CN105625299B - 一种墙板式新型地下连续墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种墙板式新型地下连续墙及其施工方法。该连续墙由若干个单元槽段组成，每一单元槽段包括：钢筋混凝土导墙、两个主墙和一个铣接板；铣接板嵌固在两个主墙之间，嵌入深度20～30cm，由素混凝土或水泥土浇筑而成。Ⅰ期主墙充分发挥连续墙刚度大、抵抗弯矩、支护结构变形小的特点，利用其嵌固深度、刚度大等解决基坑稳定性问题，利用连续墙整体刚度大解决基坑变形问题；铣接板与Ⅰ期主墙起隔水防渗、挡墙间土、挡水的作用。该墙板式新型地下连续墙施工工艺简单，节省材料用量，省去了接头管(箱)吊放及顶拔环节，避免了接头管拔断或埋管风险，效率高、成本低。

Description

一种墙板式新型地下连续墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及工程技术领域，是一种墙板式新型地下连续墙及其施工方法，适用于地下水位埋藏浅、含深厚淤泥或弱透水层交互的深基坑支护工程。

背景技术

近年来，我国城市地下空间开发利用的程度和要求越来越高，我国已经进入大规模开发利用地下空间的时代，大规模的高层建筑地下室、地下商场、地下市政工程等都有深基坑工程，城区建筑物日益密集，深度15m以上的基坑频频出现诸如结构大变形、坑壁失稳、坑底凸涌、防渗或降水失效等问题，不但建筑自身受挫，而且引起大量周边环境问题。

地下连续墙为利用挖槽机械，借助泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇筑适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续地下墙体。具有整体刚度大、整体性好、防渗截水性能好、对周边环境扰动小的特点，可充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，紧邻已有建筑物及地下管线开挖深、大基坑；与主体结构相结合的“两墙合一”支护技术，可大大节省工程造价，采用“逆作法”施工，地上地下同步施工，大大加快施工进度，缩短工期。在充分利用地下空间，实现城市立体化开发进程中，地下连续墙已被公认为最佳支护结构之一。

地下连续墙接缝是地下连续墙防水设计及其使用过程中易出现问题的关键部位，基坑开挖范围内和基坑基底以下的地下连续墙接缝都非常重要，目前应用较多的接头形式有接头管、接头箱及各种隔板式接头等，由于接缝施工不当等原因，施工质量控制难度较大，墙缝渗漏水是地下连续墙施工的质量通病，渗漏不但直接影响工程地下结构的使用，而且难以处理。为保证地下连续墙结构整体无渗水、漏水、受力均匀，并节约资源与工程造价，组成地下连续墙的单元槽段间接缝的密实性、接缝处理是核心关键环节。

发明内容

本发明的目的是研发一种整体性好，基坑开挖过程中结构变形小，抗渗挡土效果良好，节约工程成本的墙板式地下连续墙及其施工方法，该地下连续墙施工工艺简单，节省材料用量及工程造价。

本发明提供的技术方案为：一种墙板式新型地下连续墙，由若干个槽段单元组成，其特征在于：每个槽段单元包括钢筋混凝土导墙、第一、第二主墙和连接在两个主墙之间的第一铣接板，所述第一、第二主墙为钢筋混凝土结构，嵌固在好土层或基岩上，达到连续墙的嵌固稳定性标准要求；所述钢筋混凝土导墙设置在主墙墙体两侧，且两相邻槽段单元的钢筋混凝土导墙连为一体；所述铣接板的厚度小于主墙的厚度，其两端分别嵌入两个主墙内，两相邻槽段单元的相邻主墙之间通过第二铣接板连接，第二铣接板一端嵌入其中一个槽段单元的第二主墙内，另一端嵌入与其相邻单元槽段的第一主墙内。

本发明较优的技术方案：所述第一、第二主墙的大小相同，其宽度为3～6m，厚0.5～1.5m。

本发明较优的技术方案：所述第一铣接板和第二铣接板均为素混凝土或水泥土结构，其厚度为主墙厚度的1/2-2/3，宽度为2.8～5.6m；第一、第二铣接板两端嵌入主墙内的深度均为20～30cm。

本发明较优的技术方案：所述钢筋混凝土导墙(1)的截面呈倒“L”型或“][”型。

本发明提供的另一种技术方案为：一种墙板式新型地下连续墙的施工方法，其特征在于具体施工步骤如下：

(1)按照现有的施工方法施工地下连续墙的导墙，导墙为现浇或预制的钢筋混凝土导墙，设置在主墙体两侧，截面呈倒“L”型或“][”型；主要起成槽导向定位、维护槽壁稳定的作用；

(2)按照设计要求沿着导墙长度方向将地下连续墙划分为若干个槽段单元和若干个置于两相邻槽段单元之间的第二铣接板槽段；

(3)按照设计要求将每个槽段单元划分成第一主墙槽段、第一铣接板槽段和第二主墙槽段三部分，并在第一个槽段单元的第一主墙槽段位置采用成槽机械开挖形成第一主墙槽，第一主墙槽的成槽深度进入基坑底以下至少15米深度，第一主墙槽的左、右两端分别超出第一主墙槽段边缘20-30cm，第一主墙槽完成后，放入预先制备好的与第一主墙槽相匹配的钢筋笼，并浇筑混凝土形成第一个槽段单元的第一主墙，第一主墙的嵌固要求达到基坑连续墙的嵌固稳定性标准要求；

(4)按照设计要求在第一个槽段单元的第二主墙槽段位置采用成槽机械开挖形成第二主墙槽，第一主墙槽的成槽深度进入基坑底以下至少15米深度，第二主墙槽的左、右两端分别超出第二主墙槽段边缘20-30cm，第二主墙槽完成后，放入预先制备好的与第二主墙槽相匹配的钢筋笼，并浇筑混凝土形成第一个槽段单元的第二主墙，第二主墙的嵌固要求达到基坑连续墙的嵌固稳定性标准要求；

(5)在地下连续墙第一槽段单元的第一主墙槽段与第二主墙槽段之间的第一铣接板槽段位置下入洗槽机，分别铣掉第一槽段主墙和第二槽段主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在第一槽段主墙与第二槽段主墙之间浇筑混凝土或水泥土，形成第一铣接板，第一铣接板的深度进入基坑底以下2-5米满足渗流稳定性；

(6)重复步骤(4)和步骤(5)，完成第二槽段单元的施工，并在第一槽段单元与第二槽段单元之间下入洗槽机，分别铣掉第一槽段单元的第二主墙和第二槽段单元的第一主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在第一槽段单元与第二槽段单元之间浇筑混凝土或水泥土，形成第二铣接板，第二铣接板的深度进入基坑底以下2-5米满足渗流稳定性；

(7)重复步骤(6)依次完成多个槽段单元和多个槽段单元之间的第二铣接板的施工至最后一个槽段单元，然后在最后一个槽段单元与第一个槽段单元之间下入洗槽机，分别铣掉最后一个槽段单元的第二主墙和第一槽段单元的第一主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在最后一个槽段单元与第一个槽段单元之间施工第二铣接板，形成一个完整的地下连续墙。

本发明进一步的技术方案：在步骤(3)和步骤(4)中的成槽施工是采用抓斗，或液压铣，或冲击钻，或抓斗和液压铣结合，或冲击钻和抓斗结合的方法施工。

本发明较优的技术方案：所述主墙的墙宽3～6m，厚0.5～1.2m，嵌固在好土层或基岩上；主墙的尺寸及配筋设计需通过地下地下连续墙内力与变形计算、承载力验算；根据基坑地层条件采用抓斗或液压铣或冲击钻等设备施工成槽，成槽深度进入粉砂层(标贯击数N大于50击)的宜采用抓铣结合或钻抓结合的方法成槽。所述第一铣接板槽段与第二铣接板槽段的长度均为2.8～5.6m。

本发明中的主墙的主要作用是保证基坑的稳定，其施工标准与现有地下连续墙的施工标准相同，施工过程中根据土层的要求来计算和设计其嵌固深度，确保主墙能够达到嵌固稳定性，如果是临时性结构只需要嵌入基坑以下稳定的土层内，如果是永久性结构，需要嵌入基坑以下的基岩内；铣接板主要作用起到隔水防渗、挡墙间土的作用，是由素混凝土或水泥土浇筑而成，底部进入隔水层或者进入含水层一定深度以减小水力梯度满足渗流稳定性，隔断基坑内外潜水及承压水的水力联系，或进入基坑底部足够深度，与主墙一起形成可靠的隔水帷幕，起隔水防渗、挡墙间土的作用。所述隔水层为渗透系数小于0.001m/d土层，比如一般粘性土、淤泥、致密岩石等。

本发明中的主墙能够充分发挥连续墙刚度大、抵抗弯矩、支护结构变形小的特点，利用其嵌固深度、刚度大等解决基坑稳定性问题，利用连续墙整体刚度大解决基坑变形问题；铣接板与主墙一起起隔水防渗、挡墙间土、挡水的作用。与传统地下连续墙结构形式及施工方法相比，该墙板式新型地下连续墙施工工艺简单，节省材料用量及工程造价，施工方法成熟，省去了接头管(箱)吊放及顶拔环节，避免了接头管拔断或埋管风险，效率高、成本低。

附图说明书

图1是本发明的正面结构示意图；

图2是本发明的横向剖视图；

图3是本发明的纵向剖视图；

图4、图5是本发明实施例示意图。

图中：1—钢筋混凝土导墙，2—第一主墙，2-1—第二主墙，3—第一铣接板，3-1—第二铣接板，4—杂填土，5—砂质粉土，6—淤泥质粘土，7—粉质粘土，8—砂质粉土夹粉砂，9—粉细砂，10—腰梁，11—冠梁，12—钢筋混凝土内支撑。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。如图1至图3所示的一种墙板式新型地下连续墙，由若干个槽段单元组成，每个槽段单元包括钢筋混凝土导墙1、第一、第二主墙2、2-1和连接在两个主墙之间的第一铣接板3，所述第一、第二主墙2、2-1为大小相同的钢筋混凝土结构，其宽度为3～6m，厚0.5～1.5m；所述钢筋混凝土导墙1设置在主墙墙体两侧，且两相邻槽段单元的钢筋混凝土导墙1连为一体，截面呈倒“L”型或“][”型；导墙的施工依次包括平整场地、测量放线、挖槽和处理弃土、绑扎钢筋、支模板、浇筑混凝土、拆模并设置横撑和导墙外侧回填土的过程。所述第一铣接板3其两端分别嵌入第一、第二主墙2、2-1内，两相邻槽段单元的相邻主墙之间通过第二铣接板3-1连接，第二铣接板3-1一端嵌入其中一个槽段单元的第二主墙2-1内，另一端嵌入与其相邻单元槽段的第一主墙2内。所述第一铣接板3和第二铣接板3-1均为素混凝土或水泥土结构，其厚度为主墙厚度的1/2-2/3，宽度为2.8～5.6m；第一、第二铣接板3、3-1两端嵌入主墙内的深度均为20-30cm。

每个单元槽段的第一主墙槽段与第二主墙槽段浇筑混凝土后，应在合理的时间内进行与第一铣接板接头处的切削施工。第一主墙槽段与第二主墙槽段浇筑混凝土最佳切削强度为7d～14d龄期强度，在这个时间段内施工第一铣接板槽段最为高效、经济。

实施例一：具体针对某基坑进行施工，主体结构为一栋46层框筒结构，设置三层地下室，基坑开挖深度17.51m，基坑侧壁从上到下依次为杂填土，砂质粉土，淤泥质粘土，粉质粘土，砂质粉土夹粉砂和粉细砂，地下水主要为上层滞水和承压水。该工程采用墙板式新型地下连续墙作为基坑围护结构，基坑施工阶段地下连续墙既作为挡土结构又作为止水帷幕，地下连续墙主墙厚度为1.0m，铣接板厚度0.6m，在地下连续墙施工完成之后，将靠近基坑内侧的导墙拆除，并基坑内竖向设置三道水平钢筋混凝土支撑系统(如图5所示)。该墙板式新型地下连续墙具体的施工步骤如下：

(1)施工导墙：按照现有的施工方法施工地下连续墙的导墙，导墙为现浇钢筋混凝土导墙，设置在主墙体两侧，截面呈倒“L”型。导墙的具体施工步骤：依次为平整场地、测量放线、挖槽和处理弃土、绑扎钢筋、支模板、浇筑混凝土、拆模并设置横撑和导墙外侧回填土；平整场地只需要确保场地满足施工要求；测量放线是按照施工图纸进行测量定位，然后用石灰粉放线；挖槽可以直接采用人工挖槽，挖槽深度1.5-1.8m，宽1.2-1.5m，挖好之后对槽体的侧壁进行铲平处理，挖好之后便在槽体的两侧外端面及两侧壁位置绑扎钢筋，采用8-10mm直径的冷轧钢筋，纵筋的间距为20-30cm，横筋的间距为15-20cm，纵筋与横筋间采用钢丝绑扎；支模板是在槽体两侧壁采用4-6mm厚的钢模板支护，并在两侧钢板之间用钢管支撑；混凝土采用C20，均匀浇筑，在浇筑过程中对其进行捣实，混凝土浇筑好之后需要进行5-7天的养护；拆除模板的时候，需要对槽体两侧的混凝土墙体每隔10-15m设置一木横撑，还可以在槽体内壁采用实心砖进行砌筑对两侧墙体进行加固；

(2)划分地连墙单元槽段：按照设计图纸将地下连续墙划分为若干个槽段单元和若干个置于两相邻槽段单元之间的第二铣接板槽段，每个槽段单元划分成第一主墙槽段、第一铣接板槽段和第二主墙槽段三部分，基坑的转角槽段设置为主墙槽段；

(3)单元槽段施工

a.在第一个槽段单元的第一主墙槽段位置采用液压抓斗成槽设备开挖形成第一主墙槽，第一主墙槽的成槽深度进入基坑底以下17.6米，到达粉细砂层内，第一主墙槽的左、右两端分别超出第一主墙槽段边缘20cm(接头处套铣切削厚度)。放入钢筋笼，并浇筑混凝土形成第一个槽段单元的第一主墙2，所述第一主墙2的宽度为4m，厚度为1.0m；

b.在第一个槽段单元的第二主墙槽段位置采用液压抓斗成槽设备开挖形成第二主墙槽，第二主墙槽的成槽深度进入基坑底以下17.6米，到达粉细砂层内，第二主墙槽的左、右两端分别超出第二主墙槽段边缘20cm(套铣切削厚度)，第二主墙槽完成后，放入钢筋笼，并浇筑混凝土形成第一个槽段单元的第二主墙2-1，第二主墙2-1与步骤a中第一主墙2的大小相同，宽度为4m，厚度为1.0m；

c.在地下连续墙第一槽段单元的第一主墙槽段与第二主墙槽段之间的第一铣接板槽段位置下入洗槽机，分别铣掉第一槽段主墙和第二槽段主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在第一槽段主墙与第二槽段主墙之间浇筑混凝土，形成第一铣接板3，第一铣接板3的深度进入基坑底以下3.5米，达到粉质粘土层，其厚度为0.6m，宽度为2.8m；

(4)重复步骤(2)和步骤(3)，完成第二槽段单元的施工，并在第一槽段单元与第二槽段单元之间下入洗槽机，分别铣掉第一槽段单元的第二主墙和第二槽段单元的第一主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在第一槽段单元与第二槽段单元之间浇筑混凝土，形成第二铣接板，第二铣接板的深度进入基坑底以下3.5米，达到粉质粘土层，其厚度为0.6m，宽度为2.8m；

(5)重复步骤(4)依次完成多个槽段单元和多个槽段单元之间的第二铣接板的施工至最后一个槽段单元，然后在最后一个槽段单元与第一个槽段单元之间下入洗槽机，分别铣掉最后一个槽段单元的第二主墙和第一槽段单元的第一主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在最后一个槽段单元与第一个槽段单元之间施工第二铣接板，形成一个完整的地下连续墙。

实施例一施工完成后其中一部分的结构示意图如图5所示，本实施例中的主墙能够充分发挥连续墙刚度大、抵抗弯矩、支护结构变形小的特点，铣接板与主墙一起起隔水防渗、挡墙间土、挡水的作用，稳定性也比较高。本发明的实施例不拘限于上述一种，根椐现有的施工技术和各结抅参数的不同，可以写出多个实施例，在此不一一贅述。

Claims (4)

1.一种墙板式地下连续墙的施工方法，其特征在于具体施工步骤如下：

（1）按照现有的施工方法施工地下连续墙的导墙，导墙为现浇或预制的钢筋混凝土导墙，设置在主墙体两侧，截面呈倒“L”型或“] [”型；

（2）按照设计要求沿着导墙长度方向将地下连续墙划分为若干个槽段单元和若干个置于两相邻槽段单元之间的第二铣接板槽段；

（3）按照设计要求将每个槽段单元划分成第一主墙槽段、第一铣接板槽段和第二主墙槽段三部分，并在第一个槽段单元的第一主墙槽段位置采用成槽机械开挖形成第一主墙槽，第一主墙槽的成槽深度进入基坑底以下至少15米深度，第一主墙槽的左、右两端分别超出第一主墙槽段边缘20-30cm，第一主墙槽完成后，放入预先制备好的与第一主墙槽相匹配的钢筋笼，并浇筑混凝土形成第一个槽段单元的第一主墙，第一主墙的嵌固要求达到基坑连续墙的嵌固稳定性标准要求；

（4）按照设计要求在第一个槽段单元的第二主墙槽段位置采用成槽机械开挖形成第二主墙槽，第一主墙槽的成槽深度进入基坑底以下至少15米深度，第二主墙槽的左、右两端分别超出第二主墙槽段边缘20-30cm，第二主墙槽完成后，放入预先制备好的与第二主墙槽相匹配的钢筋笼，并浇筑混凝土形成第一个槽段单元的第二主墙，第二主墙的嵌固要求达到基坑连续墙的嵌固稳定性标准要求；

（5）在地下连续墙第一槽段单元的第一主墙槽段与第二主墙槽段之间的第一铣接板槽段位置下入洗槽机，分别铣掉第一槽段主墙和第二槽段主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在第一槽段主墙与第二槽段主墙之间浇筑混凝土或水泥土，形成第一铣接板，第一铣接板的深度进入基坑底以下2-5米满足渗流稳定性；

（6）重复步骤（4）和步骤（5），完成第二槽段单元的施工，并在第一槽段单元与第二槽段单元之间下入洗槽机，分别铣掉第一槽段单元的第二主墙和第二槽段单元的第一主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在第一槽段单元与第二槽段单元之间浇筑混凝土或水泥土，形成第二铣接板，第二铣接板的深度进入基坑底以下2-5米满足渗流稳定性；

（7）重复步骤（6）依次完成多个槽段单元和多个槽段单元之间的第二铣接板的施工至最后一个槽段单元，然后在最后一个槽段单元与第一个槽段单元之间下入洗槽机，分别铣掉最后一个槽段单元的第二主墙和第一槽段单元的第一主墙超出槽段边缘的混凝土，形成新鲜的锯齿形混凝土搭接面，并在最后一个槽段单元与第一个槽段单元之间施工第二铣接板，形成一个完整的地下连续墙。

2.根据权利要求1所述的一种墙板式地下连续墙的施工方法，其特征在于：在步骤（3）和步骤（4）中的成槽施工是采用抓斗，或液压铣，或冲击钻，或抓斗和液压铣结合，或冲击钻和抓斗结合的方法施工。

3.根据权利要求1所述的一种墙板式地下连续墙的施工方法，其特征在于：所述主墙的墙宽3~6m，厚0.5~1.2m，嵌固在好土层或基岩上。

4.根据权利要求1所述的一种墙板式地下连续墙的施工方法，其特征在于：所述第一铣接板槽段与第二铣接板槽段的长度均为2.8~5.6m。