CN108104112B - 一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下施工技术领域，公开了一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，包括以下步骤：a、开槽；b、开槽机在开槽的同时通过高压管道向泥土中注入水，然后进行搅拌形成泥浆，多点取样，通过泥浆密度计检测泥浆样品的密度，注水调节泥浆的密度、取样、检测，直至泥浆的密度达到需要的密度ρ；c、在支撑板上横向整浇第一墙幅，第一墙幅拆模后，通过吊机将第一墙幅的顶面下沉至与地面平齐，在第一墙幅上横向整浇第二墙幅，第二墙幅与第一墙幅纵向叠接；以此类推，逐次横向整浇若干墙幅并下沉，直至地下墙体施工完成。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

一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法

技术领域

本发明涉及地下施工技术领域，尤其涉及一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法。

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。

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，地下主体结构施工完毕后，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)由于直接在泥浆中浇筑混凝土，因此对泥浆要求高，凹槽内的泥土需要取出后加入多种添加剂进行制浆，制浆后再将泥浆导入凹槽内，最后地连墙浇筑时排出的泥浆属于化工废弃物，需要单独处理，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，提供了一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，该种施工方法采用地上横向整浇墙幅、墙幅之间纵向叠接逐级下沉的工艺，因此对泥浆要求很低，直接在凹槽内注水制浆，降低泥浆的制造、处理成本，最终制得的地下墙体质量高、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：

一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，包括以下步骤：a、通过开槽机在地面开槽，开出预定深度为H的呈回字形结构的凹槽，在凹槽的内部开出多道平行的支撑梁避让槽，支撑梁避让槽的两端与凹槽的内壁连通；b、开槽机在开槽的同时通过高压管道向泥土中注入水，然后进行搅拌形成泥浆，多点取样，通过泥浆密度计检测泥浆样品的密度，注水调节泥浆的密度、取样、检测，直至泥浆的密度达到需要的密度ρ；c、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横向整浇第一墙幅，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，第一墙幅与第二墙幅纵向叠接，然后将第二墙幅下沉至与地面平齐，以此类推，在第二墙幅的顶面逐次横向整浇若干墙幅，每浇筑一块墙幅，所有墙幅下沉一段距离，当第一墙幅下沉至凹槽底部时，地下墙体施工完成；其中位于基坑底部的墙幅的内壁之间浇筑若干与支撑梁避让槽一一对应的支撑梁。

作为优选，步骤a中，开凹槽之前先开深度为H1的导向槽，导向槽的深度H1与预定深度H之比为0.07-0.15；用混凝土浇筑导墙，将导墙安装在泥浆导向槽的两侧。

作为优选，步骤b中，泥浆密度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，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，第一墙幅的顶面预埋有止水条，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，在第二墙幅的顶面预埋止水条；其余墙幅的横向浇筑整浇方式与第二墙幅一致。

作为优选，每块墙幅的外侧面上均设有竖直分布的排泥槽，相邻两块墙幅之间的排泥槽连通，吊索每次下降带动墙幅整体下沉过程中，凹槽内的泥浆受积压后从排泥槽处排出；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，所述支撑板的内侧向下弯折延伸形成挡边，所述挡边的下端设有楔形刃口，待第一墙幅下沉到凹槽底部后，挡边插入凹槽底部的泥土中；然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，同时水泥浆将地下墙体外壁与凹槽之间的泥浆挤出，进水管内充满水泥浆。

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为第一墙幅的俯视图。

图6为第一墙幅、第二墙幅的侧面连接示意图。

图7为地下墙体施工完成后的结构示意图。

图中：泥浆导向槽1、导墙2、凹槽3、支撑梁避让槽4、止沉桩5、吊机6、支撑板7、挡边70、吊索8、第一墙幅9、支撑梁10、布水管11、进水管12、土压传感器13、钢筋笼14、模板15、止水条16、第二墙幅17、排泥槽100。

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、图2、图3、图4和图5所示的一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，包括以下步骤：a、先在地面上开深度为H1的呈回字形的泥浆导向槽1，用混凝土浇筑导墙2，将导墙安装在泥浆导向槽的两侧，通过开槽机在导向槽的底部开设凹槽3，开出预定深度为H的呈回字形结构的凹槽，导向槽的深度H1与预定深度H之比为0.07-0.15，在凹槽的内部开出多道平行的支撑梁避让槽4，支撑梁避让槽的两端与凹槽的内壁连通；b、开槽机在开槽的同时通过高压管道向泥土中注入水，然后进行搅拌形成泥浆，多点取样，通过泥浆密度计检测泥浆样品的密度，注水调节泥浆的密度、取样、检测，直至泥浆的密度达到需要的密度ρ，泥浆密度ρ为1.4g/cm³-1.7g/cm³；在凹槽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、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，在支撑板上用混凝土横向整浇第一墙幅9，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17，第一墙幅与第二墙幅纵向叠接，然后将第二墙幅下沉至与地面平齐，以此类推，在第二墙幅的顶面逐次横向整浇若干墙幅，每浇筑一块墙幅，所有墙幅下沉一段距离，当第一墙幅下沉至凹槽底部时，地下墙体施工完成，其中位于基坑底部的墙幅的内壁之间浇筑若干与支撑梁避让槽一一对应的支撑梁10，如图7所示，地下墙体施工完成之后，在地下墙体范围内挖基坑，基坑的深度为H2，基坑挖好之后，支撑梁正好位于基坑的底部。

如图3、图4和图6所示，支撑板7为钢板，支撑板7的内侧向下弯折延伸形成挡边70，挡边的下端设有楔形刃口，支撑板的顶面安装水平的布水管11，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12，支撑板的底面安装若干土压传感器13，吊索的下端与支撑板的顶面固定连接；第一墙幅的浇筑方式如下：在支撑板顶面安装钢筋笼14，在钢筋笼的两侧设置模板15，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。

第一墙幅9的顶面预埋有止水条16，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，在第二墙幅的顶面预埋止水条；其余墙幅的横向浇筑整浇方式与第二墙幅一致；相邻两道墙幅之间都设置止水条。

如图5所示，每块墙幅的外侧面上均设有竖直分布的排泥槽100，相邻两块墙幅之间的排泥槽连通，吊索每次下降带动墙幅整体下沉过程中，凹槽内的泥浆受积压后从排泥槽处排出；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；待第一墙幅下沉到凹槽底部后，挡边插入凹槽底部的泥土中；然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，同时水泥浆将地下墙体外壁与凹槽之间的泥浆挤出，进水管内充满水泥浆。

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；正因为该用了该种施工方法，从而降低了的泥浆的要求，可以直接在凹槽内原土原位制浆，极大的降低了泥浆的制备成本和后续处理成本。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，基坑深度H2，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 (7)

1.一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，其特征是，包括以下步骤：a、通过开槽机在地面开槽，开出预定深度为H的呈回字形结构的凹槽，在凹槽的内部开出多道平行的支撑梁避让槽，支撑梁避让槽的两端与凹槽的内壁连通；b、开槽机在开槽的同时通过高压管道向泥土中注入水，然后进行搅拌形成泥浆，多点取样，通过泥浆密度计检测泥浆样品的密度，注水调节泥浆的密度、取样、检测，直至泥浆的密度达到需要的密度ρ；c、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横向整浇第一墙幅，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，第一墙幅与第二墙幅纵向叠接，然后将第二墙幅下沉至与地面平齐，以此类推，在第二墙幅的顶面逐次横向整浇若干墙幅，每浇筑一块墙幅，所有墙幅下沉一段距离，当第一墙幅下沉至凹槽底部时，地下墙体施工完成；其中位于基坑底部的墙幅的内壁之间浇筑若干与支撑梁避让槽一一对应的支撑梁；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所述的一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，其特征是，步骤a中，开凹槽之前先在地面上开深度为H1的导向槽，导向槽的深度H1与预定深度H之比为0.07-0.15；用混凝土浇筑导墙，将导墙安装在泥浆导向槽的两侧，在导向槽的底部开设凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，其特征是，步骤b中，泥浆密度ρ为1.4g/cm³-1.7 g/cm³。

4.根据权利要求1所述的一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，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所述的一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，其特征是，第一墙幅的顶面预埋有止水条，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，在第二墙幅的顶面预埋止水条；其余墙幅的横向浇筑整浇方式与第二墙幅一致。

6.根据权利要求1所述的一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，其特征是，每块墙幅的外侧面上均设有竖直分布的排泥槽，相邻两块墙幅之间的排泥槽连通，吊索每次下降带动墙幅整体下沉过程中，凹槽内的泥浆受积压后从排泥槽处排出；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1或6所述的一种基于原土原位制浆的地下墙体施工方法，其特征是，所述支撑板的内侧向下弯折延伸形成挡边，所述挡边的下端设有楔形刃口，待第一墙幅下沉到凹槽底部后，挡边插入凹槽底部的泥土中；然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，同时水泥浆将地下墙体外壁与凹槽之间的泥浆挤出，进水管内充满水泥浆。