CN107326924A - 地下结构外墙hcmw工法叠合墙及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙，包括：水泥土搅拌桩墙，所述水泥土搅拌桩墙包括多个连续相互咬合的水泥土搅拌桩，所述多个水泥土搅拌桩内间隔或连续插设有钢筋混凝土预制桩；找平层，设置在水泥土搅拌桩墙的内壁上；地下结构外墙，所述地下结构外墙设置在找平层的内壁上，所述地下结构外墙包括钢筋和掺有防水密实剂的混凝土；所述水泥土搅拌桩墙与地下结构外墙之间通过连接结构组成为一个整体的受力构件；本发明还提供了上述叠合墙的施工方法。通过上述方式，本发明结构简单合理，取消肥槽，从而避免肥槽的一系列弊端，防水性能增强，支护墙与地下结构墙连为一个受力整体，增加强度，工序简化、施工方便、缩短工期。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙及其施工方法。
背景技术
传统地下结构外墙施工工序：支护、开挖(加大肥槽)、垫层、底板防水、绑扎底板钢筋和墙板钢筋、浇筑底板混凝土、绑扎外墙及柱钢筋、地下结构外墙内外侧立模、浇筑外墙混凝土、外墙防水卷材黏贴、防水保护、肥槽回填、室外管线埋设，地坪施工，在施工过程中以下几个问题普遍存在：
1、外墙立模板施工困难
基坑开挖空间有限，一般预留施工空间肥槽宽度不足1.2米，狭窄空间地下结构外墙模板施工难度大，工人工作环境差，作业进度慢，脚手架两次拆搭，周转材浪费严重；
2、肥槽回填土难压密实
外墙与支护结构之间空间过于狭小，防水卷材需要保护，回填土不能机械化施工，质量难以控制。回料松散，经常混入砖块、木条、垃圾等杂物，甚至带水回填。后期沉降延续时间长，沉降量大，造成水管漏水、管线损坏、散水装饰等设施破坏；
3、回填土松散，人为制造的蓄水盆
地下结构外墙周围回填土松散，人为制造了一个蓄水盆，地下结构就坐落在蓄水盆中，下雨积水、管道渗漏积水汇集在基坑肥槽中，由于基坑边坡防护措施阻挡积水流失，蓄水盆内水位高于周边土体中正常水位。水浮力超过设计抗浮标准。这是很多地下结构上浮的主要原因。如果有局部卷材损伤漏水，则整个卷材防水系统慢慢失效；
4、基坑回填后支护结构系统报废，浪费严重同时形成障碍永久存在。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙及其施工方法，结构简单合理，取消肥槽，从而避免肥槽的一系列弊端，防水性能增强，支护墙与地下结构墙连为一个受力整体，增加强度，工序简化、施工方便、缩短工期。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙，包括：
水泥土搅拌桩墙，所述水泥土搅拌桩墙包括多个连续相互咬合的水泥土搅拌桩，所述多个水泥土搅拌桩内间隔或连续插设有钢筋混凝土预制桩；
找平层，设置在水泥土搅拌桩墙的内壁上；
地下结构外墙，所述地下结构外墙设置在找平层的内壁上，所述地下结构外墙包括钢筋和掺有防水密实剂的混凝土；
所述水泥土搅拌桩墙与地下结构外墙之间通过连接结构组成为一个整体的受力构件。
在本发明一个较佳实施例中，所述连接结构为钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述连接结构为钢筋混凝土预制桩桩身与地下结构外墙的墙身通过剪力键连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述连接结构为钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接，并结合钢筋混凝土预制桩桩身与地下结构外墙的墙身通过剪力键连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述剪力键呈T字型，包括螺纹杆和位于螺纹杆一端的结合键，所述螺纹杆的另一端植入钢筋混凝土预制桩中，所述结合键位于地下结构外墙墙体内部。
在本发明一个较佳实施例中，所述找平层的内壁上设置有防水砂浆层，所述地下结构外墙设置在防水砂浆层的内壁上。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙的施工方法，包括以下具体步骤：
a、采用多轴搅拌桩机进行水泥土搅拌桩墙施工；
b、地下结构土方开挖，挖至设定深度，并使钢筋混凝土预制桩的内壁基本上露出；
c、在钢筋混凝土预制桩的内壁上植入对拉螺栓；
d、进行找平层施工；
e、地下结构外墙钢筋骨架施工；
f、将找平层的内壁作为外侧模板，在对拉螺栓的另一端上安装内侧模板；
g、浇筑掺有防水密实剂的混凝土；
h、待混凝土达到设计强度后，拆模；
i、将钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接，叠合墙施工完成。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙的施工方法，包括以下具体步骤：
a、采用多轴搅拌桩机进行水泥土搅拌桩墙施工；
b、地下结构土方开挖，挖至设定深度，并使钢筋混凝土预制桩的内壁基本上露出；
c、在钢筋混凝土预制桩的内壁上均匀植入对拉螺栓和剪力键；
d、进行找平层施工；
e、在找平层的内壁上抹防水砂浆层，并进行养护，养护时间大于等于15天，养护期间，防水砂浆层保持湿润；
f、检测防水砂浆层有无裂缝、空鼓等缺陷，如有则进行修补，直至合格；
g、地下结构外墙钢筋骨架施工；
h、将找平层的内壁作为外侧模板，在对拉螺栓的另一端上安装内侧模板；
i、浇筑掺有防水密实剂的混凝土；
j、待混凝土达到设计强度后，拆模，叠合墙施工完成。
在本发明一个较佳实施例中，步骤g中，剪力键的内端到达钢筋骨架厚度的中间位置处。
在本发明一个较佳实施例中，步骤g中，剪力键的内端与钢筋骨架之间焊接固定。
本发明具有以下有益效果：
1、水泥土搅拌桩墙和防水混凝土墙使用材料均为水泥基无机材料，深埋地下与土壤接触，特别是水泥土在地下化学反应延续时间长，强度、结晶体不断增长，与地下结构墙主体混凝土结构逐渐融合成一体；
2、防水性能显著增强，水泥土搅拌桩墙本身抗渗系数在10-8cm/s，有防水作用；水泥土搅拌桩墙与地下结构混凝土外墙紧密结合，取消了开挖肥槽，切断了透水路径，渗透路径延长，渗透水压显著减小；水泥土搅拌桩墙中，水泥土墙是连续的，从土、水泥土、混凝土墙刚度是渐变的，对混凝土墙变形约束较小，水泥土本身抗渗性强、塑性大、不易形成透水裂缝，每根预制桩独立承受外力，包裹在水泥土墙内，承受外力并不影响水泥土的抗渗性能；
3、降低施工难度，将水泥土搅拌桩墙作为外侧模板，只需在内侧单侧立模板，工序简单，通过在预制桩上植入对拉螺栓，单侧立模板操作容易，轻松简单；水泥土搅拌桩围护墙，基本是平面，简单挂网砂浆粉平，即可做刚性复合防水层；整个流程简单，工作面开阔、工人施工环境改善；
4、工期缩短，工序简化，取消了卷材施工、土方回填、外侧脚手架模板施工，受天气、空间等外在因素影响小，施工缝数量减少了，工期明显缩短；
5、成本节约，周转材使用减少，外侧立模板，所需用短小钢管、扣件等数量多，浪费严重，全部取消了；工序简化，施工缝数量减少，人工成本降低；支护桩可以用作主体桩一部分，工程桩数量可减少；回填成本节约了；施工用地减小了，可利用空间可放大，开发建设资源放大了。
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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图，其中：
图1是本发明地下结构外墙HCMW工法叠合墙一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图；
图3是本发明地下结构外墙HCMW工法叠合墙另一较佳实施例的结构示意图；
图4是图3的B-B向剖视图；
图5是图3的C-C向剖视图。
附图中各部件的标记如下：1、水泥土搅拌桩，2、钢筋混凝土预制桩，3、找平层，4、地下结构外墙，5、对拉螺栓，6、内侧模板，7、防水砂浆层，8、剪力键，9、螺纹杆，10、结合键。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明实施例包括：
实施例一：
本实施例适合二级及以下防水等级要求，具体如下：
一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙，包括：
水泥土搅拌桩墙，所述水泥土搅拌桩墙包括多个连续相互咬合的水泥土搅拌桩1，所述多个水泥土搅拌桩内间隔或连续插设有钢筋混凝土预制桩2；
找平层3，设置在水泥土搅拌桩墙的内壁上；
地下结构外墙4，所述地下结构外墙设置在找平层的内壁上，所述地下结构外墙包括钢筋和掺有防水密实剂的混凝土；
所述水泥土搅拌桩墙与地下结构外墙之间通过连接结构组成为一个整体的受力构件。
所述连接结构可以采用钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接或者钢筋混凝土预制桩桩身与地下结构外墙的墙身通过剪力键连接或者上述两种连接方式的结合，本实施例中采用顶部刚接连接，例如在顶部采用钢板分别锚固在两者顶端，将两者结合为一个整体。
本发明还公开了上述地下结构外墙HCMW工法叠合墙的施工方法，包括以下具体步骤：
a、采用多轴搅拌桩机进行水泥土搅拌桩墙施工；
b、地下结构土方开挖，挖至设定深度，并使钢筋混凝土预制桩的内壁基本上露出，此处还需要进行常规的底板防水、浇筑等施工，这里不再详述；
c、在钢筋混凝土预制桩的内壁上植入对拉螺栓5；
d、进行找平层施工；
e、地下结构外墙钢筋骨架施工；
f、将找平层的内壁作为外侧模板，在对拉螺栓的另一端上安装内侧模板6；
g、浇筑掺有防水密实剂的混凝土；
h、待混凝土达到设计强度后，拆模；
i、将钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接，叠合墙施工完成。
实施例二：
本实施例适合一级防水等级要求，具体如下：
一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙，包括：
水泥土搅拌桩墙，所述水泥土搅拌桩墙包括多个连续相互咬合的水泥土搅拌桩，所述多个水泥土搅拌桩内间隔或连续插设有钢筋混凝土预制桩；
找平层，设置在水泥土搅拌桩墙的内壁上；
防水砂浆层7，所述防水砂浆层设置在找平层的内壁上；
地下结构外墙，所述地下结构外墙设置在防水砂浆层的内壁上，所述地下结构外墙包括钢筋和掺有防水密实剂的混凝土；
所述水泥土搅拌桩墙与地下结构外墙之间通过连接结构组成为一个整体的受力构件。
所述连接结构可以采用钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接或者钢筋混凝土预制桩桩身与地下结构外墙的墙身通过剪力键连接或者上述两种连接方式的结合，本实施例中采用剪力键连接。
所述剪力键8呈T字型，包括螺纹杆9和位于螺纹杆一端的结合键10，所述螺纹杆的另一端植入钢筋混凝土预制桩中，所述结合键位于地下结构外墙墙体内部。
本发明还公开了上述地下结构外墙HCMW工法叠合墙的施工方法，包括以下具体步骤：
a、采用多轴搅拌桩机进行水泥土搅拌桩墙施工；
b、地下结构土方开挖，挖至设定深度，并使钢筋混凝土预制桩的内壁基本上露出，此处还需要进行常规的底板防水、浇筑等施工，这里不再详述；
c、在钢筋混凝土预制桩的内壁上均匀植入对拉螺栓和剪力键；
d、进行找平层施工；
e、在找平层的内壁上抹防水砂浆层，并进行养护，养护时间大于等于15天，养护期间，防水砂浆层保持湿润；
f、检测防水砂浆层有无裂缝、空鼓等缺陷，如有则进行修补，直至合格；
g、地下结构外墙钢筋骨架施工，剪力键的内端到达钢筋骨架厚度的中间位置处，更佳的，剪力键的内端与钢筋骨架之间焊接固定；
h、将找平层的内壁作为外侧模板，在对拉螺栓的另一端上安装内侧模板；
i、浇筑掺有防水密实剂的混凝土；
j、待混凝土达到设计强度后，拆模，叠合墙施工完成。
本发明具有以下有益效果：
1、水泥土搅拌桩墙和防水混凝土墙使用材料均为水泥基无机材料，深埋地下与土壤接触，特别是水泥土在地下化学反应延续时间长，强度、结晶体不断增长，与地下结构墙主体混凝土结构逐渐融合成一体；
2、防水性能显著增强，水泥土搅拌桩墙本身抗渗系数在10-8cm/s，有防水作用；水泥土搅拌桩墙与地下结构混凝土外墙紧密结合，取消了开挖肥槽，切断了透水路径，渗透路径延长，渗透水压显著减小；水泥土搅拌桩墙中，水泥土墙是连续的，从土、水泥土、混凝土墙刚度是渐变的，对混凝土墙变形约束较小，水泥土本身抗渗性强、塑性大、不易形成透水裂缝，每根预制桩独立承受外力，包裹在水泥土墙内，承受外力并不影响水泥土的抗渗性能；
3、降低施工难度，将水泥土搅拌桩墙作为外侧模板，只需在内侧单侧立模板，工序简单，通过在预制桩上植入对拉螺栓，单侧立模板操作容易，轻松简单；水泥土搅拌桩围护墙，基本是平面，简单挂网砂浆粉平，即可做刚性复合防水层；整个流程简单，工作面开阔、工人施工环境改善；
4、工期缩短，工序简化，取消了卷材施工、土方回填、外侧脚手架模板施工，受天气、空间等外在因素影响小，施工缝数量减少了，工期明显缩短；
5、成本节约，周转材使用减少，外侧立模板，所需用短小钢管、扣件等数量多，浪费严重，全部取消了；工序简化，施工缝数量减少，人工成本降低；支护桩可以用作主体桩一部分，工程桩数量可减少；回填成本节约了；施工用地减小了，可利用空间可放大，开发建设资源放大了。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种地下结构外墙HCMW工法叠合墙，其特征在于，包括：
水泥土搅拌桩墙，所述水泥土搅拌桩墙包括多个连续相互咬合的水泥土搅拌桩，所述多个水泥土搅拌桩内间隔或连续插设有钢筋混凝土预制桩；
找平层，设置在水泥土搅拌桩墙的内壁上；
地下结构外墙，所述地下结构外墙设置在找平层的内壁上，所述地下结构外墙包括钢筋和掺有防水密实剂的混凝土；
所述水泥土搅拌桩墙与地下结构外墙之间通过连接结构组成为一个整体的受力构件。
2.根据权利要求1所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙，其特征在于，所述连接结构为钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接。
3.根据权利要求1所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙，其特征在于，所述连接结构为钢筋混凝土预制桩桩身与地下结构外墙的墙身通过剪力键连接。
4.根据权利要求1所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙，其特征在于，所述连接结构为钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接，并结合钢筋混凝土预制桩桩身与地下结构外墙的墙身通过剪力键连接。
5.根据权利要求3所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙，其特征在于，所述剪力键呈T字型，包括螺纹杆和位于螺纹杆一端的结合键，所述螺纹杆的另一端植入钢筋混凝土预制桩中，所述结合键位于地下结构外墙墙体内部。
6.根据权利要求1~5任一项所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙，其特征在于，所述找平层的内壁上设置有防水砂浆层，所述地下结构外墙设置在防水砂浆层的内壁上。
7.一种如权利要求1~5所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙的施工方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
a、采用多轴搅拌桩机进行水泥土搅拌桩墙施工；
b、地下结构土方开挖，挖至设定深度，并使钢筋混凝土预制桩的内壁基本上露出；
c、在钢筋混凝土预制桩的内壁上植入对拉螺栓；
d、进行找平层施工；
e、地下结构外墙钢筋骨架施工；
f、将找平层的内壁作为外侧模板，在对拉螺栓的另一端上安装内侧模板；
g、浇筑掺有防水密实剂的混凝土；
h、待混凝土达到设计强度后，拆模；
i、将钢筋混凝土预制桩的顶部与地下结构外墙顶部刚接连接，叠合墙施工完成。
8.一种如权利要求6所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙的施工方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
a、采用多轴搅拌桩机进行水泥土搅拌桩墙施工；
b、地下结构土方开挖，挖至设定深度，并使钢筋混凝土预制桩的内壁基本上露出；
c、在钢筋混凝土预制桩的内壁上均匀植入对拉螺栓和剪力键；
d、进行找平层施工；
e、在找平层的内壁上抹防水砂浆层，并进行养护，养护时间大于等于15天，养护期间，防水砂浆层保持湿润；
f、检测防水砂浆层有无裂缝、空鼓等缺陷，如有则进行修补，直至合格；
g、地下结构外墙钢筋骨架施工；
h、将找平层的内壁作为外侧模板，在对拉螺栓的另一端上安装内侧模板；
i、浇筑掺有防水密实剂的混凝土；
j、待混凝土达到设计强度后，拆模，叠合墙施工完成。
9.根据权利要求8所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙的施工方法，其特征在于，步骤g中，剪力键的内端到达钢筋骨架厚度的中间位置处。
10.根据权利要求8所述的地下结构外墙HCMW工法叠合墙的施工方法，其特征在于，步骤g中，剪力键的内端与钢筋骨架之间焊接固定。
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