CN107524174A - 一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头 - Google Patents

Abstract

一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，本发明涉及基坑围护结构中的地下连续墙工程技术领域；工字钢由一块腹板和位于腹板两侧的翼板构成；所述的工字钢设置在一期地下连续墙段的两端或一端，且一期地下连续墙段的水平钢筋与工字钢的翼板焊接；所述的腹板两侧或一侧中间沿竖向设有遇水膨胀止水条，遇水膨胀胶条的两侧设有扁钢，扁钢与工字钢的腹板焊接固定；所述的遇水膨胀止水条的外侧套设有盖板，盖板底部连接有一根细绳，细绳另一端延伸至工字钢顶部；所述的封堵板设置在靠二期地下连续墙一侧工字钢的凹槽内，且封堵板的凹槽面向工字钢的腹板设置。其止水效果良好，不易涌水涌砂，安全可靠，实用性更强。

Description

一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头

技术领域

本发明涉及基坑围护结构中的地下连续墙工程技术领域，具体涉及一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头。

背景技术

目前地铁车站和高层建筑地下室施工需要施做竖向挡土结构，竖向挡土结构形式有钻孔桩、地下连续墙、SMW工法桩、钢板桩、水泥搅拌墙等，当基坑较深、场地土体强度较低、水位较高、基坑周边有构建筑物时，竖向挡土结构大多采用地下连续墙。地下连续墙沿基坑周边是分墙段施作的，一般先施做一期地下连续墙段，等一期地下连续墙强度达到设计强度后，再施做二期地下连续墙段，一期地下连续墙段与二期地下连续墙段之间设有工字钢接头、十字钢板接头或锁口管接头等。

十字钢板接头由十字钢板和滑板式接头箱组成，当对地下连续墙的整体刚度或防渗有特殊要求时采用，其优点有：1)接头中间设置了钢板,增长了渗水途径,防渗漏性能较好；2)抗剪性能较好；其缺点有：1)工序多,施工复杂, 难度较大；2)刷壁和清除墙段侧壁泥浆有一定困难；3)抗弯性能不理想；4) 接头处钢板用量较多，造价较高。

当地下连续墙采用工字钢接头时，二期地下连续墙段成槽后，需要对工字钢腹板和翼板进行刷壁清土皮工序。理论上，采用工字钢接头时，地下连续墙接头不会出现渗漏水问题。但在实际工程中，地下连续墙接头经常出现渗漏水，接头渗漏水会引起基坑周边场地地下水位下降和周边建筑物沉降开裂。所以，经常在地下连续墙接头外侧还需要施做额外的止水措施(例如，搅拌桩、高压旋喷桩)，施做额外的止水措施势必会增加工期和增加工程造价。如果地下连续墙作为地下主体结构的组成部分，必须永久耐用、结构整体无渗漏。地下连续墙各单元槽段的墙体均能满足设计要求，组成地下连续墙的单元槽段间的连接结构是地下连续墙体系关键核心环节。目前如果把地下连续墙作为主体结构外墙，需要在接头部位施做扶壁柱和止水措施，增加工程造价。

造成连续墙工字钢接头渗漏水有以下方面的原因：1)工字钢的腹板和翼板壁局部粘有泥皮，刷壁清泥存在质量缺陷；2)连续墙接头抗弯能力低，二期连续墙混凝土只与工字钢壁有粘接，粘接强度较低，接头两侧基坑土方开挖和支撑架设不一致容易引起工字钢与混凝土之间开裂；(3)混凝土硬化过程会产生收缩，工字钢与混凝土之间会产生缝隙。因此，要解决连续墙接头渗漏，需要从以下方面改进：1)提高工字钢刷壁清泥质量，可是工字钢刷壁清泥是在水下进行的，无法检查和监测；2)提高钢字钢与二期连续混凝土之间的抗弯强度；3)工字钢与混凝土之间采取止水措施。

连续墙工字钢与其两侧混凝土之间接缝相当于地下工程结构中的施工缝，地下工程防水技术规范(GB50108-2008)建议明挖法地下结构施工缝防水构造形式有：1)遇水膨胀止水条；2)外贴式止水带；3)中埋式止水带；4)外抹防水砂浆；5)外涂防水涂料；6)水泥基渗透结晶型防水涂料；7)预埋注浆管。对于防水等级为一级的，应在以上构造中选2种。外贴式止水带、外抹防水砂浆、外涂防水涂料和水泥基渗透结晶型防水涂料等由于连续墙施工工艺，不适用于连续墙工字钢接头防水，十字钢板接头相当于中埋式止水带。遇水膨胀橡胶较普通橡胶具有更卓越的特性和优点，该种橡胶在遇水后产生2-3倍的膨胀变形，并充满接缝的所有不规则表面、空穴及间隙，同时产生巨大的接触压力，彻底防止渗漏。当接缝或施工缝发生位移，造成间隙超出材料的弹性范围时，普通型橡胶止水材料则失去止水作用，而该材料还可以通过吸水膨胀来止水。使用遇水膨胀橡胶作为堵漏密封止水材料，不仅用量节省，而且还可以消除一般弹性材料因过大压缩而引起弹性疲劳的特点，使防水效果更为可靠。

如果连续墙接头工字钢与混凝土之间接缝安设遇水膨胀止水条，遇水膨胀止水条遇水就会膨胀，遇水后产生2-3倍的膨胀变形，并充满接缝的所有不规则表面、空穴及间隙，同时产生巨大的接触压力，彻底防止渗漏。可是，工字钢与二期连续墙混凝土之间接缝，不能像明挖地下结构施工缝一样安装遇水膨胀止水条，因为二期连续墙基槽挖土和工字钢刷壁会损坏遇水膨胀止水条，而且从工字钢插入一期连续墙基槽到二期连续墙混凝土浇筑时间长达 10多天，遇水膨胀止水条会在浇筑混凝土前过早就产生膨胀，失去膨胀止水功能。所以，如何在连续墙工字钢与二期混凝土之间接缝安装遇水膨胀止水条是目前的技术难点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其止水效果良好，不易涌水涌砂，安全可靠，实用性更强。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含工字钢、遇水膨胀止水条、封堵板、扁钢和盖板构成；所述的工字钢由一块腹板和位于腹板两侧的翼板构成；所述的工字钢设置在一期地下连续墙段的两端或一端，且一期地下连续墙段的水平钢筋与工字钢的翼板焊接；所述的腹板两侧或一侧中间沿竖向设有遇水膨胀止水条，遇水膨胀胶条的两侧设有扁钢，扁钢与工字钢的腹板焊接固定；所述的遇水膨胀止水条的外侧套设有盖板，盖板底部连接有一根细绳，细绳另一端延伸至工字钢顶部；所述的封堵板设置在靠二期地下连续墙一侧工字钢的凹槽内，且封堵板的凹槽面向工字钢的腹板设置。

进一步地，所述的封堵板由与腹板平行的一块槽底钢板、与翼板平行且离翼板有一定距离的两块侧面钢板、位于槽底钢板顶部的第一顶端钢板和第二顶端钢板、数个肋板以及与翼板密贴的橡胶板构成，两块侧面钢板分别与槽底钢板焊接，数个肋板分别与槽底钢板和侧面钢板焊接，数个肋板沿竖向间隔一定距离设置，橡胶板设置于侧面钢板与工字钢的翼板之间，且橡胶板的厚度大于侧面钢板与工字钢的翼板之间的间距，橡胶板与侧面钢板之间通过螺栓和粘胶连接；第一块顶端钢板与槽底钢板焊接，第二块顶端钢板分别与槽底钢板和两侧面钢板焊接，第一顶端钢板和第二顶端钢板之间有顶部橡胶板，且顶部橡胶板与第一顶端钢板通过螺栓和粘胶连接，橡胶板和顶部橡胶板之间硫化连接。

进一步地，所述的橡胶板厚度大于侧面钢板与工字钢翼板之间的间距。

进一步地，所述的封堵板与腹板顶部之间设有两个槽形卡件，槽形卡件的中间设有两个圆孔，在圆孔对应位置的翼板上设有长孔，槽形卡件通过螺栓与翼板固定连接。

进一步地，所述的工字钢底部靠近二期连续墙段一侧设有底端钢板，底端钢板与腹板和翼板焊接，封堵板与底端钢板之间采用密封胶密封，底端钢板的顶面且位于封堵板的外侧焊有数个螺母，螺母上设有对应的螺栓。

进一步地，所述的扁钢与腹板之间缝隙采用焊接或密封胶密封。

进一步地，所述的盖板与扁钢之间利用密封胶密封。

进一步地，所述的橡胶板靠近槽底钢板一端的厚度比另一端大。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其止水效果良好，不易涌水涌砂，安全可靠，实用性更强，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的与墙体的剖面示意图。

图2是本发明在一期连续墙混凝土浇筑前工况剖面示意图。

图3是本发明在二期连续墙混凝土浇筑前工况剖面示意图。

图4是本发明中盖板的剖面示意图。

图5是本发明中封堵板横剖面示意图。

图6是本发明中封堵板立面示意图。

图7是本发明中封堵板底部竖向剖面示意图。

图8是本发明中封堵板顶部竖向剖面示意图。

图9是本发明中封堵板顶部安设的槽形卡件立面示意图。

图10是本发明中槽形卡件几何示意图。

图11是本发明中橡胶板示意图。

附图标记说明：

翼板1、腹板2、遇水膨胀止水条3、封堵板4、槽底钢板41、侧面钢板42、肋板43、橡胶板44、第一顶端钢板45、螺母46、螺栓47、顶部橡胶板48、第二顶端钢板49、一期地下连续墙段的水平钢筋5、底端钢板 6、二期地下连续墙段钢筋笼7、扁钢8、盖板9、槽形卡件10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参看如图1-图11所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含工字钢、遇水膨胀止水条3、封堵板4、扁钢8和盖板9构成；所述的工字钢由一块腹板2和位于腹板2两侧的翼板1构成；所述的工字钢设置在一期地下连续墙段的两端或一端，且一期地下连续墙段的水平钢筋5与工字钢的翼板1 焊接；所述的腹板2两侧或一侧中间沿竖向设有遇水膨胀止水条3，遇水膨胀胶条3的两侧设有扁钢8，扁钢8与工字钢的腹板2焊接固定；所述的遇水膨胀止水条3的外侧套设有盖板9，盖板9底部连接有一根细绳(图中未示出)，细绳另一端延伸至工字钢顶部，等一期地下连续墙段的水平钢筋5插入连续墙基槽、在灌注一期连续墙混凝土前通过细绳将盖板9取出；所述的封堵板4 设置在靠二期地下连续墙一侧工字钢的凹槽内，且封堵板4的凹槽面向工字钢的腹板2设置，等二期地下连续墙成槽清基后取出封堵板4，将二期地下连续墙段钢筋笼7插入二期连续墙基槽后，通过细绳将盖板9取出后及时灌注二期连续墙混凝土。

进一步地，所述的封堵板4由与腹板2平行的一块槽底钢板41、与翼板 1平行且离翼板1有一定距离的两块侧面钢板42、位于槽底钢板41顶部的第一顶端钢板45和第二顶端钢板49、数个肋板43以及与翼板1密贴的橡胶板 44构成，两块侧面钢板42分别与槽底钢板41焊接，数个肋板43分别与槽底钢板41和侧面钢板42焊接，数个肋板43沿竖向间隔一定距离设置，橡胶板 44设置于侧面钢板42与工字钢的翼板1之间，且橡胶板44的厚度大于侧面钢板42与工字钢的翼板1之间的间距，橡胶板44与侧面钢板42之间通过螺栓和粘胶连接；第一块顶端钢板45与槽底钢板41焊接，第二块顶端钢板49 分别与槽底钢板41和两侧面钢板42焊接，第一顶端钢板45和第二顶端钢板49之间有顶部橡胶板48，且顶部橡胶板48与第一顶端钢板45通过螺栓和粘胶连接，橡胶板44和顶部橡胶板48之间硫化连接。

进一步地，所述的橡胶板44厚度大于侧面钢板42与工字钢翼板1之间的间距。

进一步地，所述的封堵板4与腹板2顶部之间设有两个槽形卡件10，槽形卡件10的中间设有两个圆孔(图中未示出)，在圆孔对应位置的翼板上设有长孔(图中未示出)，槽形卡件10通过螺栓与翼板1固定连接，螺栓直径 25mm，等一期连续墙段的钢筋笼顶部插入基槽前解除槽形卡件与工字钢的翼板固定螺栓。

进一步地，所述的工字钢底部靠近二期连续墙段一侧设有底端钢板6，底端钢板6与腹板2和翼板1焊接，封堵板4与底端钢板6之间采用密封胶密封，底端钢板6的顶面且位于封堵板4的外侧焊有数个螺母46，螺母46上设有对应的螺栓47，通过拧紧螺栓47防止封堵板4向二期连续墙方向移动。

进一步地，所述的扁钢8与腹板2之间缝隙采用密封胶密封。

进一步地，所述的盖板9与扁钢8之间利用密封胶密封。

进一步地，所述的橡胶板44靠近槽底钢板41一端的厚度比另一端大。

本具体实施方式的操作步骤如下：

1)首先进行工字钢制作，扁钢8与腹板2之间焊接牢固，扁钢8与腹板 2之间缝隙用密封胶或焊接密封，底端钢板6与工字钢焊接，加工封堵板4；

2)一期地下连续墙挖槽作业和清基；

3)腹板2两侧或一侧在两扁钢8之间安设遇水膨胀止水条3，遇水膨胀止水条3与腹板2之间用粘胶固定，遇水膨胀止水条3的外侧安装盖板9，盖板 9与扁钢8之间用密封胶密封；

4)封堵板4的安设，用密封胶将封堵板4与底端钢板6之间密封；

5)一期地下连续墙段的水平钢筋5的制作，一期地下连续墙段的水平钢筋5与翼板1焊接；

6)一期连续墙成槽、清基后插入一期地下连续墙段的水平钢筋5，在一期连续墙浇筑混凝土前通过细绳将盖板9取出，及时浇筑混凝土；

7)二期连续墙成槽、清基后，取出封堵板；

8)插入二期地下连续墙段钢筋笼7，在二期连续墙浇筑混凝土前通过细绳将盖板9取出，浇筑混凝土。

采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：本具体实施方式所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其止水效果良好，不易涌水涌砂，安全可靠，实用性更强，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。

实施例：

某地铁车站场地地质从上往下分别为素填土、粉土、粉砂和中砂，场地水位较高，基坑临近有多层建筑物，建筑物基础为条形基础，建筑物对沉降较敏感。经比较分析，基坑围护结构采用地下连续墙+多道内支撑，连续墙厚度1000mm，连续墙沿竖向长度40m，标准段连续墙段宽度6m，连续墙接头拟采用本发明的种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头。

连续墙根据施工先后顺序分为：一期连续墙段、二期连续墙段、一期连续墙段、二期连续墙段…，先施工一期连续墙段，等一期连续墙段混凝土强度达到设计强度后，再进行二期连续墙段施工。

本实施例的结构以及施工方法参照具体实施方式。

本实施例中翼板1与腹板2之间焊缝高度12mm，翼板1的宽度350mm，钢板厚度10mm；腹板2宽度930mm，钢板厚度10mm；与土接触一侧工字钢翼板1的外表面离连续墙外表面距离45mm；靠基坑一侧工字钢的翼板1的外表面离连续墙外表面距离25mm；腹板2中心线离一期连续墙一侧翼板1的边缘 150mm，腹板2中心线离二期连续墙一侧翼板1的边缘200mm，沿竖向翼板1 比腹板2顶面高出200mm。

本实施例中，遇水膨胀止水条3的宽度30mm、高度30mm，两扁钢8的间距30mm，扁钢8的高度30mm、扁钢8的厚度5mm，扁钢8与腹板2之间采用焊接固定，扁钢8与腹板2之间缝隙采用密封胶或焊接密封，遇水膨胀止水条3与腹板2之间采用环氧树脂粘结。

本实施例中，盖板9的内长B1＝40mm，外长B2＝46mm，宽度H5＝15mm，盖板9为橡胶制品，且盖板9的厚度3mm；盖板9与扁钢8之间用玻璃胶密封防水。

本实施例中，第一顶端钢板45离工字钢腹板2的顶面距离H2约110mm，底端钢板6离工字钢腹板2底面距离H1约250mm。

本实施例中的两个槽形卡件10的截面呈带槽体的梯形结构，其钢板厚度 20mm，长边L3＝340mm，槽体长度L4＝190mm，外侧宽度H3＝130mm，内侧宽度 H4＝55mm，槽形卡件10中间圆孔的直径27mm，翼板1上的长孔宽度27mm，连接用的螺栓直径25mm，等一期连续墙段的钢筋笼顶部插入基槽前解除槽形卡件与工字钢的翼板固定螺栓。

本实施例中，橡胶板44的长度L5为170mm，L6、L7为橡胶板44水平宽度，L6为80mm，L7为70mm。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其特征在于：它包含工字钢、遇水膨胀止水条、封堵板、扁钢和盖板构成；所述的工字钢由一块腹板和位于腹板两侧的翼板构成；所述的工字钢设置在一期地下连续墙段的两端或一端，且一期地下连续墙段的水平钢筋与工字钢的翼板焊接；所述的腹板两侧或一侧中间沿竖向设有遇水膨胀止水条，遇水膨胀胶条的两侧设有扁钢，扁钢与工字钢的腹板焊接固定；所述的遇水膨胀止水条的外侧套设有盖板，盖板底部连接有一根细绳，细绳另一端延伸至工字钢顶部；所述的封堵板设置在靠二期地下连续墙一侧工字钢的凹槽内，且封堵板的凹槽面向工字钢的腹板设置。

2.根据权利要求1所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其特征在于：所述的扁钢与腹板之间缝隙采用焊接或密封胶密封。

3.根据权利要求1所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其特征在于：所述的盖板与扁钢之间利用密封胶密封。

4.根据权利要求1所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其特征在于：所述的封堵板与腹板顶部之间设有两个槽形卡件，槽形卡件的中间设有两个圆孔，在圆孔对应位置的翼板上设有长孔，槽形卡件通过螺栓与翼板固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其特征在于：所述的封堵板由与腹板平行的一块槽底钢板、与翼板平行且离翼板有一定距离的两块侧面钢板、位于槽底钢板顶部的第一顶端钢板和第二顶端钢板、数个肋板以及与翼板密贴的橡胶板构成，两块侧面钢板分别与槽底钢板焊接，数个肋板分别与槽底钢板和侧面钢板焊接，数个肋板沿竖向间隔一定距离设置，橡胶板设置于侧面钢板与工字钢的翼板之间，且橡胶板的厚度大于侧面钢板与工字钢的翼板之间的间距，橡胶板与侧面钢板之间通过螺栓和粘胶连接；第一块顶端钢板与槽底钢板焊接，第二块顶端钢板分别与槽底钢板和两侧面钢板焊接，第一顶端钢板和第二顶端钢板之间有顶部橡胶板，且顶部橡胶板与第一顶端钢板通过螺栓和粘胶连接，橡胶板和顶部橡胶板之间硫化连接。

6.根据权利要求5所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其特征在于：所述的橡胶板靠近槽底钢板一端的厚度比另一端大。

7.根据权利要求5所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其特征在于：所述的工字钢底部靠近二期连续墙段一侧设有底端钢板，底端钢板与腹板和翼板焊接，封堵板与底端钢板之间采用密封胶密封，底端钢板的顶面且位于封堵板的外侧焊有数个螺母，螺母上设有对应的螺栓。

8.根据权利要求5所述的一种设有遇水膨胀止水条的连续墙工字钢接头，其特征在于：所述的橡胶板厚度大于侧面钢板与工字钢翼板之间的间距。