CN101748749B

CN101748749B - 预制装配式预应力地下连续墙及其施工方法

Info

Publication number: CN101748749B
Application number: CN2009101859670A
Authority: CN
Inventors: 李明; 丁飞
Original assignee: China Coal No 3 Construction Group Co Ltd
Current assignee: China Coal No 3 Construction Group Co Ltd
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: CN101748749A

Abstract

本发明公开了一种预制装配式预应力地下连续墙，纵向方向上所述地下连续墙的墙体按分段式设置，各段墙体中预留有纵向穿透墙体的通孔及沿墙体厚度方向穿透墙体的锚杆孔，且所述通孔与所述锚杆孔在墙体内不相交；自上而下在所有墙体的通孔中穿设有预应力钢筋，并在各段墙体的锚杆孔中设置有向墙体外围的土层内植入的锚杆以在水平方向上使得墙体与外围的土层固定。本发明可以减小墙体的厚度、减少配筋及内部支撑的数量，并提高地下连续墙的整体刚度和抗变形能力。

Description

预制装配式预应力地下连续墙及其施工方法

技术领域：

本发明涉及一种预制装配式预应力地下连续墙及其施工方法。

背景技术：

近几年来，地下连续墙作为深基坑支护的挡土墙常用形式之一，在高层建筑基础工程、市政地下工程中得到了较广泛的应用，尤其是在软土地基、城市闹区及需要对邻近建筑物和地下管线进行保护的基坑，地下连续墙为首选挡土围护墙。国内外较多采用现浇整体式地下连续墙作为挡土墙，但随着近几年来基坑工程的开挖越来越深，即使采用较厚的地下连续墙结构断面和超量配筋，仍因其变形过大，而不得不增加支撑道数，从而不仅增加了施工难度，同时现浇整体式地下连续墙在施工时候需要大量特种施工机械，这也使工程造价增加很多。预应力技术是当今建筑领域十项新技术之一，有着广阔的应用前景。该技术可以充分发挥高强度钢筋及混凝土抗压强度高的材料性能，不仅可以节约钢材和混凝土，而且可以改善结构功能，解决其它结构材料难以解决的技术问题。如在大跨度建筑、桥梁及一些特种结构中，预应力技术都显示出强大的生命力。如果将预应力技术应用于地下连续墙结构中，能够提高地下连续墙的结构性能，减少钢筋、混凝土用量，对提高经济效益能起到重要作用。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种预制装配式预应力地下连续墙及其施工方法，以期减小墙体的厚度、减少配筋及内部支撑的数量，并提高地下连续墙的整体刚度和抗变形能力。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

预制装配式预应力地下连续墙，纵向方向上所述地下连续墙的墙体按分段式设置，各段墙体中预留有纵向穿透墙体的通孔及沿墙体厚度方向穿透墙体的锚杆孔，且所述通孔与所述锚杆孔在墙体内不相交；自上而下在所有墙体的通孔中穿设有预应力钢筋，并在各段墙体的锚杆孔中设置有向墙体外围的土层内植入的锚杆以在水平方向上使得墙体与外围的土层固定。

所述锚杆由两端开口的钢管和设置于钢管内的塑料管构成，所述塑料管插入土层内的一端封闭，且塑料管本体上设置有多个径向孔，所述钢管不插入土层的一端设置有法兰。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明地下连续墙的墙体沿纵向设置有通孔，在通孔中穿入预应力钢筋，并在第一段墙体上部进行预应力张拉，使各段墙体形成统一整体，该预应力的使用，能够减小墙体的厚度、减少配筋及内部支撑的数量，也能提高整个围护结构的整体刚度和抗变形能力。

2、采用预制形式更容易控制和检查各段墙体混凝土的质量，不存在现浇整体式地下连续墙经常出现的夹泥、振捣不密实的情况。

3、在安装每一段墙体时，均自墙体的锚杆孔向墙体外围的图层内植入外拉混凝土永久锚杆，对连续墙墙体起到永久固定的作用。在内部主体结构完成之后，如发生地震或其他强荷载时，外拉锚杆可以阻止连续墙体对主体结构的冲撞，起到保护主体结构的作用。

附图说明：

图1为本发明一个单元段的地下连续墙墙体的结构示意图；图2为施工步骤中在待挖基坑中心埋设支撑柱及开挖第一段土体的示意图；图3为安装第一段墙体后，施加横向钢管支撑及斜撑的示意图；图4为在第一段墙体及土层内植入锚杆的示意图；图5为开挖第二段土体后，在第一段墙体下安装斜撑杆的示意图；图6为安装第二段墙体及其横向钢管支撑后的示意图；图7为在第二段墙体及其土层内植入锚杆的示意图；图8为基坑开挖完毕并将地下连续墙安装完毕后的示意；图9为拆除地下连续墙所有支撑后的示意图；图10为本发明中锚杆的结构示意图；图11为锚杆植入墙体及土层内的示意图；图12为锚杆上的钢管取出后塑料管滞留在土层内的示意图；图13为在塑料管内注入压力混凝土后凝固时的结构示意图。

图中标号：1墙体，1a通孔，1b锚杆孔，2锚杆，2a钢管，2b塑料管，2c径向孔，2d法兰，3支撑柱，4横向钢管支撑，5钢围檩，6斜撑，7混凝土，8斜撑杆。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

实施例：结合图1、9，本实施例的预制装配式预应力地下连续墙，纵向方向上所述地下连续墙的墙体1按分段式设置，各段墙体中预留有纵向穿透墙体的通孔1a及沿墙体厚度方向穿透墙体的锚杆孔1b，且所述通孔与所述锚杆孔在墙体内不相交；自上而下在所有墙体的通孔中穿设有预应力钢筋，并在各段墙体的锚杆孔中设置有向墙体外围的土层内植入的锚杆2以在水平方向上使墙体与外围的土层固定。

结合图10-13，所述锚杆由两端开口的钢管2a和设置于钢管内的塑料管2b构成，塑料管插入土层内的一端封闭，且塑料管本体上设置有多个径向孔2c，所述钢管不插入土层的一端设置有法兰2d。

结合图1-9，本发明预制装配式预应力地下连续墙的施工方法，包括如下步骤：

1)、在地面分段式预制地下连续墙墙体1、预制用于埋设在待挖基坑中心点的钢管支撑柱，所述墙体中预留有纵向穿透墙体的通孔1a及沿墙体厚度方向穿透墙体的锚杆孔1b；通孔与锚杆孔在墙体内不相交；

2)、在待挖基坑中心点植入钢管支撑柱3，支撑柱3的植入深度大于等于待挖基坑的深度；

3)、开挖基坑的第一段土体，在开挖的基坑内安装第一段墙体，在支撑柱3与所述墙体之间设置横向钢管支撑4，所述横向钢管支撑与墙体接触点设置钢围檩5，并在横向钢管支撑与所述支撑柱之间设置斜撑6；

4)、在基坑内沿墙体的锚杆孔向墙体外围的土层内植入锚杆2，锚杆的端部不突出墙体，参见图10-13，锚杆由两端开口的钢管2a和设置于钢管内的塑料管2b构成，所述塑料管插入土层内的一端封闭，且塑料管本体上设置有多个径向孔2c，钢管不插入土层的一端设置有法兰2d；

5)、当锚杆2植入土层内后，将钢管2a拔出，向塑料管2b内注入加压的早强混凝土7，加压混凝土通过塑料管本体径向孔挤压进入周围土层内，凝固硬化后塑料管形成带刺的锚栓将墙体固定于土层上；具体施工中，加压混凝土一般选用较大水灰比的细石混凝土，细石粒径为5mm左右，塑料管径可选取直径110mm及以上的HDPE双壁波纹管，承压能力非常好；

6)、继续开挖已安装的第一段墙体下方的基坑的第二段土体，第二段土体开挖完毕后，在第一段墙体底部的边缘至所述支撑柱的根部之间设置斜撑杆8，然后安装第二段墙体，并使第二段墙体的通孔与第一段墙体的通孔对齐，然后按步骤3)、4)、5)所述安装第二段墙体的横向钢管支撑和第二段墙体的锚杆及注入混凝土；

7)基坑开挖完毕、最后一段墙体及其横向钢管支撑和锚杆安装完毕后，自上而下在所有墙体的通孔中穿入预应力钢筋，通孔的直径为预应力钢筋直径的2.5倍，并在第一段墙体上部进行预应力张拉，使各段墙体形成统一整体；最后拆除所有横向钢管支撑、斜撑、钢围檩及钢管支撑柱，地下连续墙施工完毕。

Claims

1.预制装配式预应力地下连续墙，其特征在于，纵向方向上所述地下连续墙的墙体按分段式设置，各段墙体中预留有纵向穿透墙体的通孔及沿墙体厚度方向穿透墙体的锚杆孔，且所述通孔与所述锚杆孔在墙体内不相交；自上而下在所有墙体的通孔中穿设有预应力钢筋，并在各段墙体的锚杆孔中设置有向墙体外围的土层内植入的锚杆以在水平方向上使得墙体与外围的土层固定；

2.预制装配式预应力地下连续墙的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、在地面分段式预制地下连续墙墙体、预制用于埋设在待挖基坑中心点的钢管支撑柱，所述墙体中预留有纵向穿透墙体的通孔及沿墙体厚度方向穿透墙体的锚杆孔；通孔与锚杆孔在墙体内不相交；

2)、在待挖基坑中心点植入钢管支撑柱，支撑柱的植入深度大于等于待挖基坑的深度；

3)、开挖基坑的第一段土体，在开挖的基坑内安装第一段墙体，在支撑柱与所述墙体之间设置横向钢管支撑，所述横向钢管支撑与墙体接触点设置钢围檩，并在横向钢管支撑与所述支撑柱之间设置斜撑；

4)、在基坑内沿墙体的锚杆孔向墙体外围的土层内植入锚杆，锚杆的端部不突出墙体，所述锚杆由两端开口的钢管和设置于钢管内的塑料管构成，所述塑料管插入土层内的一端封闭，且塑料管本体上设置有多个径向孔，钢管不插入土层的一端设置有法兰；

5)、当锚杆植入土层内后，将钢管拔出，向塑料管内注入加压的早强混凝土，加压混凝土通过塑料管本体径向孔挤压进入周围土层内，凝固硬化后塑料管形成带刺的锚栓将墙体固定于土层上；

6)、继续开挖已安装的第一段墙体下方的基坑的第二段土体，开挖完毕后安装第二段墙体，并使第二段墙体的通孔与第一段墙体的通孔对齐，然后按步骤3)、4)、5)所述安装第二段墙体的横向钢管支撑和第二段墙体的锚杆及注入混凝土；

7)基坑开挖完毕、最后一段墙体及其横向钢管支撑和锚杆安装完毕后，自上而下在所有墙体的通孔中穿入预应力钢筋，并在第一段墙体上部进行预应力张拉，使各段墙体形成统一整体；最后拆除所有横向钢管支撑、斜撑、钢围檩及钢管支撑柱，地下连续墙施工完毕。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，步骤1)中所述通孔的直径为所述预应力钢筋直径的2.5倍。

4.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，在步骤6)开挖第二段土体之后安装第二段墙体之前，在第一段墙体底部的边缘至所述支撑柱的根部之间设置斜撑杆。