CN103835283A - 全湿接头预制预应力地下连续墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全湿接头预制预应力地下连续墙以及施工方法，该连续墙包括从上往下依次连接的若干墙段（1），所述墙段（1）截面中部为空腔（4），所述墙段（1）沿长度方向的中心处设置有凹形槽段（8），沿墙段（1）上下连接部位设有半锥形孔（5），所述半锥形孔（5）连通所述空腔（4）与所述凹形槽段（8），在所述半锥形孔（5）内浇筑混凝土形成防水湿接头。本发明连续墙全部使用湿接头连接，解决了墙段连接处的渗漏问题；墙段之间通过施加预应力，提高了地下连续墙的抗弯刚度、抗裂性能及耐久性能；地下连续墙连接钢筋网片的设置增强了墙幅之间的抗剪性能；墙段在地面施工，质量易得到保证。

Description

全湿接头预制预应力地下连续墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑基坑工程的地下连续墙设计及施工领域，特别涉及一种全湿接头预制预应力地下连续墙及这种地下连续墙的施工方法。

背景技术

地下连续墙施工技术起源于欧洲，1938年在意大利开发泥浆支护深槽中建造地下连续墙的施工方法。1950在意大利首先使用泥浆深槽建造地下连续墙工程。20世纪50～60年代该项技术在西方发达国家、前苏联及日本得到推广。1958年我国运用此技术修建了水坝防渗墙，70年代中期此项技术推广应用到建筑、煤矿和市政等行业。地下连续墙因其刚度大，具有对基坑周围土体及结构物影响小的优点，可以当挡土墙使用，随着成槽机械的完善，施工精度的提高，也可以作为主体结构的地下外墙使用。

地下连续墙主要有以下几种：

1、槽段内现浇地下连续墙：这种墙体施工步骤为导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作、成槽放样、成槽施工、吊放钢筋笼、水下灌注混凝土、槽段接头处理等。此种技术存在的缺点有：（1）地下连续墙施工质量受地层影响大，在复杂地层中，通常有缩壁、坍塌、墙体漏筋、墙幅厚度不足及“鼓肚”等质量问题；（2）接头处的施工质量影响地下连续墙的整体质量。常用的工字钢接头在混凝土灌注过程中存在混凝土绕流和接头部位夹泥等质量缺陷。锁口管接头水下作业质量控制难度大，易造成锁口管倾斜，导致地下连续墙竖向接缝不顺直，易出现渗流等现象。（3）夹泥沙的地下连续墙在基坑开挖时出现落水、侧向变形大等质量问题。槽段底部沉渣厚，浇筑地下连续墙时易夹泥沙，严重影响地下连续墙的质量。

2、预制地下连续墙：这种墙体将连续墙在地面施工，成槽后将墙体下放入槽内。这种墙体包括巴黎墙、钢筋混凝土预制地下连续墙、格构式预应力预制地下连续墙等。这种墙对成槽的质量要求低，避免了墙体质量的缺陷。但是这些墙在墙体连接处易出现地下水渗漏的问题，为了避免渗漏问题往往会提高施工成本。如巴黎墙在接头处需要使用特殊的固化泥浆；格构式预应力预制地下连续墙在预制墙体的两侧还需要浇两道水泥砂浆。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种构造合理、连接可靠、结构性能优良、工业化程度高的全湿接头预制预应力地下连续墙及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的全湿接头预制预应力地下连续墙包括从上往下依次连接的若干墙段，所述墙段包括预制箱型混凝土结构，所述箱型混凝土结构上预留预应力筋孔，所述墙段间通过插接结构连接，所述墙段截面中部为空腔，所述墙段沿长度方向的中心处设置有凹形槽段，所述箱型混凝土结构上下连接部位设有半锥形孔，所述半锥形孔连通所述空腔与所述凹形槽段，在所述半锥形孔内浇筑混凝土形成防水湿接头，所述墙段沿长度方向的两侧还设置有能够纵向贯穿所述墙段的槽孔，所述的槽孔包括卡口和注浆孔，在所述卡口内放置钢筋网片。     所述的墙段截面中部空腔为矩形或圆形。     所述的凹形槽段设置为半圆或矩形。     所述的槽孔为优弓形。

所述的插接结构包括连接插头和插头孔，所述连接插头设置于墙段长度方向两侧的上或下表面，所述插头孔对应所述连接插头设置于墙段的下或上表面。

所述的2个墙段进行连接，在所述的凹形槽段处形成接头孔，在接头孔内放置钢筋笼；墙体内的预应力筋孔可以为U型，用于完成竖向墙段拼接后施加预应力，预应力施加完成后浇混凝土封住墙体顶部的两个端头；在墙段空腔内浇筑的混凝土能够通过所述的半锥形孔流入槽段，在槽段处形成防水湿接头；连接圆孔分为卡口及注浆孔，卡口能够较好的固定钢筋网片，注浆孔的设置能够有效保证混凝土的浇筑质量。

预应力锚固端及施加预应力端都留在墙体顶部，施加预应力并浇混凝土封住两个端头，最后分别在墙段空腔内和墙段连接处浇筑混凝土。

具体地，本发明全湿接头预制预应力地下连续墙的施工方法包括以下步骤： 

步骤一：预制地下连续墙墙段、钢筋笼及钢筋网片

在现场或者工厂预制地下连续墙墙段，根据实际的运输能力及吊装的限制，将预制地下连续墙分为两节或多节预制，在各墙段内预留预应力筋孔或钢管；根据设计要求配置钢筋笼及抗剪钢筋网片；

步骤二：对预制地下连续墙开挖位置进行定位

通过测量确定地下连续墙槽段分幅位置，以槽段中心作为成槽及开挖定位中心，在预定地下连续墙位置开挖沟槽并浇筑地下连续墙导墙，依据测量得到的钢筋混凝土导墙顶为高程确定开挖深度；

步骤三：对定位好的地下连续墙槽段进行成槽施工

预制地下连续墙墙段的单元槽段开挖至设计深度并清除底部成渣，开挖槽段使用膨润土进行泥浆护壁；为了保证槽壁稳定，在成槽过程中每隔2个小时检测一次泥浆质量，并及时更换不合格的泥浆；

步骤四：吊装预制地下连续墙墙段、钢筋笼及钢筋网片

具体的吊装步骤：用大型吊机将预制装配好的单幅地下连续墙吊放入有护壁泥浆的地槽内，按步骤二设计的位置及标高用吊筋吊放在指定位置；同上，下放第二幅墙体，使其与前幅墙体一侧的半圆形槽段接头合成一个圆形接头孔；接头清孔，放置钢筋笼及抗剪连接网片；

或者也可以按照下面的方法分段吊入：首先，在每节墙段的连接处预埋有连接钢板，将预制地下连续墙底部墙段吊装至步骤三的槽中，并通过墙段临时预留孔使用杆件将墙段横担于导墙上，吊装第二节墙段，第二节墙段通过连接钢板与位于底部的墙段连接，可以先用拼接钢板焊接，再用螺栓连接，两幅墙段连接完成，然后依次完成全部墙段的吊装连接，构成单幅完整的地下连续墙，最后将墙体固定于导墙上；

步骤五：清理空腔壁及浇筑混凝土 

先用钻机将空腔壁上的固化泥浆清理干净，清理合格后从地下连续墙的底部浇注混凝土，浇至墙体顶部并静置，保证混凝土从锥形孔流入接头孔中，完成墙段浇筑后，进行接头的浇筑并静置。     与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1）本发明全湿接头预制预应力地下连续墙全部使用湿接头连接，在多个槽段通过现浇接头连接，且单幅地下连续墙通过分段连接，在连接处设置与接头孔连通的锥形孔，墙段空腔浇筑混凝土时可以通过该孔流向接头孔。保证了纵向槽段之间、竖向墙段之间全部使用湿接头连接，很好的解决了渗漏问题。

2）本发明连续墙U型预应力筋的使用提高了地下连续墙的抗弯刚度、抗裂性能及耐久性能。预应力的施加增加了地下连续墙的抗弯刚度，延迟了混凝土的开裂时间，并且预应力锚固端及施加预应力端都留在墙体顶部，通过浇混凝土封住两个端头，很好的提高了墙体的耐久性。

3）本发明连续墙连接钢筋网片槽孔的设置增强了墙幅之间的抗剪性能。该槽孔包括卡口及注浆孔，卡口较好的固定钢筋网片，注浆孔的设置有效的保证了混凝土浇筑质量。通过设置抗剪连接网片，并现浇抗渗微膨胀混凝土，使得墙段之间的连接性能、抗剪性能得到很大提高。

4）墙段在地面施工，墙段的质量得到保证，同时杜绝了成槽现浇地下连续墙存在的缩壁、坍塌、墙体漏筋、墙幅厚度不足及“鼓肚”等质量问题。

5）本发明预制地下连续墙可以实现快速施工的要求。本发明连续墙采用适当分墙段制作，可实现工厂预制，采用构件空腹的构造，解决运输和吊装问题。在上下两个墙段之间设计了定位连接插头，提高了施工速度的同时，也保证了墙段的施工质量。  

附图说明

图1为本发明全湿接头预制预应力地下连续墙一个墙段的侧立面结构示意图；

图2为本发明全湿接头预制预应力地下连续墙连接的两个墙段正立面结构示意图；

图3为本发明全湿接头预制预应力地下连续墙一个槽段的横截面结构示意图；

图4为本发明全湿接头预制预应力地下连续墙两个槽段的横截面连接结构示意图；

图中：1、墙段 ， 2、箱型混凝土结构，3、预应力筋孔，4、空腔，5、半锥形孔，6、连接插头， 7、插头孔，8、凹形槽段，9、钢筋笼，10、槽孔，11、钢筋网片 12、U型孔道。  

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明全湿接头预制预应力地下连续墙包括从上往下依次连接的若干墙段1，所述墙段1包括预制箱型混凝土结构2，所述箱型混凝土结构2上预留预应力筋孔3，所述墙段1间通过插接结构连接，所述墙段1截面中部为空腔4，所述墙段1沿长度方向的中心处设置有凹形槽段8，所述箱型混凝土结构2上下连接部位设有半锥形孔5，所述半锥形孔5连通所述空腔4与所述槽段8，在所述半锥形孔5内浇筑混凝土形成防水湿接头，所述墙段1沿长度方向的两侧还设置有能够纵向贯穿所述墙段1的槽孔10，所述的槽孔10包括卡口和注浆孔，在所述卡口内放置钢筋网片11。

将所述的2个墙段1通过连接插头和对应的插头孔连接，在所述的凹形槽段8处形成接头孔，在接头孔内放置钢筋笼9；墙体内的预应力筋孔3可以为U型，用于完成竖向墙段拼接后施加预应力并浇混凝土封住墙体顶部的两个端头；在墙段空腔内浇筑的混凝土能够通过所述的半锥形孔5流入槽段8，在槽段8处形成防水湿接头。

连续墙通过墙段预制拼接，在接头处用混凝土现浇而成，连续墙全部使用湿接头连接，地下连续墙分多个槽段通过现浇接头连接，单幅地下连续墙通过分段连接，在连接处设置了与接头连通的锥形孔，槽段空腔浇筑混凝土时可以通过该孔流向接头。通过在墙段上部锚具端施加预应力并浇混凝土封住两个端头，最后分别在墙段空腔内和墙段连接处浇筑混凝土。

具体地，本发明的施工方法包括以下步骤： 

步骤一：预制地下连续墙墙段、钢筋笼及钢筋网片 

在现场或者工厂预制地下连续墙墙段，根据实际的运输能力及吊装的限制，将预制地下连续墙分为两节或多节预制，在各墙段内预留预应力筋孔或钢管；根据设计要求配置钢筋笼及抗剪钢筋网片；

步骤二：对预制地下连续墙开挖位置进行定位

通过测量确定地下连续墙槽段分幅位置，以槽段中心作为成槽及开挖定位中心，在预定地下连续墙位置开挖沟槽并浇筑地下连续墙导墙，依据测量得到的钢筋混凝土导墙顶为高程确定开挖深度；

步骤三：对定位好的地下连续墙槽段进行成槽施工

预制地下连续墙墙段的单元槽段开挖至设计深度并清除底部成渣，开挖槽段使用膨润土进行泥浆护壁；为了保证槽壁稳定，在成槽过程中每隔2个小时检测一次泥浆质量，并及时更换不合格的泥浆；

步骤四：吊装预制地下连续墙墙段、钢筋笼及钢筋网片

具体的吊装步骤：用大型吊机将预制装配好的单幅地下连续墙吊放入有护壁泥浆的地槽内，按步骤二设计的位置及标高用吊筋吊放在指定位置；同上，下放第二幅墙体，使其与前幅墙体一侧的半圆形槽段接头合成一个圆形接头孔；接头清孔，放置钢筋笼及抗剪连接网片；

或者也可以按照下面的方法分段吊入：首先，在每节墙段的连接处预埋有连接钢板，将预制地下连续墙底部墙段吊装至步骤三的槽中，并通过墙段临时预留孔使用杆件将墙段横担于导墙上，吊装第二节墙段，第二节墙段通过连接钢板与位于底部的墙段连接，可以先用拼接钢板焊接，再用螺栓连接，两幅墙段连接完成，然后依次完成全部墙段的吊装连接，构成单幅完整的地下连续墙，最后将墙体固定于导墙上；

步骤五：清理空腔壁及浇筑混凝土

先用钻机将空腔壁上的固化泥浆清理干净，清理合格后从地下连续墙的底部浇注混凝土，浇至墙体顶部并静置，保证混凝土从锥形孔流入接头孔中，完成墙段浇筑后，进行接头的浇筑并静置。

Claims (6)

1.一种全湿接头预制预应力地下连续墙，包括从上往下依次连接的若干墙段（1），所述墙段（1）包括预制箱型混凝土结构（2），所述箱型混凝土结构（2）上预留预应力筋孔（3），其特征在于，所述墙段（1）间通过插接结构连接，所述墙段（1）截面中部为空腔（4），所述墙段（1）沿长度方向的中心处设置有凹形槽段（8），所述预制箱型混凝土结构（2）上下连接部位设有半锥形孔（5），所述半锥形孔（5）连通所述空腔（4）与所述凹形槽段（8），在所述半锥形孔（5）内浇筑混凝土形成防水湿接头，所述墙段（1）沿长度方向的两侧还设置有能够纵向贯穿所述墙段（1）的槽孔（10），所述的槽孔（10）包括卡口和注浆孔，在所述卡口内放置钢筋网片。

2.根据权利要求1所述的全湿接头预制预应力地下连续墙，其特征在于，所述的墙段（1）截面中部空腔为矩形或圆形。

3.根据权利要求1所述的全湿接头预制预应力地下连续墙，其特征在于，所述的凹形槽段（8）设置为半圆或矩形。

4.根据权利要求1所述的全湿接头预制预应力地下连续墙，其特征在于，所述的槽孔（10）为优弓形。

5.根据权利要求1所述的全湿接头预制预应力地下连续墙，其特征在于，所述的插接结构包括连接插头（6）和插头孔（7），所述连接插头（7）设置于墙段（1）长度方向两侧的上或下表面，所述插头孔（7）对应所述连接插头（7）设置于墙段（1）的下或上表面。

6.一种如权利要求1所述的全湿接头预制预应力地下连续墙的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：预制地下连续墙墙段、钢筋笼及钢筋网片

在现场或者工厂预制地下连续墙墙段，根据实际的运输能力及吊装的限制，将预制地下连续墙分为两节或多节预制，在各墙段内预留预应力筋孔或钢管；根据设计要求配置钢筋笼及抗剪钢筋网片；

步骤二：对预制地下连续墙开挖位置进行定位

通过测量确定地下连续墙槽段分幅位置，以槽段中心作为成槽及开挖定位中心，在预定地下连续墙位置开挖沟槽并浇筑地下连续墙导墙，依据测量得到的钢筋混凝土导墙顶为高程确定开挖深度；

步骤三：对定位好的地下连续墙槽段进行成槽施工

预制地下连续墙墙段的单元槽段开挖至设计深度并清除底部成渣，开挖槽段使用膨润土进行泥浆护壁；为了保证槽壁稳定，在成槽过程中每隔2个小时检测一次泥浆质量，并及时更换不合格的泥浆；

步骤四：吊装预制地下连续墙墙段、钢筋笼及钢筋网片

具体的吊装步骤：用大型吊机将预制装配好的单幅地下连续墙吊放入有护壁泥浆的地槽内，按步骤二设计的位置及标高用吊筋吊放在指定位置；同上，下放第二幅墙体，使其与前幅墙体一侧的半圆形槽段接头合成一个圆形接头孔；接头清孔，放置钢筋笼及抗剪连接网片；

或者也可以按照下面的方法分段吊入：首先，在每节墙段的连接处预埋有连接钢板，将预制地下连续墙底部墙段吊装至步骤三的槽段中，并通过墙段临时预留孔使用杆件将墙段横担于导墙上，吊装第二节墙段，第二节墙段通过连接钢板与位于底部的墙段连接，可以先用拼接钢板焊接，再用螺栓连接，两幅墙段连接完成，然后依次完成全部墙段的吊装连接，构成单幅完整的地下连续墙，最后将墙体固定于导墙上；

步骤五：清理矩形空腔壁及浇筑混凝土

先用钻机将空腔壁上的固化泥浆清理干净，清理合格后从地下连续墙的底部浇注混凝土，浇至墙体顶部并静置，保证混凝土从锥形孔流入接头孔中，完成墙段浇筑后，进行接头的浇筑并静置。

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