拉杆的自由段要做好防腐和隔离处理。防腐层施工时，宜清除拉杆上的铁锈，再涂一度环氧防腐漆冷底子油，待其干燥后，再涂一度环氧玻璃铜（或玻璃聚氨酷预聚体等），待其固化后，再缠绕两层聚乙烯塑料薄膜。对于粗钢筋拉杆，国外常用的几种防腐蚀方法是：1）将经过润滑油浸渍过的防腐带，用粘胶带绕在涂有润滑油的钢筋上。2）将半刚性聚氯乙烯管或厚约23mm的聚乙烯管套在涂有润滑油（厚度大于2mm）的钢筋拉杆上。3）将一种聚丙烯管套在涂有润滑油的钢筋拉杆上，制造时这种聚丙烯管的直径为钢筋拉杆直径的234、2倍左右，装好后加以热处理则收缩紧贴在钢筋拉杆上。钢筋拉杆的防腐，一般是用将防腐系统和隔离系统结合起来的办法。锚杆的长度一般都在10m以上，有的达30m甚至更长。为了将拉杆安置在钻孔的中心，防止自由段产生过大的挠度和插入钻孔时不搅动土壁；对锚固段，还为了增加拉杆与锚固体的握裹力，所以在拉杆表面需设置定位器（或撑筋环）。钢筋拉杆的定位器用细钢筋制作，在钢筋拉杆轴心按120夹角布置（图6-164）,间距一般为22.5m。定位器的外径宜小于钻孔直径1m。图6-164 粗钢筋拉杆用的定位器（a）中国国际信托投资公司大厦用的定位器；（b）美国用的定位器；（c）北京地下铁道用的定位器1-挡土板；2-支承滑235、条；3-拉杆；4-半圆环；5-38钢管内穿32拉杆；6-353钢带；7-232钢筋；8-65钢管l60，间距11.2m；9-灌浆胶管粗钢筋拉杆如过长，为了安装方便可分段制作，用对焊和搭接焊等方法进行连接，电焊要符合钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-84）的有关规定。（2）钢丝束拉杆钢丝束拉杆可以制成通长一根，它的柔性较好，往钻孔中沉放较方便。但施工时应将灌浆管与钢丝束绑扎在一起同时沉放，否则放置灌浆管有困难。钢丝束拉杆的自由段需理顺扎紧，然后进行防腐处理。防腐方法可用玻璃纤维布缠绕两层，外面再用粘胶带缠绕，亦可将钢丝束拉杆的自由段插入特制护管内，护管与孔壁间的空隙可与锚固段同时进行灌浆。钢丝束236、拉杆的锚固段亦需用定位器，该定位器为撑筋环，如图6-165所示。钢丝束的钢丝为内外两层，外层钢丝绑扎在撑筋环上，撑筋环的间距为0.51.0m，这样锚固段就形成一连串的菱形，使钢丝束与锚固体砂浆的接触面积增大，增强了粘结力，内层钢丝则从撑筋环的中间穿过。图6-165 钢丝束拉杆的撑筋环1-锚头；2-自由段及防腐层；3-锚固体砂浆；4-撑筋环；5-钢丝束结；6-锚固段的外层钢丝；7-小竹筒钢丝束拉杆的锚头要能保证各根钢丝受力均匀，常用者有镦头锚具等，可按预应力结构锚具选用。沉放钢丝束时要对准钻孔中心，如有偏斜易将钢丝束端部插入孔壁内，既破坏了孔壁引起坍孔，又可能堵塞灌浆管。为此，可用一长25cm的237、小竹筒将钢丝束下端套起来。（3）钢绞线拉杆钢绞线拉杆的柔性更好，向钻孔中沉放更容易，因此在国内外应用的比较多，用于承载能力大的锚杆。锚固段的钢绞线要仔细清除其表面的油脂，以保证与锚固体砂浆有良好的粘结。自由段的钢绞线要套以聚丙烯防护套等进行防腐处理。钢绞线拉杆需用特制的定位架。4压力灌浆压力灌浆是锚杆施工中的一个重要工序。施工时，应将有关数据记录下来，以备将来查用。灌浆的作用是：形成锚固段，将锚杆锚固在土层中；防止钢拉杆腐蚀；充填土层中的孔隙和裂缝。灌浆的浆液为水泥砂浆（细砂）或水泥浆。水泥一般不宜用高铝水泥，由于氯化物会引起钢拉杆腐蚀，因此其含量不应超过水泥重的0.1%。由于水泥水化时会生成238、SO3，所以硫酸盐的含量不应超过水泥重的4%。我国多用普通硅酸盐水泥，有些工程为了早强、抗冻和抗收缩，曾使用过硫铝酸盐水泥。拌合水泥浆或水泥砂浆所用的水，一般应避免采用含高浓度氯化物的水，因为它会加速钢拉杆的腐蚀。若对水质有疑问，应事先进行化验。一次灌浆法宜选用灰砂比1：11：2、水灰比0.380.45的水泥砂浆，或水灰比0.40.50的水泥浆；二次灌浆法中的二次高压灌浆，宜用水灰比0.450.55的水泥浆。灌浆方法有一次灌浆法和二次灌浆法两种。一次灌浆法只用一根灌浆管，利用2DN-15/40型等泥浆泵进行灌浆，灌浆管端距孔底20cm左右，待浆液流出孔口时，用水泥袋纸等捣塞入孔口，并用湿粘土封239、堵孔口，严密捣实，再以24MPa的压力进行补灌，要稳压数分钟灌浆才告结束。二次灌浆法要用两根灌浆管（直径3/4in镀锌铁管），第一次灌浆用灌浆管的管端距离锚杆末端50cm左右（图6-166），管底出口处用黑胶布等封住，以防沉放时土进入管口。第二次灌浆用灌浆管的管端距离锚杆末端100cm左右，管底出口处亦用黑胶布封位，且从管端50cm处开始向上每隔2m左右做出1m长的花管，花管的孔眼为8mm，花管做几段视锚固段长度而定。图6-166 二次灌浆法灌浆管的布置1-锚头；2-第一次灌浆用灌浆管；3-第二次灌浆用灌浆管；4-粗钢筋锚杆；5-定位器；6-塑料瓶第一次灌浆是灌筑水泥砂浆，利用普通的单缸活塞式240、压浆机，其压力为0.30.5MPa，流量为100L/min。水泥砂浆在上述压力作用下冲击封口的黑胶布流向钻孔。钻孔后曾用清水洗孔，孔内可能残留有部分水和泥浆，但由于灌入的水泥砂浆相对密度较大，能够将残留在孔内的泥浆等置换出来。第一次灌浆量根据孔径和锚固段的长度而定。第一次灌浆后把灌浆管拔出，可以重复使用。待第一次灌筑的浆液强度达到5MPa后，进行第二次灌浆，利用BW200-40/50型等泥浆泵，控制压力为2.55.0MPa左右，要稳压2min，浆液冲破第一次灌浆体，向锚固体与土的接触面之间扩散，使锚固体直径扩大（图6-167），增加径向压应力。由于挤压作用，使锚固体周围的土受到压缩，孔隙比减小241、，含水量减少，也提高了土的内摩擦角。因此，二次灌浆法可以显著提高锚杆的承载能力。图6-167 第二次灌浆后锚固体的截面1-钢丝束；2-灌浆管；3-第一次灌浆体；4-第二次灌浆体；5-上体国外对锚杆进行二次灌浆多采用堵浆器。我国是采用上述方法进行二次灌浆，由于第一次灌入的水泥砂浆已初凝，在钻孔内形成“塞子”，借助这个“塞子”的堵浆作用，就可以提高第二次灌浆的压力。对于二次灌浆，国内外都试用过化学浆液（如聚氨酯浆液等）代替水泥浆，这些化学浆液渗透能力强，且遇水后产生化学反应，体积可膨胀数倍，这样既可提高土的抗剪能力，又形成如树根那样的脉状渗透。如果钻孔时利用了外套管，还可利用外套管进行高压灌浆。其242、顺序是：向外拔几节外套管（一般每节长1.5m），加上帽盖，加压灌浆一次，压力约2MPa；再向外拔几个外套管，再加压灌浆，如此反复进行，直至全部外套管拔出为止。5锚杆张拉与施加预应力锚杆压力灌浆后，待锚固段的强度大于15MPa并达到设计强度等级的75%后方可进行张拉。锚杆宜张拉至设计荷载的0.91.0倍后，再按设计要求锁定。锚杆张拉控制应力，不应超过拉杆强度标准值的75%。锚杆张拉时，其张拉顺序要考虑对邻近锚杆的影响。6锚杆试验（1）一般规定1）锚杆锚固段浆体强度达到15MPa或达到设计强度等级的75%时可进行锚杆试验。2）加载装置（千斤顶、油泵）的额定压力必须大于试验压力，且试验前应进行标定。243、3）加荷反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载要求。4）计量仪表（测力计、位移计等）应满足测试要求的精度。5）基本试验和蠕变试验锚杆数量不应少于3根，且试验锚杆材料尺寸及施工工艺应与工程锚杆相同。6）验收试验锚杆的数量应取锚杆总数的5%，且不得少于3根。（2）基本试验1）基本试验最大的试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍。2）锚杆基本试验应采用循环加、卸荷载法，加荷等级与锚头位移测读间隔时间应按表6-121确定。锚杆基本试验循环加卸荷等级与位移观测间隔时间表 表6-121加荷标准循环数加荷量预估破坏荷载(%)第一循环10-30-10第二循环1030-50-3010第三循环10305244、0-70-503010第四循环103050708070503010第五循环103050809080503010第六循环1030509010090503010观测时间(min)5555105555注：1.在每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次。2.在每级加荷等级观测时间内，锚头位移小于0.1mm时，可施加下一级荷载，否则应延长观测时间，直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm时，方可施加下一级荷载。3）锚杆破坏标准后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的2倍时；锚头位移不稳定；锚杆杆体拉断。4）试验结果宜按循环荷载与对应的锚头位移读数列表整理，并绘制锚杆荷载位移（245、Q-s）曲线，锚杆荷载弹性位移（Q-se）曲线和锚杆荷载塑性位移（Q-sp）曲线。5）锚杆弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。6）锚杆极限承载力取破坏荷载的前一级荷载，在最大试验荷载下未达到基本试验中第3条规定的破坏标准时，锚杆极限承载力取最大荷载。（3）验收试验1）最大试验荷载应取锚杆轴向受拉承载力设计值Nu。2）锚杆验收试验加荷等级及锚头位移测读间隔时间应符合下列规定：初始荷载宜取锚杆轴向拉力设计值的0.1倍；加荷等级与观测时间宜按表6-122规定进行；验收试验锚杆加荷等级及观测时间 表6-122加荷等级0.1Nu0.2Nu0.4Nu0.6Nu0.8Nu1.0Nu观测时间（min）555101015在每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次；达到最大试验荷载后观测15min，卸荷至0.1N。并测读锚头位移。3）试验结果宜按每级荷载对应的锚头位移列表整理，并绘制锚杆荷载位移（Q-s）曲线。4）锚杆验收标准：在最大试验荷载作用下，锚头位移相对稳定；应符合上述基本试验中第5条规定。7锚杆工程质量检验标准锚杆工程质量检验标准见表6-16