CN109653191A - 装配式预应力地下连续墙结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式预应力地下连续墙结构及其施工方法，制作A、B型单节地下连续墙结构；将第一钢束按照间距布置在预制的所述单节地下连续墙结构的左右两侧的通孔内；单节地下连续墙结构的上、下采用锚具锁住左、右两侧所布置的第一钢束；左、右两侧所布置的第一钢束进行张拉；张拉施工完成后，进行封锚，清除波纹管道内的杂质，然后进行孔道压浆，形成单个地下连续墙块体；用第二钢束穿过预留在单个地下连续墙块体中间的通孔，将多个块单体地下连续墙块体串接，采用锚具锁住位于最上方和最下方的第二钢束的钢绞线；对第二束钢的绞线进行张拉；张拉施工完成后，进行封锚，清除波纹管道内的杂质，然后进行孔道压浆，形成整体地下连续墙。

Description

装配式预应力地下连续墙结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及结构工程、岩土工程技术领域，尤其在城市地铁车站、高层建筑等结构的深基坑工程建设中，提供了一种新型地下连续墙结构型式。

背景技术

地下连续墙结构是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。随着城市地上、地下空间的开发与利用，深基坑工程建设数量不断增多、安全要求不断严格、建设速度不断提高。地下连续墙结构作为深基坑工程首当其冲的第一环节，也是最重要的环节，在深基坑工程建设中起到稳定地层、保障深基坑内部结构安全的重要作用。然而，目前深基坑建设中地下连续墙结构一般采用挖槽机开挖地槽，吊放钢筋笼，浇筑混凝土使其成为一个稳定墙体，主要考自身重力和基坑内部的水平支撑提供阻挡深基坑两侧土体位移变形，即被动阻挡结构型式。该结构型式不足之处在于：钢筋笼焊接加工与吊装产生较大的施工噪音；混凝土浇筑对于地下水存在潜在的污染危害；地下连续墙浇筑完毕后需要一定时间养护，延误工期；深基坑开挖过程中需要增加水平支撑以确保地下连续墙的稳定性等等。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种装配式预应力地下连续墙结构及其施工方法，该结构能够高效地提高深基坑地下连续墙结构的安装速度与适用范围，减少地下连续墙施工引起的环境污染和工期，增加了地下连续墙自身的稳定性，保证深基坑内部结构施工和运营期间的人员安全和设备运转。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种装配式预应力地下连续墙结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1制作A、B型单节地下连续墙结构；A、B型单节地下连续墙结构通过设置在其上的连接部相互配合；在所述的A、B型单节地下连续墙结构预留有用于设置钢束的通孔；

步骤2单节地下连续墙结构的预应力施加；

将第一钢束按照间距布置在预制的单节地下连续墙结构的左右两侧的通孔内；

单节地下连续墙结构的上、下采用锚具锁住左、右两侧所布置的第一钢束；

采用千斤顶对左、右两侧所布置的第一钢束进行张拉，其预拉应力应满足地下连续墙抗压强度要求；

张拉施工完成后，切除外露钢绞线进行封锚，采用高压水清除波纹管道内的杂质，然后进行孔道压浆，形成单个地下连续墙块体；

步骤3制作整体的地下连续墙；

用第二钢束穿过预留在单个地下连续墙块体中间的通孔，将多个块单体地下连续墙块体串接，

采用锚具锁住位于最上方和最下方的第二钢束的钢绞线；

采用千斤顶对第二束钢的绞线进行张拉，其预拉应力应满足地下连续墙抗压强度要求；

张拉施工完成后，切除外露钢绞线进行封锚，采用高压水清除波纹管道内的杂质，然后进行孔道压浆，形成整体地下连续墙。

进一步限定的，单节地下连续墙结构的左右两侧各预留有两个通孔，两个通孔内设置钢绞线用于单个连续墙块体的预应力施加。

进一步限定的，单节地下连续墙结构的中间预留有两个通孔，两个通孔内设置钢绞线多个连续墙块体之间的连接以及预应力施加。

进一步限定的，所述的A型单节地下连续墙结构的两端设置的连接部为凸起结构；所述的B型单节地下连续墙结构的两端设置连接部为凹槽结构；所述的凸起结构与凹槽结构相互配合。

进一步限定的，所述的第一钢束之间的距离、第二钢束之间的距离以及第一钢束和第二钢束之间的距离可以根据实际的连续墙结构要求进行设置。

本发明还公开了一种装配式预应力地下连续墙结构，采用前面所述的方法制作。

本发明的工作原理为：

通过预拉应力作用，不仅可以提高了预制地下连续墙单体块体具有较高的抗压强度，同时也增强了整体地下连续墙阻挡地层变位影响。与此同时，预制结构具有结构性能良好，施工速度快，工厂化生产节能，有利于环保，降低现场施工噪音等优点。这种方式可以有效地解决地下连续墙的抗压强度增强的问题，持久地提高地下连续墙结构整体稳定性，有效地减少地下连续墙结构倾斜失稳变形；并且，将原有地下连续墙结构结构长度减小，使其具有一定的柔性，可以有效适应不同地质条件，具有可调节性。

本发明的有益效果为：

通过预制地下连续墙块体结构，提高了施工速度，降低了现场施工噪音，有利于环境保护；同时，预拉应力的布设有效地解决地下连续墙的抗压强度增强的问题，持久地提高地下连续墙结构整体稳定性，有效地减少地下连续墙结构倾斜失稳变形；并且，将原有地下连续墙结构长度减小，使其具有一定的柔性，可以有效适应不同地质条件，具有可调节性。

(1)地下连续墙结构稳定性方面：能够有效地提高地下连续墙结构的抗压强度，减少地下连续墙结构倾斜失稳变形、持久地提高其自稳性能，保证深基坑结构施工和运营期间的人员安全和设备运转。

(2)地质条件适应性方面：打破原有地下连续墙结构过长、柔性变形适应性差等不足，使其具有一定的柔性，可以有效适应多种不良地质条件，具有可调节性。

(3)施工方面：具有结构性能良好，施工速度快，工厂化生产节能，有利于环保，降低现场施工噪音等优点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为装配式预应力地下连续墙结构的A型单节横断面图；

图2为装配式预应力地下连续墙结构的B型单节横断面图；

图3为装配式预应力地下连续墙结构的A、B型单节连接横断面图；

图4为装配式预应力地下连续墙结构的单节纵断面图；

图5为装配式预应力地下连续墙结构组装完成的示意图；

其中，单位：cm；1、单节地下连续墙结构；2、钢束；3、锚具；4、预留孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中深基坑建设中地下连续墙结构一般采用挖槽机开挖地槽，吊放钢筋笼，浇筑混凝土使其成为一个稳定墙体，主要考自身重力和基坑内部的水平支撑提供阻挡深基坑两侧土体位移变形，即被动阻挡结构型式。该结构型式不足之处在于：钢筋笼焊接加工与吊装产生较大的施工噪音；混凝土浇筑对于地下水存在潜在的污染危害；地下连续墙浇筑完毕后需要一定时间养护，延误工期；深基坑开挖过程中需要增加水平支撑以确保地下连续墙的稳定性等等，为了解决如上的技术问题，本申请将装配式结构理念、钢筋张拉应力理论与地下连续墙结构设计组成一种新型地下连续墙结构，借鉴装配式结构和预应力混凝土的施工方法，提出了一种装配式预应力地下连续墙结构，以满足城市地下空间结构的施工与稳定。

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1、2所示，A、B型单节地下连续墙结构尺寸为长度为1000cm，高度500cm，宽度为100cm。

如图3所示，A、B型单节地下连续墙结构，利用预留凸起、凹槽进行拼装；在A、B型单节地下连续墙结构的两端均设有凸起、凹槽，相邻的单节地下连续墙结构之间通过凸起、凹槽配合相连。

进一步的优选的，凸起、凹槽的形状选择类似于梯形状的结构。

如图4所示，A、B型单节地下连续墙结构左、右两侧利用钢束进行预应力施做；在图中A、B型单节地下连续墙结构左、右两侧各设有两个钢束；在其他实施中，也可以设置多个钢束，具体的可以根据实际需要进行设置。

进一步限定的，所述的第一钢束之间的距离、第二钢束之间的距离以及第一钢束和第二钢束之间的距离可以根据实际的连续墙结构要求进行设置。

如图5所示，按照顺序，分别将每节地下连续墙结构连接，利用中间两束钢束进行预应力施做，使其组合拼装成一个完整的地下连续墙结构。

具体的，装配式预应力地下连续墙结构施工方法如下：

(1)A、B型单节地下连续墙结构制作

长度为1000cm，高度为500cm，厚度100cm的矩形结构，并且预留直径为40cm的圆孔，均可在预制厂预制。

(2)单节地下连续墙结构的预应力施加

首先，将7Φ5型号的钢束按照间距布置在预制地下连续墙块体内，预制块体左右两侧布置4束(间距为1.50m)用于单个块体连接，中间布置两束(间距1.40m)用于块体之间连接；其次，预制地下连续墙块体上下采用HVM15-15(锚垫板尺寸)型锚具锁住左右两侧所布置的4束钢绞线；然后，采用250型千斤顶，进行整束张拉，其预拉应力应满足地下连续墙抗压强度要求；最后，张拉施工完成后，切除外露钢绞线进行封锚，采用高压水清除波纹管道内的杂质，然后进行孔道压浆，形成单个地下连续墙块体。

(3)整体地下连续墙结构的预应力施加

首先，将每个预制地下连续墙块体用7Φ5型号的钢束将6块单体地下连续墙块体串接，从预留中间的两个钢绞线管道进行连接；其次，采用HVM15-15(锚垫板尺寸)型锚具锁住上下钢绞线；然后，采用250型千斤顶，进行整束张拉，其预拉应力应满足地下连续墙抗压强度要求；最后，张拉施工完成后，切除外露钢绞线进行封锚，采用高压水清除波纹管道内的杂质，然后进行孔道压浆，形成整体地下连续墙。

此外，本发明还保护由上述施工方法得到的地下连续墙结构，该地下连续墙结构包括多个单节地下连续墙结构，相邻的单节地下连续墙结构之间通过贯穿多个单节地下连续墙结构的钢束相连，施加一定的预应力，形成一个整体；单节地下连续墙结构左、右两侧利用钢束进行预应力施做。通过预制地下连续墙块体结构，提高了施工速度，降低了现场施工噪音，有利于环境保护；同时，预拉应力的布设有效地解决地下连续墙的抗压强度增强的问题，持久地提高地下连续墙结构整体稳定性，有效地减少地下连续墙结构倾斜失稳变形；并且，将原有地下连续墙结构长度减小，使其具有一定的柔性，可以有效适应不同地质条件，具有可调节性。

地下连续墙结构稳定性方面：能够有效地提高地下连续墙结构的抗压强度，减少地下连续墙结构倾斜失稳变形、持久地提高其自稳性能，保证深基坑结构施工和运营期间的人员安全和设备运转。

地质条件适应性方面：打破原有地下连续墙结构过长、柔性变形适应性差等不足，使其具有一定的柔性，可以有效适应多种不良地质条件，具有可调节性。

施工方面：具有结构性能良好，施工速度快，工厂化生产节能，有利于环保，降低现场施工噪音等优点。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种装配式预应力地下连续墙结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1制作A、B型单节地下连续墙结构；A、B型单节地下连续墙结构通过设置在其上的连接部相互配合；在所述的A、B型单节地下连续墙结构预留有用于设置钢束的通孔；

步骤2单节地下连续墙结构的预应力施加；

将第一钢束按照间距布置在预制的所述单节地下连续墙结构的左右两侧的通孔内；

所述单节地下连续墙结构的上、下采用锚具锁住左、右两侧所布置的第一钢束；

采用千斤顶对左、右两侧所布置的第一钢束进行张拉，其预拉应力应满足地下连续墙抗压强度要求；

张拉施工完成后，切除外露钢绞线进行封锚，清除波纹管道内的杂质，然后进行孔道压浆，形成单个地下连续墙块体；

步骤3制作整体的地下连续墙；

用第二钢束穿过预留在单个地下连续墙块体中间的通孔，将多个块单体地下连续墙块体

串接，

采用锚具锁住位于最上方和最下方的第二钢束的钢绞线；

采用千斤顶对第二束钢的绞线进行张拉，其预拉应力应满足地下连续墙抗压强度要求；

张拉施工完成后，切除外露钢绞线进行封锚，清除波纹管道内的杂质，然后进行孔道压浆，形成整体地下连续墙。

2.如权利要求1所述的装配式预应力地下连续墙结构的施工方法，其特征在于，单节地下连续墙结构的左、右两侧各预留有两个通孔，两个通孔内设置第一钢束用于单个连续墙块体的预应力施加。

3.如权利要求1所述的装配式预应力地下连续墙结构的施工方法，其特征在于，单节地下连续墙结构的中间预留有两个通孔，两个通孔内设置第二钢束用于多个连续墙块体之间连接及预应力施加。

4.如权利要求1所述的装配式预应力地下连续墙结构的施工方法，其特征在于，所述的A型单节地下连续墙结构的两端设置的连接部为凸起结构；所述的B型单节地下连续墙结构的两端设置连接部为凹槽结构；所述的凸起结构与凹槽结构相互配合。

5.如权利要求1所述的装配式预应力地下连续墙结构的施工方法，其特征在于，所述的第一钢束之间的距离、第二钢束之间的距离以及第一钢束和第二钢束之间的距离可以根据实际的连续墙结构要求进行设置。

6.一种装配式预应力地下连续墙结构，采用权利要求1-5任一所述的施工方法制作。