自動光學(xué)檢驗設(shè)備(AOI)對無鉛焊錫的檢測

1、 PAGE 16自動光學(xué)檢驗設(shè)備（AOI）對無鉛焊錫的檢測 歐姆龍公司前言在倡導(dǎo)廢除使用環(huán)境污染物質(zhì)鉛的進(jìn)程中，各家生產(chǎn)廠家都逐步地開始采用去除了焊錫中鉛成分的無鉛焊錫。本文首先說明焊錫的無鉛化引起的外觀上的變化和特征，而后說明無鉛化與本公司的焊錫的外觀檢測的關(guān)系，以及本公司在無鉛化的應(yīng)用上新開發(fā)的功能。無鉛焊錫的特征無鉛焊錫在外觀上主要有以下兩大特征：浸潤性不好，所以焊點的形狀容易產(chǎn)生差異。焊錫的表面容易變得無光澤（對金屬表面等進(jìn)行啞光處理后的狀態(tài)）。首先，對呈觀這些外觀上特征的背景以及光學(xué)特性進(jìn)行以下說明。焊點形狀的差異焊點的形狀，會因為設(shè)計條件和工藝條件（零件電鍍的種類、焊劑的選擇、流體

2、 / 回流溫度）的不同，而產(chǎn)生差異。由于無鉛焊錫合金，在熔融狀態(tài)時，與共晶焊錫相比，其表面張力較大，作為液體，它具有表面難以擴(kuò)展的特性。因此，就會受到底板材料、IC引腳的電鍍種類及其相性的影響，于是在對底板材料的浸潤性，以及對引腳的浸潤性方面產(chǎn)生差異。焊錫表面的無光澤焊錫表面無光澤如圖2所示。共晶焊錫（圖1），其焊點具有光澤，表面看上去非常光滑，而無鉛焊錫的焊點就沒有光澤，表面看上去比較粗糙。圖2 無鉛焊錫的表面圖1 Sn-Pb共晶焊錫的表面這種表面無光澤的一個主要原因，可以認(rèn)為是由于無鉛焊錫為非共晶合金。一般情況下，非共晶的無鉛焊錫，在冷卻過程中，焊錫從熔融狀態(tài)變?yōu)橥耆蔀楣腆w的過程中，有大

3、約10左右的溫差（從液體狀態(tài)是不會馬上變?yōu)楣腆w的）。因此，冷卻速度較慢時，因各金屬組分的凝固時間不同，會出現(xiàn)固體、液體共存的情況，于是其表面就容易出現(xiàn)無光澤的現(xiàn)象。另外，當(dāng)急劇冷卻焊錫時，凝固時間的差異變小，其表面會比較平滑。也就是說，無鉛焊錫除了容易產(chǎn)生表面無光外，還會受冷卻條件影響，從而使無光澤的程度產(chǎn)生差異。焊錫表面的反射特性一般來說，金屬表面的反射特性，取決于其表面的粗糙度。圖3就反映了焊錫表面的粗糙度與反射特性的關(guān)系。無鉛焊錫白色散射板共晶焊錫鏡面反射面散射反射面表面粗糙度無光澤光澤面由于共晶焊錫的焊點表面比較光滑，而且其表面粗糙度在粗糙程度上也沒有太大的差異，所以它容易形成強(qiáng)烈的鏡

4、面反射。相對而言，無鉛焊錫，根據(jù)冷卻條件不同，也會有共晶焊錫所具有的有光澤的情況，然而造成無光澤感的散射反射的傾向仍然較強(qiáng)。如果散射反射的傾向太強(qiáng)，會在外觀上變得無光澤、發(fā)白。圖3 表面粗糙度和反射特性的相對關(guān)系自動光學(xué)檢驗設(shè)備對無鉛焊錫的檢測如前所述，焊錫如果去除含鉛的成分的話，形狀會發(fā)生變化外觀會看上去發(fā)白。對于形狀發(fā)生的變化，會在另外的算法中說明。在本文中，主要圍繞外觀會看上去發(fā)白這一現(xiàn)象與自動光學(xué)檢測設(shè)備的關(guān)系來進(jìn)行說明。從結(jié)論上講，具有本公司的檢驗原理的彩色高亮度（COLOR HIGH LIGHT）方式，對于無鉛焊錫，即使焊錫表面的散射反射性變強(qiáng)，也仍然有效。以下所示為彩色高亮度方式

5、的原理和有效性，僅供參考。彩色高亮度（COLOR HIGH LIGHT）方式的原理首先，對彩色高亮度方式進(jìn)行說明。所謂彩色高亮度方式，就是改變色彩各不相同的圓環(huán)光源的角度，去照射基板面上的焊點，對應(yīng)于焊點表面各要素的仰角而反射回來的光線，用正上方的CCD攝相機(jī)拍攝下來，將焊點的三維形狀用二維圖像（色調(diào)信息）檢測出來的方法。（圖4）紅光（B）紅光（B）綠光（B）綠光（B）藍(lán)光（B）藍(lán)光（B） 改變角度，將光的三原色（R，G，B三種顏色）照射 在基板上，將反射光用正上方的攝相機(jī)拍攝下來。圖4 彩色高亮度（COLOR HIGH LIGHT）方式的原理圖5表示的是三維的角度信息轉(zhuǎn)換為二維的色調(diào)信息的結(jié)

6、構(gòu)。對于基板，平坦的焊錫面用紅色的（R）光照亮。同樣的，緩慢的傾斜面用綠色的（G），急劇的傾斜面用藍(lán)色的（B）光照亮。這樣，被RGB照射的焊錫面，從正上方觀察時，對應(yīng)于不同角度的平面，分成紅色（R）、綠色（G）、藍(lán)色（B）等幾種顏色，而構(gòu)成二維的圖像，從而可以辨識其形狀。紅色（R）綠色（G）藍(lán)色（B）彩色高光圖象相對于基板的仰角不同，焊點面被分為紅色（R），綠色（G），藍(lán)色（B）。紅色（R）綠色（G）藍(lán)色（B）彩色高亮度圖象圖5 焊點部分的放大圖圖5 焊點部分的放大圖在這里需要強(qiáng)調(diào)的是，彩色高亮度是用色調(diào)來描述形狀，根據(jù)這一原理，這也是即使焊錫在外觀上已經(jīng)變白，但采用彩色高亮度方式依然會有效的

7、基本原因。彩色高亮度方式的有效性接著，說明為什么即使焊錫在外觀上已經(jīng)變白，彩色高亮度方式依然會有效。圖3表示，共晶焊錫、無鉛焊錫、白色擴(kuò)散板等，各種表面粗糙度各不相同的情況下，從具有光澤的鏡面反射面到幾乎沒有光澤的散射反射面之間的分布情況。在彩色高亮度方式下，將焊錫面的形狀對應(yīng)角度的變化，平面會轉(zhuǎn)換為紅色（R），緩慢的傾斜面會轉(zhuǎn)換為綠色（G），急劇的傾斜面會轉(zhuǎn)換為藍(lán)色（B），這是無論對鏡面反射面還是擴(kuò)散反射面都成立的轉(zhuǎn)換關(guān)系。請看下例。圖6-8就是顯示共晶焊錫，無鉛化焊錫以及白色擴(kuò)散板各自對應(yīng)于基板面的仰角（平坦面急劇的傾斜面）顯示的紅色（R）、綠色（G）、藍(lán)色（B）的強(qiáng)度（輝度值）的模式圖。

8、對于與鏡面反射面的性質(zhì)接近的共晶焊錫，RGB的各自的波形是尖銳的，對于三種仰角，明顯地顯示出RGB的各個強(qiáng)度。（圖6）相對而言，比共晶焊錫的散射反射特性更強(qiáng)的無鉛焊錫的RGB波形，則是朝著仰角方向展開的形狀，在從平坦的部位到緩慢的傾斜部位的交替部分，從緩慢的傾斜部位到急劇傾斜的交替部分，相鄰的色調(diào)混合在一起的比例不斷增加。但是，在各個平面的RGB強(qiáng)度中，如果著眼于強(qiáng)度最大的一個，則成為平坦面=R、緩慢傾斜面=G、急劇傾斜面=B的情形，因而用彩色高亮度方式，在從形狀信息向色調(diào)信息轉(zhuǎn)換的過程中，不會發(fā)生任何問題。（圖7）彩色高亮度方式，不管散射反射特性如何都是成立的另一個極端例子，請看一下白色散射

9、板的RGB波形（圖8）。由于是白色散射板，所以表面上看幾乎都是白色，但是如果要使各個面中RGB強(qiáng)度最大，則變?yōu)槠教姑?R、緩慢傾斜面=G、急劇傾斜面=B的情形。即便是白色擴(kuò)散板也是如此，則再次地表明，從彩色高亮度方式中得到的色調(diào)信息，正確地體現(xiàn)了形狀信息。綜上所述，即便對象物體的散射反射特性較強(qiáng)，由于保證了色調(diào)和角度的關(guān)系，焊錫即使經(jīng)過無鉛化處理，彩色高亮度方式的原理依然是成立的。這就是利用彩色光源由色調(diào)來辨識形狀的優(yōu)點。綠色（G）藍(lán)色（B）紅色（R）輝度植 藍(lán)色（B）綠色（G）紅色（R）急劇傾斜面緩慢傾斜面平坦面相對于基板面的仰角藍(lán)色（B）綠色（G）紅色（R）輝度植 藍(lán)色（B）綠色（G）紅色

10、（R）急劇傾斜面緩慢傾斜面平坦面相對于基板面的仰角紅色（R）輝度植 藍(lán)色（B）綠色（G）藍(lán)色（B）綠色（G）紅色（R）急劇傾斜面緩慢傾斜面平坦面 相對于基板面的仰角脫白處理正如前面所論述的，由于焊錫的無鉛化處理，焊錫表面的散射反射性提高，即看上去發(fā)白，但實際上彩色高亮度方式依然有效。但是，在白化特別嚴(yán)重的時候，就會變得難以辨識，作為針對白化特別嚴(yán)重情況的一項措施，我公司開發(fā)出了下面要說明的脫白處理。下面就針對白化現(xiàn)象的具體例子和脫白處理進(jìn)行說明。白化現(xiàn)象的具體例子為了更加詳細(xì)地觀察白化部分，特意做出了形狀相等的鏡面反射面和散射反射面，觀察在彩色高光照射下的情形。（圖9）象共晶焊錫那樣（A），在

11、鏡面反射面的中央部分很明顯地顯示出紅色（R）。相對地，在呈現(xiàn)出極端化的無光澤的無鉛焊錫上（B），如散射反射面那樣，本來應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)紅色（R）的地方都白化了，可以看到整體上顏色的鮮明度下降了。綠色（G）（B）散射反射面（A）鏡面反射面藍(lán)色（B）被白化（灰白化）紅色（R）圖9 鏡面反射面和散射反射面取出白化部分的幾個象素，測定出紅色（R）、綠色（G）、藍(lán)色（B）等各自的強(qiáng)度（256級輝度值），結(jié)果如圖10所示。如前所述，取出來的地方本來是應(yīng)該呈現(xiàn)出紅色（R）的部分，所以在RGB的比例中，紅色（R）的數(shù)值最大（37%）。但是，綠色（G）、藍(lán)色（B）光的輝度值也表現(xiàn)出幾乎與其相同的數(shù)值，可以確定白化（灰白

12、化）現(xiàn)象確實已發(fā)生。169.3(32.6%)192.0(37.0%)192.0(37.0%)157.3(30.3%)輝度植 （256）（）括號內(nèi)的數(shù)值是各種顏色的比例紅色(R) 綠色(G) 蘭色(B)圖9 鏡面反射面和散射反射面脫白處理本身物體表面發(fā)白，是由于紅色（R）、綠色（G）和藍(lán)色（B）以同等含量混合，而脫白處理就是按照每個字來去除白色的處理。簡單地說，脫白處理就是從R、G、B中間去除白色部分（減去R=G=B的量），對剩余部分不改變比率地進(jìn)行放大處理的過程。如果用以下公式（*）來表示色調(diào)（顏色）和色度（顏色的鮮艷度）的話，可以說脫白處理就是在不改變色調(diào)的前提下提高鮮艷度的處理。（*）R，

13、G，B：R，G，B的輝度值下面表示的是脫白處理前后，在不改變色調(diào)的前提下，提高色度的情況。如果將白色部分的輝度值（R=G=B）設(shè)定為X的話，則變?yōu)橐韵鹿剑篐（脫白處理后的色調(diào)）= H （脫白處理前的色調(diào)）S（脫白處理后的色度）S （脫白處理前的色度）從上面的公式可知，脫白處理可以保持色調(diào)，并且增加色度。盡管理論分析與實際處理多少有些差異，但基本概念就是如此。圖11更加簡明易懂地說明了脫白處理的過程。左側(cè)的圖表是對圖10所示散射反射面的白化部分的顏色分布圖，右側(cè)圖表是對同一部分進(jìn)行脫白處理后的分布圖。將提取部分放大一定倍數(shù)，在現(xiàn)除去白色以前的輝度數(shù)去除白色部分，換取剩余部分白色部分紅色(R)

14、綠色(G) 蘭色(B)紅色(R) 綠色(G) 蘭色(B)紅色(R)藍(lán)色(B)圖9 鏡面反射面和散射反射面將這一過程用圖像表示則如圖12所示。左側(cè)的畫面是圖9所表示的，散射反射面（無鉛化）的白化畫面，右側(cè)的畫面是脫白處理畫面。由于脫白處理，散射面中央的白化（灰白化）部分消失，本來就應(yīng)當(dāng)顯現(xiàn)的紅色（R）部分變得可以很明顯地判別出來。綠色（G）藍(lán)色（B）脫白處理紅色（R）顯現(xiàn)出來白色（灰色）部分消失圖12 脫白處理7.未來展望本文圍繞無鉛化對外觀檢測的影響，焊錫表面變得無光澤、發(fā)白這一現(xiàn)象與檢驗設(shè)備的關(guān)系展開論述，說明了與本公司檢驗設(shè)備的關(guān)系。由于篇幅所限，本次對形狀變化的說明只好省略，但是焊錫的形

15、狀變化問題，也是無鉛化措施的重要課題。本公司目前建議增加 / 變更無鉛化的應(yīng)對措施，并逐步加以實施。這種改善措施，可以幫助無鉛化焊錫在市場上站穩(wěn)腳跟，可以看作是在實裝方法確立以前需要持續(xù)進(jìn)行的努力（以上無鉛技術(shù)對應(yīng)的專利號PAT No.1880585）。公司簡介日本歐姆龍公司是一家為社會提供多種產(chǎn)品的技術(shù)先導(dǎo)企業(yè)，早在1986年歐姆龍就開始利用自己在視覺傳感方面的優(yōu)勢開發(fā)生產(chǎn)PCB板的自動光學(xué)檢查設(shè)備（AOI），目前擁有彩色高亮度（Color High Light）等多項專利技術(shù)。目前在世界范圍內(nèi)為用戶提供了超過1000臺的設(shè)備，市場占有率為居全球第一（美國Frost&Sullivan提供數(shù)據(jù)

16、）。用戶中包括眾多世界著名企業(yè)如Sony，東芝，日立，三菱，夏普，松下，富士通，理光，NEC，三洋，健伍，TDK，EPSON，Solectron(日本)，F(xiàn)lextronics（偉創(chuàng)力），Celestica（天弘），Benchmark等。從2000年起歐姆龍AOI進(jìn)入中國市場，目前國內(nèi)的用戶已超過90臺，如深圳華為，蘇州明基，天津三洋，北京柏瑞安，上海SVA等。歐姆龍株式會社附錄資料：不需要的可以自行刪除超寬超深地下連續(xù)墻施工工藝一、概述武林廣場站位于杭州市中心廣場武林廣場東北角，是地鐵1號線與3號線的換乘車站，車站長161.75m，標(biāo)準(zhǔn)段寬36.6 m,底板埋深約26.4m, 車站為地下三層

17、四柱五跨三層結(jié)構(gòu)，采用蓋挖逆作法施工。車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1200mm厚地下連續(xù)墻，墻幅寬度為6.0m，深度為48m左右，十字鋼板接頭形式，單幅鋼筋籠重約70t，設(shè)計要求進(jìn)入中風(fēng)化巖0.5m。二、工法特點地下連續(xù)墻工法問世以來，迅速的占有了廣闊的市場，地下連續(xù)墻工法主要有以下幾方面的優(yōu)點。1、施工時振動小，噪聲低，非常適于在城市施工；2、墻體剛度大，用于基坑開挖時，極少發(fā)生地基沉降或塌方事故；3、防滲性能好；4、可以貼近施工，由于上述幾項優(yōu)點，我們可以緊貼原有建筑物施工；5、可用于逆作法施工；6、適用于多種地基條件；7、可用作剛性基礎(chǔ)；8、占地少，可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，充分發(fā)揮

18、投資效益；9、功效高、工期短，質(zhì)量可靠。當(dāng)然，所有的事物都有兩面性，地連墻工法也存在以下缺點：1、在一些特殊的地質(zhì)條件下（如很軟的淤泥質(zhì)土，含漂石的沖積層和超硬巖石等），施工難度很大；2、如果施工方法不當(dāng)或地質(zhì)條件特殊，可能出現(xiàn)相鄰槽段不能對齊和漏水的問題。3、地下連續(xù)墻如果用作臨時的擋土結(jié)構(gòu)，比其他方法的費用高；4、在城市施工時，廢棄泥漿的處理比較麻煩。三、施工方法及操作控制要點1、施工優(yōu)化控制的要點1.1 地下連續(xù)墻一般寬為6m，墻厚1.2m屬于超寬地連墻，在施工技術(shù)方面還不是很成熟，機(jī)械方面相應(yīng)的成槽機(jī)、反力箱、大型起重設(shè)備等的應(yīng)用都是經(jīng)過反復(fù)計算在經(jīng)濟(jì)安全的前提下確定的。1.2 在成槽

19、過程中機(jī)械自身的垂直控制系統(tǒng)1.3 由于采用十字鋼板對刷壁造成一定難度，在經(jīng)過研究后采用在成槽機(jī)抓斗上安裝側(cè)鏟進(jìn)行刷壁然后再用鋼刷刷壁器進(jìn)行刷壁。1.4 在地連墻施作過程中要穿越承壓水層，為防止開挖過程中承壓水繞流，在地連墻內(nèi)預(yù)埋注漿管，在地連墻全部達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行墻趾注漿1.5 本工程反力箱放置深度達(dá)到4352m，混凝土澆筑時間也長達(dá)8小時左右，反力箱自重、混凝土的握裹力和土體的摩擦力極大，為順利拔出反力箱在混凝土澆筑完34小時后，先用液壓油頂對其進(jìn)行松動，在混凝土初凝后在進(jìn)行起拔。2、關(guān)鍵工序施工方法及控制要點2.1 道路硬化因地下連續(xù)墻施工過程中，成槽機(jī)械及吊運(yùn)鋼筋籠的大型履帶式起重機(jī)需要

20、在場地內(nèi)來回行走，我單位根據(jù)以往的經(jīng)驗并結(jié)合本工程的實際情況，對結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)及導(dǎo)墻外側(cè)1m的范圍內(nèi)澆筑30cm厚C20鋼筋混凝土路面，配筋采用16的螺紋鋼橫向間距200 mm、縱向200mm，雙層雙向布置，并與導(dǎo)墻筑成一體。2.2 導(dǎo)墻的施工導(dǎo)墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，壁厚20cm，配筋為單層雙向14200mm，導(dǎo)墻凈寬1250mm，導(dǎo)墻應(yīng)和附近路面一體澆搗.導(dǎo)墻溝（放坡比為1:0.5）采用挖掘機(jī)開挖，人工配合修整清底，導(dǎo)墻開挖好一段后，在溝槽底按地連墻尺寸制作木模，架立模板，經(jīng)測量檢查位置符合規(guī)范偏差要求后，進(jìn)行C20混凝土灌筑，泵送入倉。如果導(dǎo)墻施作過程中遇到障礙物、軟弱地層或其它廢棄管線導(dǎo)致開挖

21、深度過大，則可把導(dǎo)墻加深以滿足施工要求。導(dǎo)墻施工工藝流程圖見下圖。平整場地測量定位挖 槽綁扎鋼筋澆 灌 砼支立模板拆 模設(shè)橫支撐 導(dǎo)墻施工工藝流程圖導(dǎo)墻施工注意要點A. 在導(dǎo)墻施工全過程中，保持導(dǎo)墻溝內(nèi)不積水。B. 橫貫或靠近導(dǎo)墻溝的廢棄管道需封堵密實，以免成為漏漿通道。C. 導(dǎo)墻溝側(cè)壁土體是導(dǎo)墻澆搗混凝土?xí)r的外側(cè)土模，防止導(dǎo)墻溝寬度超挖或土壁坍塌。D. 現(xiàn)澆導(dǎo)墻分段施工，水平鋼筋應(yīng)預(yù)留連接鋼筋與鄰接段導(dǎo)墻的水平鋼筋相連接。E. 必須保證導(dǎo)墻的內(nèi)凈寬度尺寸與內(nèi)壁面的垂直精度達(dá)。F. 導(dǎo)墻立模結(jié)束之后，應(yīng)對導(dǎo)墻放樣成果進(jìn)行最終復(fù)核。G. 導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到50時，方可進(jìn)行成槽作業(yè)，在此之前禁止車

22、輛和起重機(jī)等重型機(jī)械靠近導(dǎo)墻。2.3泥漿制備與管理泥漿在地下連續(xù)墻成槽過程中起到護(hù)壁作用，泥漿護(hù)壁是地下連續(xù)墻施工的基礎(chǔ)，其質(zhì)量好壞直接影響到地下連續(xù)墻的質(zhì)量與施工安全，泥漿系統(tǒng)工藝流程見下圖。新鮮泥漿貯存施 工 槽 段新鮮泥漿配制加料拌制再生泥漿回收槽內(nèi)泥漿凈化泥漿劣化泥漿再生泥漿貯存振動篩分離泥漿沉淀池分離泥漿旋流器分離泥漿粗篩分離泥漿劣化泥漿廢棄處理凈化泥漿性能測試泥漿系統(tǒng)工藝流程圖A. 泥漿配合比根據(jù)地質(zhì)條件，泥漿采用膨潤土制備，泥漿配合比如下：（每立方米泥漿材料用量Kg）膨潤土:80 純堿:4 水:950 CMC:5上述配合比在施工中根據(jù)試驗槽段及實際情況可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。泥漿制備的性

23、能指標(biāo)如下泥漿性能新配制循環(huán)泥漿廢棄泥漿檢驗方法比重（g/cm3）1.06-1.081.151.35比重法粘度（s）25-303560漏斗法含砂率（%）4711洗砂瓶PH值8-9814PH試紙泥漿配制的方法見下圖“泥漿配制流程圖”。原 料 試 驗稱 量 投 料CMC和純堿加水?dāng)嚢?分鐘膨潤土加水沖拌5分鐘混合攪拌3分鐘泥漿性能指標(biāo)測定溶脹24小時后備用泥漿配制流程圖B. 泥漿儲存泥漿儲存采用半埋式磚砌泥漿池儲存。C. 泥漿循環(huán)泥漿循環(huán)采用3LM型泥漿泵輸送，4PL型泥漿泵回收，由泥漿泵和軟管組成泥漿循環(huán)管路。D. 泥漿的分離凈化在地下墻施工過程中，因為泥漿要與地下水、泥土、砂石、混凝土接觸，其

24、中難免會混入細(xì)微的泥沙顆粒、水泥成分與有害離子，必然會使泥漿受到污染而變質(zhì)。因此，泥漿使用一個循環(huán)之后，要對泥漿進(jìn)行分離凈化，提高泥漿的重復(fù)使用率。槽內(nèi)回收泥漿的分離凈化過程是：先經(jīng)過土碴分離篩，把粒徑大于10mm的泥土顆粒分出來，防止其堵塞旋流除碴器下泄口，然后依次經(jīng)過沉淀池、旋流除碴器、雙層振動篩多級分離凈化，使泥漿的比重與含砂量減小，如經(jīng)第一循環(huán)分離后的泥漿比重仍大于1.15，含砂量仍大于4%，則用旋流除碴器和雙層振動篩作第二、第三循規(guī)蹈矩環(huán)分離，直至泥漿比重小于1.15，含砂量小于4%為止。E. 泥漿池設(shè)計泥漿池容量設(shè)計（以成槽開挖寬度6m計）地下墻的標(biāo)準(zhǔn)槽段挖土量：V1=長6m深47

25、m厚1.2m=339m3新漿儲備量：V2=V180%=271m3泥漿循環(huán)再生處理池容量：V3=V11.5=509m3砼灌筑產(chǎn)生廢漿量：V4=6m4m1.2m =29m3泥漿池總?cè)萘浚篤V3+V4=538m32.3 連續(xù)墻成槽施工成槽是地連續(xù)墻施工的關(guān)鍵工序，成槽約占地下連續(xù)墻工期的一半，因此提高成槽的效率是縮短工期的關(guān)鍵。同時，槽壁形狀決定墻體的外形，所以成槽的精度和質(zhì)量是保證地下連續(xù)墻質(zhì)量的關(guān)鍵，單元槽段之間的接頭盡量避免設(shè)在轉(zhuǎn)角處。A. 成槽施工連續(xù)墻施工采用跳槽法，施工根據(jù)槽段長度與成槽機(jī)的開口寬度，確定出首開幅和閉合幅，保證成槽機(jī)挖土?xí)r兩側(cè)鄰界條件的均衡性，以確保槽壁垂直，部分槽段采取

26、兩鉆一抓。成槽后用超聲波檢測儀檢查成槽質(zhì)量。在成槽過程中，嚴(yán)格控制抓斗的垂直度和平面位置，在開挖槽段時，操作手要仔細(xì)觀察成槽機(jī)的監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)X，Y軸任一方向偏差超過允許值時，立即進(jìn)行糾偏，抓斗貼基坑側(cè)導(dǎo)墻入槽，機(jī)械操作要平穩(wěn),抓斗出入導(dǎo)墻口時要輕放慢提，防止泥漿掀起波浪，影響導(dǎo)墻下面和后面的土層穩(wěn)定,并及時補(bǔ)入泥漿，維持槽段中泥漿液面穩(wěn)定。成槽施工見下圖“成槽施工圖”。成槽施工圖： B. 成槽注意事項及操作要領(lǐng)a根據(jù)設(shè)計圖紙確定的地連墻位置，在導(dǎo)墻頂面上測量放線并按編號分段。b將抓斗就位，就位前要求場地平整堅實，以滿足施工垂直度要求，吊車履帶與導(dǎo)墻垂直，抓斗要對準(zhǔn)導(dǎo)墻中心線,為減少抓斗施工的循

27、環(huán)時間，提高功效，每臺成槽機(jī)配置2臺短駁車，將泥渣運(yùn)至堆料場暫存。c成槽垂直度控制是關(guān)鍵，成槽施工中注意觀察車載測斜儀器圖形，發(fā)現(xiàn)偏斜隨時采用糾偏導(dǎo)板來糾偏，遇到嚴(yán)重不均勻的地層，或糾偏困難的地層時，回填槽孔，重新挖掘。d邊開挖邊向?qū)?nèi)泵送泥漿，保持液面在導(dǎo)墻頂面下30cm-50cm，挖槽過程中隨著孔深的向下延伸，要隨時向槽內(nèi)補(bǔ)漿，使泥漿面始終位于泥漿面標(biāo)高，直至成槽完成。e灌筑砼前，要測定泥漿面下1m及槽底以上1m處泥漿比重和含砂量，若比重大于1.20，則采取置換泥漿清孔，成槽后沉淀30分鐘，然后用抓斗直接撈渣清淤。f為避免對新澆槽段的混凝土產(chǎn)生擾動，開挖采取跳槽施工。g成槽過程中，導(dǎo)桿應(yīng)

28、垂直槽段，抓斗張開，照準(zhǔn)標(biāo)志徐徐入槽抓土，嚴(yán)禁迅速下斗，快速提升，以防破壞槽壁和坍塌，垂直度應(yīng)控制在設(shè)計要求之內(nèi)，抓斗挖出土直接卸到自卸車上，轉(zhuǎn)運(yùn)到堆土場。隨著開挖深度增加，連續(xù)不斷向槽內(nèi)供給新鮮泥漿，保證泥漿高度，各項泥漿指標(biāo)要符合技術(shù)要求，使泥漿起到良好的護(hù)壁作用，防止槽壁坍塌，在遇到含砂量較大的土層，槽壁易塌時，注意加大泥漿比重，適當(dāng)加入加重劑，當(dāng)接近槽底時，放慢開挖速度，仔細(xì)測量槽深，防止超挖和欠挖。h挖槽機(jī)操作要領(lǐng)抓斗出入導(dǎo)墻口時要輕放慢提，防止泥漿掀起波浪，影響導(dǎo)墻下面、后面的土層穩(wěn)定。不論使用何種機(jī)具挖槽，在挖槽機(jī)具挖土?xí)r，懸吊機(jī)具的鋼索不能松馳，定要使鋼索呈垂直張緊狀態(tài)，這是保

29、證挖槽垂直精度必需做好的關(guān)鍵動作。挖槽作業(yè)中，要時刻關(guān)注測斜儀器的動向，及時糾正垂直偏差。單元槽段成槽完畢或暫停作業(yè)時，即令挖槽機(jī)離開作業(yè)槽段。C. 成槽開挖精度槽段開挖精度表項目允許偏差檢驗方法槽段厚度10mm5m精密鋼尺墻體垂直度L/300超聲波測斜儀槽段長度50mm超聲波測斜儀墻頂中心線允許偏差30mm全站儀2.5 刷壁施工成槽完成后在相鄰一幅已經(jīng)完成地下墻的接頭上必然有黏附的淤泥，如不及時清除會產(chǎn)生夾泥現(xiàn)象，造成基坑開挖過程中地下墻滲水，為此必須采取刷壁措施，首先采用成槽機(jī)上的側(cè)鏟進(jìn)行清除，然后采用刷壁器，用吊車吊入槽內(nèi)緊貼接頭混凝土面上下刷2-3遍，認(rèn)真仔細(xì)地清刷干凈，清刷應(yīng)在清槽換

30、漿前進(jìn)行，使新老混凝土接合處干凈，確保砼密實。成槽完成后利用履帶吊，起吊專用的刷壁器，在接頭上上下反復(fù)清刷，確保接頭干凈，防止?jié)B漏水現(xiàn)象的發(fā)生。十字鋼板接頭刷壁器及施工2.4 清底換漿清槽先采用泵吸反循環(huán)法清底，而后采用導(dǎo)管吸泥漿，循環(huán)清底，確保清槽質(zhì)量，清底后槽底泥漿比重小應(yīng)于1.20，沉渣厚度不大于100mm。 清槽結(jié)束后1h，測定槽底沉淀物淤積厚度不大于10cm，槽底0.5-1.0cm處泥漿密度不大于1.2為合格。在清底換漿全過程中，控制好吸漿量和補(bǔ)漿量的平衡，不能讓泥漿溢出槽外或讓漿面落低到導(dǎo)墻頂面以下30厘米，清槽結(jié)束后，需請監(jiān)理工程師檢驗槽深和泥漿比重，合格后方可下鋼筋籠。2.5

31、鋼筋籠施工鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體設(shè)計配筋和單元槽段的劃分來制作。鋼筋籠制作在專門搭設(shè)的加工平臺上進(jìn)行，擬搭設(shè)50m7.5m的一個加工平臺，且保證平臺面水平，四個角成直角，并在四個角點作好標(biāo)志，以保證鋼筋籠加工時鋼筋能準(zhǔn)確定位，鋼筋間距符合規(guī)范和設(shè)計的要求。鋼筋籠施工要點A.縱向鋼筋的底端50cm范圍內(nèi)稍向內(nèi)側(cè)彎折以避免吊放鋼筋籠時擦傷槽壁，但向內(nèi)側(cè)彎折的程度不影響澆灌混凝土的導(dǎo)管插入。B.在密集的鋼筋中預(yù)留出導(dǎo)管倉位置，以便于灌筑水下混凝土?xí)r插入導(dǎo)管，同時周圍增設(shè)箍筋和連接筋進(jìn)行加固。為防止橫向鋼筋有時會阻礙導(dǎo)管插入，鋼筋籠制作時把主筋放在內(nèi)側(cè)，橫向鋼筋放在外側(cè)，槽段的每幅預(yù)留兩個砼澆注的導(dǎo)

32、管通道口，兩根導(dǎo)管相距23m，導(dǎo)管距兩邊11.5m，每個導(dǎo)管口設(shè)4根通長的16mm導(dǎo)向筋，以利于砼灌筑時導(dǎo)管上下順利。A. 預(yù)埋件控制a鋼板預(yù)埋件支撐在基坑開挖時架設(shè)在預(yù)埋鋼板焊接后的鋼牛腿上。支撐預(yù)埋鋼板尺寸為1300mm1300mm和1000mm1000mm兩種，壁厚20mm， b接駁器預(yù)埋件地下連續(xù)墻施工在連續(xù)墻鋼筋籠加工時預(yù)埋連續(xù)墻與內(nèi)襯墻連接鋼筋，連續(xù)墻與混凝土圍檁鋼筋，鋼筋接頭均采用接駁器連接方式連接。由于接駁器及預(yù)埋筋位置要求精度高，在鋼筋籠制作過程中，根據(jù)吊筋位置，測出吊筋處導(dǎo)墻高程，確定出吊筋長度，以此作為基點，控制預(yù)埋件位置。在接駁筋后焊一道水平筋，以便固定接駁筋，水平筋與主筋間通過短筋連接。接駁器或預(yù)埋筋處鋼筋籠的水平筋及中間加設(shè)的固定水平筋按3%坡度設(shè)置，以確保接駁器及預(yù)埋筋的預(yù)埋精度。c鋼筋籠與十字鋼板的連接地下連續(xù)墻墻幅間采用十字鋼板接頭止水，十字鋼板厚10mm,與鋼筋籠采用焊接連接，地下連續(xù)墻鋼筋籠與十字鋼板連接