CN107975029B - 一种整体式地下墙体施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下施工技术领域，公开了一种整体式地下墙体施工方法，包括以下步骤：a、开槽；b、制浆；c、墙幅制备、下沉：在地面上位于凹槽的上方安装若干吊机，凹槽的顶部设置支撑板，支撑板与每台吊机上的吊索的下端固定，在支撑板上用混凝土浇筑第一墙幅；第一墙幅拆模后，将所有吊机的吊索同步下降，在第一墙幅的顶面上浇筑第二墙幅；第二墙幅拆模后，在第二墙幅的顶面上浇筑第三墙幅，以此类推，将若干墙幅依次连接逐步沉入凹槽内，直至墙幅的总高度达到预定高度H。该施工方法制得的地下墙体质量高、无渗漏，免去二次施工，极大的降低了施工成本，有效缩短施工工期。

Description

一种整体式地下墙体施工方法

技术领域

本发明涉及地下施工技术领域，尤其涉及一种整体式地下墙体施工方法。

背景技术

随着社会的发展，城市建设日新月异，地下工程越来越多，例如高层建筑地下室、地下廊道、多层地下车库、地铁隧道等地下施工工程，这些工程都是深基础施工，在地下施工过程中为了保障施工安全以及周边环境的安全稳定，需要进行基坑围护，基坑围护后在挖基坑。

目前基坑围护通常采用排桩墙加内支撑或排桩墙加外拉索的方案，但排桩墙属于临时性支护结构，地下基坑施工完毕后，临时性结构的作用终止，排桩墙成为永久性废弃物，极大的增加了工程成本、延长工期，且占用一定的土地面积。

现在还有一种施工方式是现浇地下连续墙，先用开槽机在地下开槽，槽内泥浆护壁，然后在泥浆中放入钢筋笼，泥浆中插入浇筑管，通过高压在槽底部浇筑，浇筑管每浇筑一次后管子上移，直至浇筑完成整面墙体，该种施工方法制成的墙体既作为基坑的临时支护结构，又作为地下室永久性外墙，大幅度降低了工程造价，但地下连续墙的施工方法也存在很多弊端：(1)对泥浆要求高，泥浆处理成本高且泥浆容易造成污染；(2)墙体混凝土质量不均匀、不稳定，墙体自身尺寸、平面形状、竖向位置均难以控制，墙幅连接处存在渗漏问题；(3)因为水下灌注，钢筋笼放入泥浆中后，钢筋上沾满泥浆，握裹力降低，墙身质量会降低，易引起墙面无规则渗水，而且墙面粗糙，部分地方钢筋直接裸露出来，而且还会出现夹泥现象，需要设置防水内衬墙；(4)预埋件准确定位困难，地下连续墙只能作为主体结构墙体的一部分。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种整体式地下墙体施工方法，该种施工方法获得的地下墙体质量高、精度高、防渗性能好、安全度高，而且无需额外设置内衬墙，整个工程成本低、工期短，整个工程产生的废弃物极少。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种整体式地下墙体施工方法，包括以下步骤：

a、开槽：通过开槽机在地面开槽，开出预定深度为H的凹槽；

b、制浆：在凹槽内制备密度为ρ的泥浆；

c、墙幅制备、下沉：在地面上位于凹槽的上方安装若干吊机，凹槽的顶部设置支撑板，支撑板与每台吊机上的吊索的下端固定，在支撑板上用混凝土浇筑第一墙幅；第一墙幅拆模后，将所有吊机的吊索同步下降，使得第一墙幅整体下沉至顶面与地面平齐，在第一墙幅的顶面上浇筑第二墙幅；第二墙幅拆模后，吊索再次同步下沉使得第二墙幅的顶面与地面平齐，然后在第二墙幅的顶面上浇筑第三墙幅，以此类推，将若干墙幅依次连接逐步沉入凹槽内，直至墙幅的总高度达到预定高度H。

作为优选，步骤a包括以下步骤：a1、定位放线：在地面上待开凹槽的轨迹处设置定位点，用定位线将定位点连接形成凹槽轨迹，沿着定位线撒上灰线形成凹槽轨迹；a2、用开槽机沿着凹槽轨迹开设深度为H1、宽度为D的泥浆导向槽，泥浆导向槽的深度H1与预定深度H之比为0.07-0.15；a3、用混凝土浇筑导墙，将导墙安装在泥浆导向槽的两侧；a4、通过开槽机在泥浆导向槽的底部开槽，开出距离地面深度为H的凹槽。

作为优选，步骤b包括以下步骤：b1、在预定深度为H的凹槽内通过高压管道注水、搅拌；b2、每注水一次、搅拌后，多点取样，通过泥浆密度计检测泥浆样品的密度，重复注水、取样、检测，直至泥浆的密度ρ为1.4g/cm³-1.7g/cm³。

作为优选，步骤b之后步骤c之前，在凹槽底部植入若干止沉桩，止沉桩的顶面共面，止沉桩的顶面高出凹槽底部的距离为4cm-6cm。

作为优选，步骤c中，步骤c中，支撑板为钢板，支撑板的顶面安装水平的布水管，布水管的下侧设有若干布水孔，支撑板上设有与布水孔一一对应连通的通孔，布水管上连接若干竖直的进水管，支撑板的底面安装若干土压传感器，吊索的下端与支撑板的顶面固定连接；在支撑板顶面安装钢筋笼，在钢筋笼的两侧设置模板，在模板之间用混凝土浇筑第一墙幅，钢筋笼的上端高出第一墙幅的顶面，吊索、进水管均埋入第一墙幅内，待第一墙幅达到拆模强度后拆除模板。

作为优选，步骤c中，步骤c中，第一墙幅下沉至顶面与地面平齐时，在进水管上接上第二根进水管，然后安装第二墙幅的钢筋笼，第二墙幅的钢筋笼的下端与第一墙幅顶面露出来的钢筋笼连接，设置模板、浇筑第二墙幅，通过吊索同步将第一墙幅、第二墙幅整体下沉至第二墙幅的顶面与地面平齐；第三墙幅的浇筑方式、下沉方式与第二墙幅相同，以此类推，实现所有墙幅的制作、连接、下沉，然后将吊索与吊机分离，在地下的凹槽内形成整体式墙体结构。

作为优选，步骤c中，吊索每次下降带动墙幅整体下沉过程中，凹槽内的泥浆被挤出，当某个土压传感器的压力值大于设定值时，与该土压传感器对应的进水管中注入高压水，从而将此处的泥浆散解、稀释，便于墙幅整体顺畅下沉。

作为优选，待第一墙幅下沉到凹槽底部后，向进水管内注入高压的水泥浆，水泥浆从布水管处排出，从而将凹槽底部与第一墙幅之间泥浆挤出，在第一墙幅的底部形成硬实的水泥基底，进水管内充满水泥浆。

作为优选，在步骤a中，开槽机开出凹槽的同时，还开出与凹槽侧面连通的支撑梁避让槽，支撑梁避让槽的深度小于凹槽的深度；在步骤c中，位于基坑底部的墙幅的内壁之间浇筑若干支撑梁，支撑梁与对应的墙幅同步在地上浇筑形成，支撑梁的位置与支撑梁避让槽一一对应，第一墙幅下沉至凹槽底部时，支撑梁正好下沉至基坑底部。

作为优选，凹槽的侧壁设有若干排泥井，地面上设有与排泥井一一对应的排泥泵；任意相邻的墙幅连接处均设有止水条。

因此，本发明具有以下有益效果：

(1)所有墙幅均在地面上制备，墙幅施工制造方便，施工过程质量可控，整体结构稳定、质量高。

(2)凹槽底部采用止沉桩，墙幅地上制造、同步下沉，墙幅自身尺寸、平面形状、竖直位置精度均非常高。

(3)相邻墙幅之间直接混凝土浇筑、通过钢筋笼连接，墙幅之间设置止水条，防渗性能优良。

(4)所有墙幅连接下沉至凹槽底部后，整个地下墙体施工完成，该种地下墙体集防护墙、内衬墙与一体，免去了二次施工，极大缩短了工期。

(5)所有墙幅均在地面上制备，避免了在泥浆中浇筑混凝土，墙幅下沉时对泥浆的要求显著降低，与现有技术比较，降低了泥浆的配置成本以及泥浆后续处理成本。

(6)整套施工方法中没有产生工程废料，极大的降低了材料成本，也降低了工程废弃物的处理成本。

(7)所有墙幅均在地面上制备，第一墙幅的内壁之间设置支撑梁，没有地下施工步骤，施工过程更加安全；施工后形成的地下墙体强度、刚性均大于目前传统的施工方法，安全性能显著提高。

(8)同一墙幅的内壁之间可以根据需要自由设置支撑梁，特别是可在基坑底部以下预先设置支撑梁，基坑挖好之后在基坑底部形成支撑系统(而目前的排桩墙、地连墙等基坑防护工程施工时无法预先设置支撑梁，只能在基坑挖好之后，再继续下挖一定的距离后才能设置支撑梁)，从而增强墙幅的抗压性能，工程安全度显著提高。

基于上述八项优点的同时，整个施工过程中还存在以下诸多特点：

进水管在墙幅下沉过程中注入高压水，起到散解、稀释泥浆的作用，也可以通过进水管吸出第一墙幅底部的泥浆，从而便于墙幅顺畅下沉；地下墙体完成之后进水管起到加强墙幅连接的作用；进水管中最后注入水泥浆，能将凹槽底部与第一墙幅之间泥浆挤出，进而在第一墙幅底部形成硬实的水泥基地；遗留在进水管中的水泥浆凝固后进一步加强了地下墙体的强度和刚度；吊索在沉墙过程中起到拉力作用，最终残留在地下墙体内，能增加整体强度和刚度；凹槽内的泥浆在凹槽内起到支撑凹槽侧壁的作用，防止凹槽塌陷，在墙幅下沉过程中，泥浆为墙幅提供支撑力(浮力)，从而极大的降低了吊机、吊索的载荷，墙幅下沉过程中又能通过墙幅的重力将泥浆自动排出。整个施工过程中环环相扣、物尽其用，多方面降低了施工成本、减少工程废料的产生。

附图说明

图1为本发明中凹槽的俯视图。

图2为图1中A-A处横截面示意图。

图3为第一墙幅的制备示意图。

图4为第一墙幅下沉后、制备第二墙幅示意图。

图5为墙幅沉入凹槽内的俯视图。

图6为第一墙幅、第二墙幅的侧面连接示意图。

图7为所有墙幅沉入凹槽内后位于支撑梁避让槽处的横截面示意图。

图中：凹槽1、泥浆导向槽2、导墙3、泥浆4、止沉桩5、吊机6、支撑板7、吊索8、布水管9、进水管10、钢筋笼11、模板12、第一墙幅13、第二墙幅14、排泥井100、支撑梁避让槽200、止水条201、支撑梁202。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1和图2所示的一种整体式地下墙体施工方法，包括以下步骤：a、开槽，通过开槽机在地面开槽，开出预定深度为H、宽度为D的凹槽1，本实施例中以图1中所示的回字形凹槽为例，步骤a包括以下步骤：a1、定位放线：在地面上待开凹槽的轨迹处设置定位点，用定位线将定位点连接形成凹槽轨迹，沿着定位线撒上灰线形成凹槽轨迹；a2、用开槽机沿着凹槽轨迹开设深度为H1、宽度为D的泥浆导向槽，泥浆导向槽的深度H1与预定深度H之比为0.07-0.15；a3、用混凝土浇筑导墙，将导墙安装在泥浆导向槽的两侧；a4、通过开槽机在泥浆导向槽的底部开槽，开出距离地面深度为H的凹槽；开槽机开出凹槽的同时，还开出与凹槽宽度方向的与凹槽内壁连通的支撑梁避让槽200；

b、制浆，在凹槽内制备密度为ρ的泥浆4，步骤b包括以下步骤：b1、在预定深度为H的凹槽内通过高压管道注水、搅拌；b2、每注水一次、搅拌后，多点取样，通过泥浆密度计检测泥浆样品的密度，重复注水、取样、检测，直至泥浆的密度ρ为1.4g/cm³-1.7g/cm³。

在凹槽1、支撑梁避让槽200的底部植入若干止沉桩5，止沉桩的顶面共面，止沉桩的顶面高出凹槽底部的距离为4cm-6cm。

c、墙幅制备、下沉：如图3和图6所示，在地面上位于凹槽的上方安装若干吊机6，凹槽的顶部设置支撑板7，支撑板与每台吊机上的吊索8的下端固定，支撑板的顶面安装水平的布水管9，布水管的下侧设有若干布水孔，支撑板上设有与布水孔一一对应连通的通孔，布水管上连接若干竖直的进水管10，支撑板的底面安装若干土压传感器，吊索的下端与支撑板的顶面固定连接；在支撑板顶面安装钢筋笼11，在钢筋笼的两侧设置模板12，在模板之间用混凝土浇筑第一墙幅，钢筋笼的上端高出第一墙幅的顶面，吊索、进水管均埋入第一墙幅内，第一墙幅的顶面预埋止水条201，止水条的一半埋入第一墙幅内，一半伸出第一墙幅外，待第一墙幅达到拆模强度后拆除模板。

如图4所示，将所有吊机的吊索同步下降，使得第一墙幅整体下沉至顶面与地面平齐，支撑梁与第一墙幅同步下沉，第一墙幅下沉至顶面与地面平齐时，在进水管上接上第二根进水管，然后安装第二墙幅14的钢筋笼，第二墙幅的钢筋笼的下端与第一墙幅顶面露出来的钢筋笼连接，设置模板、浇筑第二墙幅，通过吊索同步将第一墙幅、第二墙幅整体下沉至第二墙幅的顶面与地面平齐；第三墙幅的浇筑方式、下沉方式与第二墙幅相同，以此类推，如图7所示，基坑的深度为H2，位于基坑底部的墙幅的内壁之间浇筑若干支撑梁202，支撑梁与对应的墙幅同步在地上浇筑形成，支撑梁的位置与支撑梁避让槽一一对应，第一墙幅下沉至凹槽底部时，支撑梁正好下沉至基坑底部；也可以在基坑底部以上的墙幅之间根据需要自由设置支撑梁。

如图1和图5所示，凹槽1、撑梁避让槽200的侧壁设有若干排泥井100，地面上设有与排泥井一一对应的排泥泵；吊索每次下降带动墙幅整体下沉过程中，凹槽内的泥浆从排泥槽内挤出后进入排泥井内，直接通过排泥泵排入卡车的车斗内；墙幅下沉过程中，当某个土压传感器的压力值大于设定值时，与该土压传感器对应的进水管中注入高压水，从而将此处的泥浆散解、稀释，便于墙幅整体顺畅下沉，也可以将该出的泥浆通过进水管抽出，从而减小该出的阻力。

待第一墙幅下沉到凹槽底部后，将吊索与吊机分离，向进水管内注入高压的水泥浆，水泥浆从布水管处排出，从而将凹槽底部与第一墙幅之间泥浆挤出，在第一墙幅的底部形成硬实的水泥基底，进水管内充满水泥浆。至此，完成了地下墙体的施工。

本施工方法中，在地上制造墙幅，每制备一块墙幅，下沉一次，相邻两块墙幅之间连接稳定可靠、无渗漏，墙幅质量可控，最终在地下形成的整体式地下墙体结构；整个工程施工过程安全，施工后形成的地下墙体质量高、强度高、精度高，安全可靠；该种地下墙体集防护墙、内衬墙与一体，免去了二次施工，极大的缩短工期、降低成本。本实施例中，凹槽的标定深度H，泥浆导向槽的深度H1、宽度D，这些均根据具体施工要求而定；根据实际需要可以非常容易的构建不同形状的地下墙体，可以是一字形地下墙体、口字形地下墙体、日字形地下墙体、弧形地下墙体等。

Claims (9)

1.一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，包括以下步骤：

a、开槽：通过开槽机在地面开槽，开出预定深度为H的凹槽；

b、制浆：在凹槽内制备密度为ρ的泥浆；

c、墙幅制备、下沉：在地面上位于凹槽的上方安装若干吊机，凹槽的顶部设置支撑板，支撑板与每台吊机上的吊索的下端固定，在支撑板上用混凝土浇筑第一墙幅；第一墙幅拆模后，将所有吊机的吊索同步下降，使得第一墙幅整体下沉至顶面与地面平齐，在第一墙幅的顶面上浇筑第二墙幅；第二墙幅拆模后，吊索再次同步下沉使得第二墙幅的顶面与地面平齐，然后在第二墙幅的顶面上浇筑第三墙幅，以此类推，将若干墙幅依次连接逐步沉入凹槽内，直至墙幅的总高度达到预定高度H；步骤c中，支撑板为钢板，支撑板的顶面安装水平的布水管，布水管的下侧设有若干布水孔，支撑板上设有与布水孔一一对应连通的通孔，布水管上连接若干竖直的进水管，支撑板的底面安装若干土压传感器，吊索的下端与支撑板的顶面固定连接；在支撑板顶面安装钢筋笼，在钢筋笼的两侧设置模板，在模板之间用混凝土浇筑第一墙幅，钢筋笼的上端高出第一墙幅的顶面，吊索、进水管均埋入第一墙幅内，待第一墙幅达到拆模强度后拆除模板。

2.根据权利要求1所述的一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，步骤a包括以下步骤：

a1、定位放线：在地面上待开凹槽的轨迹处设置定位点，用定位线将定位点连接形成凹槽轨迹，沿着定位线撒上灰线形成凹槽轨迹；

a2、用开槽机沿着凹槽轨迹开设深度为H1、宽度为D的泥浆导向槽，泥浆导向槽的深度H1与预定深度H之比为0.07-0.15；

a3、用混凝土浇筑导墙，将导墙安装在泥浆导向槽的两侧；

a4、通过开槽机在泥浆导向槽的底部开槽，开出距离地面深度为H的凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，步骤b包括以下步骤：

b1、在预定深度为H的凹槽内通过高压管道注水、搅拌；

b2、每注水一次、搅拌后，多点取样，通过泥浆密度计检测泥浆样品的密度，重复注水、取样、检测，直至泥浆的密度ρ为1.4g/cm³-1.7 g/cm³。

4.根据权利要求1所述的一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，步骤b之后步骤c之前，在凹槽底部植入若干止沉桩，止沉桩的顶面共面，止沉桩的顶面高出凹槽底部的距离为4cm-6cm。

5.根据权利要求1所述的一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，步骤c中，第一墙幅下沉至顶面与地面平齐时，在进水管上接上第二根进水管，然后安装第二墙幅的钢筋笼，第二墙幅的钢筋笼的下端与第一墙幅顶面露出来的钢筋笼连接，设置模板、浇筑第二墙幅，通过吊索同步将第一墙幅、第二墙幅整体下沉至第二墙幅的顶面与地面平齐；第三墙幅的浇筑方式、下沉方式与第二墙幅相同，以此类推，实现所有墙幅的制作、连接、下沉，然后将吊索与吊机分离，在地下的凹槽内形成整体式墙体结构。

6.根据权利要求5所述的一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，步骤c中，吊索每次下降带动墙幅整体下沉过程中，凹槽内的泥浆被挤出，当某个土压传感器的压力值大于设定值时，与该土压传感器对应的进水管中注入高压水，从而将此处的泥浆散解、稀释，便于墙幅整体顺畅下沉。

7.根据权利要求5所述的一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，待第一墙幅下沉到凹槽底部后，向进水管内注入高压的水泥浆，水泥浆从布水管处排出，从而将凹槽底部与第一墙幅之间泥浆挤出，在第一墙幅的底部形成硬实的水泥基底，进水管内充满水泥浆。

8.根据权利要求1所述的一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，在步骤a中，开槽机开出凹槽的同时，还开出与凹槽侧面连通的支撑梁避让槽，支撑梁避让槽的深度小于凹槽的深度；在步骤c中，位于基坑底部的墙幅的内壁之间浇筑若干支撑梁，支撑梁与对应的墙幅同步在地上浇筑形成，支撑梁的位置与支撑梁避让槽一一对应，第一墙幅下沉至凹槽底部时，支撑梁正好下沉至基坑底部。

9.根据权利要求1所述的一种整体式地下墙体施工方法，其特征是，凹槽的侧壁设有若干排泥井，地面上设有与排泥井一一对应的排泥泵；任意相邻的墙幅连接处均设有止水条。