CN105696546A - 一种低耗材地下连续墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低耗材地下连续墙及其施工方法，包括地下连续墙体、嵌在地下连续墙体内的钢筋笼骨架以及多根无粘结预应力钢绞线，每根无粘结预应力钢绞线末端咬合有定值锚头，无粘结预应力钢绞线的始端竖直向上伸出地下连续墙体外，无粘结预应力钢绞线的末端通过定值锚头嵌在地下连续墙体内，采用可回收的无粘结预应力钢绞线代替地下连续墙钢筋笼中的大部分竖向受力钢筋，大幅减少地下连续墙中钢材的总用量，钢材包括钢筋及无粘结预应力钢绞线，降低工程成本；并且在地下连续墙的支护任务完成后，可对钢筋笼中的无粘结预应力钢绞线进行回收，减少了支护结构中废弃的钢材量，又可重复利用回收的无粘结预应力钢绞线，达到节能降耗的目的。

Description

一种低耗材地下连续墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工研究领域中的一种地下连续墙，特别是涉及一种临时基坑支护结构的低耗材地下连续墙，还涉及一种临时基坑支护结构的低耗材地下连续墙的施工方法。

背景技术

基坑支护工程是岩土工程、结构工程施工技术互相交叉的学科，是多种复杂因素交互影响的系统工程，在理论研究方面有待进一步发展。

在深基坑支护工程中，使用钢筋混凝土地下连续墙作为基坑的挡土结构，实现基坑的垂直开挖，是一种较常规的施工方法，已被广泛地应用。

为防止基坑周边地基变形超过允许值，保证基坑施工的安全，支护基坑的混凝土地下连续墙要有足够的强度和刚度，因此，需在地下连续墙中配置大量的钢筋，以满足基坑施工安全要求。然而，基坑支护工程是个临时工程，大多数钢筋混凝土地下连续墙为临时结构，当基坑内建筑物完成施工后，基坑的支护任务也随之完成，钢筋混凝土地下连续墙也就被废弃，因而造成大量钢筋的浪费。

发明内容

本发明为了减少地下连续墙中钢筋的浪费，提供一种临时基坑支护结构的低耗材地下连续墙，即在地下连续墙的配筋中，采用可回收的无粘结预应力钢绞线代替地下连续墙钢筋笼中的大部分竖向受力钢筋，大幅减少地下连续墙中钢材(包括钢筋及无粘结预应力钢绞线)的总用量，降低工程成本；并且在地下连续墙的支护任务完成后，可对钢筋笼中的无粘结预应力钢绞线进行回收，即减少了支护结构中废弃的钢材量，又可重复利用回收的无粘结预应力钢绞线，达到节能降耗的目的。

还提供一种临时基坑支护结构的低耗材地下连续墙的施工方法。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种低耗材地下连续墙，包括地下连续墙体、嵌在地下连续墙体内的钢筋笼骨架以及布置在钢筋笼骨架上的多根无粘结预应力钢绞线，每根所述无粘结预应力钢绞线末端咬合有定值锚头，所述无粘结预应力钢绞线的始端竖直向上伸出地下连续墙体外，无粘结预应力钢绞线的末端通过定值锚头嵌在地下连续墙体内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定值锚头通过金属套挤压无粘结预应力钢绞线的末端后固定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定值锚头和无粘结预应力钢绞线之间的握裹力等于无粘结预应力钢绞线的极限抗拉强度的75%。

作为上述技术方案的进一步改进，所述无粘结预应力钢绞线的抗拉设计值为定值锚头与无粘结预应力钢绞线的握裹力的80%。

作为上述技术方案的进一步改进，所述钢筋笼骨架包括钢筋笼骨架横向钢筋、钢筋笼骨架内撑钢筋和钢筋笼骨架竖向受力钢筋，所述钢筋笼骨架横向钢筋点焊在钢筋笼骨架竖向受力钢筋的外侧，所述钢筋笼骨架内撑钢筋呈[型，钢筋笼骨架内撑钢筋的两端固定在两根钢筋笼骨架竖向钢筋的内侧，所述无粘结预应力钢绞线通过铁丝绑扎在钢筋笼骨架横向钢筋的内侧，无粘结预应力钢绞线与钢筋笼骨架竖向受力钢筋平行。

一种低耗材地下连续墙的施工方法，包括以下步骤，

1）、根据基坑支护结构外侧的土压力、水压力等荷载情况，进行地下连续墙结构设计，无粘结预应力钢绞线的抗拉设计值等于无粘结预应力钢绞线极限抗拉强度的60%，确定地下连续墙中钢筋、钢绞线的配筋量；

2）、根据地下连续墙中钢筋、钢绞线的配筋图，制作钢筋笼骨架，然后在钢筋笼骨架上通过铁丝绑扎无粘结预应力钢绞线，完成钢筋笼骨架的制作；

3）、进行基坑支护地下连续墙成槽施工，经检验槽孔合格后吊装钢筋笼骨架入槽，而后浇筑混凝土形成墙段，依序重复上述施工，浇筑完成基坑支护地下连续墙；

4）、基坑支护地下连续墙混凝土达到龄期后，对无粘结预应力钢绞线张拉锁定，最大张拉力不得超过无粘结预应力钢绞线极限抗拉力的63%；

5）、基坑开挖过程中及开挖后，保持对基坑进行持续的变位观测，基坑支护任务完成后，可对无粘结预应力钢绞线进行逐根回收；

6）、基坑支护任务完成后，对无粘结预应力钢绞线回收时，采用张拉千斤张拉，拉力应大于无粘结预应力钢绞线极限抗拉力的75%，将无粘结预应力钢绞线从定值锚头的金属套中拉出，实施无粘结预应力钢绞线的回收。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤4）中，无粘结预应力钢绞线张拉锁定后，其露出地下连续墙体外的部分用胶带缠绕密实。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤6）中，无粘结预应力钢绞线的回收按两序进行，第一序回收的无粘结预应力钢绞线和第二序回收的无粘结预应力钢绞线间隔布置，先对第一序中的无粘结预应力钢绞线进行回收，再对第二序中的无粘结预应力钢绞线进行回收。

本发明的有益效果是：本发明为了减少地下连续墙中钢筋的浪费，在地下连续墙的配筋中，采用可回收的无粘结预应力钢绞线代替地下连续墙钢筋笼中的大部分竖向受力钢筋，大幅减少地下连续墙中钢材的总用量，钢材包括钢筋及无粘结预应力钢绞线，降低工程成本；并且在地下连续墙的支护任务完成后，可对钢筋笼中的无粘结预应力钢绞线进行回收，即减少了支护结构中废弃的钢材量，又可重复利用回收的无粘结预应力钢绞线，达到节能降耗的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明中钢筋笼骨架的平面示意图；

图2是本发明中无粘结预应力钢绞线的结构示意图；

图3是本发明中无粘结预应力钢绞线平面布置示意图；

图4是本发明中无粘结预应力钢绞线竖向布置示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

参照图1～图4，一种低耗材地下连续墙，包括地下连续墙体、嵌在地下连续墙体内的钢筋笼骨架以及布置在钢筋笼骨架上的多根无粘结预应力钢绞线6，每根所述无粘结预应力钢绞线6末端咬合有定值锚头4，所述无粘结预应力钢绞线6的始端竖直向上伸出地下连续墙体外，无粘结预应力钢绞线6的末端通过定值锚头4嵌在地下连续墙体内。

进一步作为优选的实施方式，所述定值锚头4通过金属套5挤压无粘结预应力钢绞线6的末端后固定。

进一步作为优选的实施方式，所述定值锚头4和无粘结预应力钢绞线6之间的握裹力等于无粘结预应力钢绞线6的极限抗拉强度的75%。

进一步作为优选的实施方式，所述无粘结预应力钢绞线6的抗拉设计值为定值锚头4与无粘结预应力钢绞线6的握裹力的80%。当地下连续墙完成支护任务后，利用拉力将无粘结预应力钢绞线6中的预应力筋从定值锚头4中拉出，完成无粘结预应力钢绞线6的回收。

进一步作为优选的实施方式，所述钢筋笼骨架包括钢筋笼骨架横向钢筋1、钢筋笼骨架内撑钢筋3和钢筋笼骨架竖向受力钢筋2，所述钢筋笼骨架横向钢筋1点焊在钢筋笼骨架竖向受力钢筋2的外侧，所述钢筋笼骨架内撑钢筋3呈[型，钢筋笼骨架内撑钢筋3的两端固定在两根钢筋笼骨架竖向钢筋的内侧，所述无粘结预应力钢绞线6通过铁丝绑扎在钢筋笼骨架横向钢筋1的内侧，无粘结预应力钢绞线6与钢筋笼骨架竖向受力钢筋2平行。钢筋笼骨架横向钢筋1、钢筋笼骨架内撑钢筋3、钢筋笼骨架竖向受力钢筋2的配置以保证钢筋笼具有够的刚度为原则，避免钢筋笼制作及吊装过程中变形而影响地下连接墙质量。

在地下连续墙的配筋中，采用可回收的无粘结预应力钢绞线6代替地下连续墙钢筋笼中的大部分竖向受力钢筋，大幅减少地下连续墙中钢材的总用量，钢材包括钢筋及无粘结预应力钢绞线6，降低工程成本；并且在地下连续墙的支护任务完成后，可对钢筋笼中的无粘结预应力钢绞线6进行回收，即减少了支护结构中废弃的钢材量，又可重复利用回收的无粘结预应力钢绞线6，达到节能降耗的目的。

一种低耗材地下连续墙的施工方法，包括以下步骤，

1）、根据基坑支护结构外侧的土压力、水压力等荷载情况，进行地下连续墙结构设计，无粘结预应力钢绞线6的抗拉设计值等于无粘结预应力钢绞线6极限抗拉强度的60%，确定地下连续墙中钢筋、钢绞线的配筋量；

2）、根据地下连续墙中钢筋、钢绞线的配筋图，制作钢筋笼骨架，然后在钢筋笼骨架上通过铁丝绑扎无粘结预应力钢绞线6，完成钢筋笼骨架的制作；

3）、进行基坑支护地下连续墙成槽施工，经检验槽孔合格后吊装钢筋笼骨架入槽，而后浇筑混凝土形成墙段，依序重复上述施工，浇筑完成基坑支护地下连续墙；

4）、基坑支护地下连续墙混凝土达到龄期后，对无粘结预应力钢绞线6张拉锁定，最大张拉力不得超过无粘结预应力钢绞线6极限抗拉力的63%；

5）、基坑开挖过程中及开挖后，保持对基坑进行持续的变位观测，基坑支护任务完成后，可对无粘结预应力钢绞线6进行逐根回收；

6）、基坑支护任务完成后，对无粘结预应力钢绞线6回收时，采用张拉千斤张拉，拉力应大于无粘结预应力钢绞线6极限抗拉力的75%，将无粘结预应力钢绞线6从定值锚头4的金属套5中拉出，实施无粘结预应力钢绞线6的回收。

进一步作为优选的实施方式，在步骤4）中，无粘结预应力钢绞线6张拉锁定后，其露出地下连续墙体外的部分用胶带缠绕密实。

进一步作为优选的实施方式，在步骤6）中，无粘结预应力钢绞线6的回收按两序进行，第一序回收的无粘结预应力钢绞线6和第二序回收的无粘结预应力钢绞线6间隔布置，先对第一序中的无粘结预应力钢绞线6进行回收，再对第二序中的无粘结预应力钢绞线6进行回收。

以下是本发明施工方法优选的一个实施例：

（1）、根据基坑支护结构外侧的土压力、水压力等荷载情况，进行地下连续墙结构设计，无粘结预应力钢绞线6的抗拉设计值等于无粘结预应力钢绞线6极限抗拉强度的60%，确定地下连续墙中钢筋、钢绞线的配筋量；

（2）、根据地下连续墙的结构尺寸，进行地下连续墙钢筋笼骨架设计，确定能保证钢筋笼施工刚度要求的钢筋笼骨架竖向受力钢筋2用量；

（3）、根据地下连续墙中竖向受力钢筋总配筋量，减去钢筋笼骨架中竖向受力钢筋用量，地下连续墙中其余竖向受力钢筋采用无粘结预应力钢绞线6替换，无粘结预应力钢绞线6的抗拉设计值取无粘结预应力钢绞线6极限抗拉强度的60%，采用等强度替代法计算无粘结预应力钢绞线6的用量，并绘制地下连续墙的配筋图；

（4）、根据地下连续墙的配筋图，制作钢筋笼骨架；钢筋笼骨架包括钢筋笼骨架横向钢筋1、钢筋笼骨架内撑钢筋3和钢筋笼骨架竖向受力钢筋2，钢筋笼骨架横向钢筋1布置在钢筋笼骨架竖向受力钢筋2的外侧，并且与钢筋笼骨架竖向受力钢筋2点焊连接，钢筋笼骨架内撑钢筋3为“[”型，布置在钢筋笼骨架竖向钢筋内侧，与钢筋笼骨架竖向受力钢筋2双面电弧焊接，钢筋笼骨架横向钢筋1、钢筋笼骨架内撑钢筋3、钢筋笼骨架竖向受力钢筋2的配置以保证钢筋笼具有够的刚度为原则，避免钢筋笼制作及吊装过程中变形而影响地下连接墙质量；

（5）、地下连续墙钢筋笼骨架制作好后，在钢筋笼骨架上安装无粘结预应力钢绞线6，无粘结预应力钢绞线6布置在钢筋笼骨架横向钢筋1的内侧，采用铁丝将无粘结预应力钢绞线6绑扎在钢筋笼骨架横向钢筋1上；无粘结预应力钢绞线6为未端带有定值锚头4的无粘结预应力钢绞线6，定值锚头4通过金属套5挤压无粘结预应力钢绞线6进行固定，定值锚头4和无粘结预应力钢绞线6的握裹力等于无粘结预应力钢绞线6的极限抗拉强度的75%，无粘结预应力钢绞线6的抗拉设计值为定值锚头4与无粘结预应力钢绞线6的握裹力的80%；

（6）、在地下连续墙钢筋笼制作的同时进行基坑支护地下连续墙造槽施工，经检验槽合格后吊装钢筋笼入槽，然后在无粘结预应力钢绞线6的端部安装工作锚板，经验收合格后浇筑混凝土形成墙段，通过定值锚头4将无粘结预应力钢绞线6的竖直嵌在地下连续墙中；

（7）、依序重复上述施工，浇筑完成基坑支护地下连续墙；

（8）、基坑支护地下连续墙混凝土达到无粘结预应力钢绞线6张拉要求的龄期后，进行地下连续墙无粘结预应力钢绞线6张拉锁定；

（9）、无粘结预应力钢绞线6张拉锁定后，其端部露出混凝土外的多余钢绞线用胶带缠绕密实，防止外露钢绞线日晒雨淋锈蚀等破坏，影响钢绞线的回收作业；

（10）、无粘结预应力钢绞线6张拉锁定等施工完成后，可进行基坑开挖。基坑开挖过程中及开挖后，保持对基坑进行持续的变位观测；

（11）、基坑支护任务完成后，实施对无粘结预应力钢绞线6的回收；

（12）、无粘结预应力钢绞线6回收时，采用张拉千斤张拉，拉力应大于无粘结预应力钢绞线6极限抗拉力的75%，将无粘结预应力钢绞线6从定值锚头4的金属套5中拉出，实施钢绞线的回收；

（13）、无粘结预应力钢绞线6的回收按两序进行，第一序和第二序间隔布置，先回收完第一序的无粘结预应力钢绞线6，再进行第二序的无粘结预应力钢绞线6回收。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种低耗材地下连续墙，其特征在于：包括地下连续墙体、嵌在地下连续墙体内的钢筋笼骨架以及布置在钢筋笼骨架上的多根无粘结预应力钢绞线，每根所述无粘结预应力钢绞线末端咬合有定值锚头，所述无粘结预应力钢绞线的始端竖直向上伸出地下连续墙体外，无粘结预应力钢绞线的末端通过定值锚头嵌在地下连续墙体内。

2.根据权利要求1所述的低耗材地下连续墙，其特征在于：所述定值锚头通过金属套挤压无粘结预应力钢绞线的末端后固定。

3.根据权利要求2所述的低耗材地下连续墙，其特征在于：所述定值锚头和无粘结预应力钢绞线之间的握裹力等于无粘结预应力钢绞线的极限抗拉强度的75%。

4.根据权利要求3所述的低耗材地下连续墙，其特征在于：所述无粘结预应力钢绞线的抗拉设计值为定值锚头与无粘结预应力钢绞线的握裹力的80%。

5.根据权利要求1~4任一项所述的低耗材地下连续墙，其特征在于：所述钢筋笼骨架包括钢筋笼骨架横向钢筋、钢筋笼骨架内撑钢筋和钢筋笼骨架竖向受力钢筋，所述钢筋笼骨架横向钢筋点焊在钢筋笼骨架竖向受力钢筋的外侧，所述钢筋笼骨架内撑钢筋呈[型，钢筋笼骨架内撑钢筋的两端固定在两根钢筋笼骨架竖向钢筋的内侧，所述无粘结预应力钢绞线通过铁丝绑扎在钢筋笼骨架横向钢筋的内侧，无粘结预应力钢绞线与钢筋笼骨架竖向受力钢筋平行。

6.一种如权利要求5所述低耗材地下连续墙的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

1）、根据基坑支护结构外侧的土压力、水压力等荷载情况，进行地下连续墙结构设计，无粘结预应力钢绞线的抗拉设计值等于无粘结预应力钢绞线极限抗拉强度的60%，确定地下连续墙中钢筋、钢绞线的配筋量；

2）、根据地下连续墙中钢筋、钢绞线的配筋图，制作钢筋笼骨架，然后在钢筋笼骨架上通过铁丝绑扎无粘结预应力钢绞线，完成钢筋笼骨架的制作；

3）、进行基坑支护地下连续墙成槽施工，经检验槽孔合格后吊装钢筋笼骨架入槽，而后浇筑混凝土形成墙段，依序重复上述施工，浇筑完成基坑支护地下连续墙；

4）、基坑支护地下连续墙混凝土达到龄期后，对无粘结预应力钢绞线张拉锁定，最大张拉力不得超过无粘结预应力钢绞线极限抗拉力的63%；

5）、基坑开挖过程中及开挖后，保持对基坑进行持续的变位观测，基坑支护任务完成后，可对无粘结预应力钢绞线进行逐根回收；

6）、基坑支护任务完成后，对无粘结预应力钢绞线回收时，采用张拉千斤张拉，拉力应大于无粘结预应力钢绞线极限抗拉力的75%，将无粘结预应力钢绞线从定值锚头的金属套中拉出，实施无粘结预应力钢绞线的回收。

7.根据权利要求6所述的低耗材地下连续墙的施工方法，其特征在于：在步骤4）中，无粘结预应力钢绞线张拉锁定后，其露出地下连续墙体外的部分用胶带缠绕密实。

8.根据权利要求6所述的低耗材地下连续墙的施工方法，其特征在于：在步骤6）中，无粘结预应力钢绞线的回收按两序进行，第一序回收的无粘结预应力钢绞线和第二序回收的无粘结预应力钢绞线间隔布置，先对第一序中的无粘结预应力钢绞线进行回收，再对第二序中的无粘结预应力钢绞线进行回收。