CN109653193B - 逆作地下连续墙施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆作地下连续墙施工方法，包括以下步骤：采用人工开挖逆作法在连续墙土体上施工出地连墙上部外墙体。采用成槽机械在地连墙上部外墙体处的层面上成槽出用于成型地连墙下部墙体的沟槽，沟槽位于地连墙上部外墙体的内侧。在沟槽内浇注成型出地连墙下部墙体。在由地连墙下部墙体及地连墙上部外墙体构成的缺口内浇注成型出地连墙上部内墙体，以使地连墙上部外墙体、地连墙上部内墙体及地连墙下部墙体构成待施工的地下连续墙。本发明的逆作地下连续墙施工方法中，通过采用“人工逆作+机械成槽”的模式，既保证了开挖施工的安全性，又保证了施工进度要求，且不易出现渗漏水现象，极大地方便了后期基坑开挖施工。

Description

逆作地下连续墙施工方法

技术领域

本发明涉及地下连续墙施工领域，特别地，涉及一种逆作地下连续墙施工方法。

背景技术

随着我国城市建设的大力发展，地下工程的大量开发，地下工程施工技术中，地下连续墙作为挡土、防渗及高层建筑永久性主体结构承重等建筑基坑围护主体被广泛应用。施工中，常因基坑上方存在管线或基坑周边存在其他建筑物而导致地下连续墙无法正常顺做施工，地下连续墙逆作施工便是基于这种情况下产生的新型工艺。

传统的逆作地下连续墙施工时，主要采用人工开挖逆作施工，即人工从上至下逐层掏挖逆作出连续墙体。由于整个逆作施工过程中由人工掏挖沟槽，一方面，随着地连墙施工埋深的增加，人工掏挖的风险也逐渐提高，且施工进程缓慢；另一方面，随着地连墙施工埋深的增加，地连墙底部围闭效果越差，越容易出现地下水渗漏、绕流等现象，基坑内施工存在极大地安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种逆作地下连续墙施工方法，以解决现有的地下连续墙施工时存在的施工工期长、施工风险大及防水效果差的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种逆作地下连续墙施工方法，包括以下步骤：S1：采用人工开挖逆作法在连续墙土体上施工出地连墙上部外墙体；S2：采用成槽机械在地连墙上部外墙体处的层面上成槽出用于成型地连墙下部墙体的沟槽，沟槽位于地连墙上部外墙体的内侧；S3：在沟槽内浇注成型出地连墙下部墙体；S4：在由地连墙下部墙体及地连墙上部外墙体构成的缺口内浇注成型出地连墙上部内墙体，以使地连墙上部外墙体、地连墙上部内墙体及地连墙下部墙体构成待施工的地下连续墙。

进一步地，成槽机械为冲桩机；在进行步骤S2之前，对冲桩机的结构进行改进以降低冲桩机整体的高度。

进一步地，步骤S3具体包括以下步骤：将钢筋笼吊装入沟槽内；在沟槽内浇注混凝土以成型出地连墙下部墙体。

进一步地，步骤S4具体包括以下步骤：在缺口内施工出由上至下依次间隔布设、且两端分别植入两侧既有的地下连续墙中的多根锁口梁；在缺口处构筑支模架；在缺口内浇注成型出地连墙上部内墙体。

进一步地，在缺口内施工锁口梁具体包括以下步骤：将既有的地下连续墙上需植筋区域的基面清理干净，并将浮浆及松散混凝土剔除干净直至密实混凝土面位置；在需要植筋的部位进行定位放线，确定植筋钻孔位置；用钻孔工具在植筋钻孔位置进行钻孔；将钢筋的两端分别植入两侧钻好的孔中；向孔内注入结构胶。

进一步地，在进行步骤S1之前，还包括步骤：S0：对围护结构外部的土体进行注浆加固。

进一步地，注浆加固的深度为地连墙上部外墙体以下2m～4m；注浆加固的宽度为3m～6m。

进一步地，地连墙上部外墙体由多段由上至下依次施工出的地连墙上部外墙体段连接形成。

进一步地，施工每段地连墙上部外墙体段时，具体包括以下步骤：在连续墙土体的竖断面上掏挖出成型腔；在成型腔内成型出地连墙上部外墙体段，地连墙上部外墙体段与上段地连墙上部外墙体段相连且两者外侧面齐平。

进一步地，掏挖成型腔时，成型腔的掏挖深度应满足使成型出的地连墙上部内墙体段的背土侧与两侧既有的地下连续墙的迎土侧位于同一竖直平面内。

本发明具有以下有益效果：

本发明的逆作地下连续墙施工方法中，首先采用人工开挖逆作的方法在连续墙土体上施工出地连墙上部外墙体，即施工出地下连续墙上半部分墙体的外墙，从而有效避让基坑上方存在的管线或基坑周边存在的其他建筑物，使施工顺利进行；然后再采用成槽机械在地连墙上部外墙体处的层面上成槽出用于成型地连墙下部墙体的沟槽，接着在沟槽内浇注成型出地连墙下部墙体，从而实现地下连续墙下半部分墙体的成型，采用成槽机械成槽地下连续墙下半部分墙体的沟槽时，一方面可极大加快施工进程，提高机械使用率，降低劳动强度，同时降低人工掏挖成槽时存在的风险，确保施工安全，另一方面，采用成槽机械成槽时，由于成槽机械成槽过程中能通过护壁泥浆护壁，从而能有效增强地下连续墙底部的围闭效果，使地下水不容易渗漏、绕流等，从而有效降低基坑内施工存在的安全隐患；最后再在由地连墙下部墙体及地连墙上部外墙体构成的缺口内浇注成型出地连墙上部内墙体即可，从而完成地下连续墙的施工。本发明的逆作地下连续墙施工方法中，通过采用“人工逆作+机械成槽”的模式，既保证了开挖施工的安全性，又保证了施工进度要求，且地连墙逆作施工完成后质量控制良好，不易出现渗漏水现象，极大地方便了后期基坑开挖施工，并对地铁基坑围护结构施工具有很强的借鉴意义和实用价值。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

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

图1是采用本发明优选实施例的逆作地下连续墙施工方法的第一施工纵断面示意图；

图2是采用本发明优选实施例的逆作地下连续墙施工方法的第二施工纵断面示意图；

图3是支模架的空间结构示意图；

图4是图3中支模板的空间结构示意图。

图例说明

10、地连墙上部外墙体；30、开挖层面；40、成槽机械；60、缺口；70、锁口梁；80、支模架；81、模板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1和图2，本发明的优选实施例提供了一种逆作地下连续墙施工方法，包括以下步骤：

S1：采用人工开挖逆作法在连续墙土体上施工出地连墙上部外墙体10。

S2：采用成槽机械40在地连墙上部外墙体10处的层面30上成槽出用于成型地连墙下部墙体的沟槽，沟槽位于地连墙上部外墙体10的内侧。

S3：在沟槽内浇注成型出地连墙下部墙体。

S4：在由地连墙下部墙体及地连墙上部外墙体10构成的缺口60内浇注成型出地连墙上部内墙体，以使地连墙上部外墙体10、地连墙上部内墙体及地连墙下部墙体构成待施工的地下连续墙。

本发明的逆作地下连续墙施工方法中，首先采用人工开挖逆作的方法在连续墙土体上施工出地连墙上部外墙体10，即施工出地下连续墙上半部分墙体的外墙，从而有效避让基坑上方存在的管线或基坑周边存在的其他建筑物，使施工顺利进行；然后再采用成槽机械40在地连墙上部外墙体10处的层面30上成槽出用于成型地连墙下部墙体的沟槽，接着在沟槽内浇注成型出地连墙下部墙体，从而实现地下连续墙下半部分墙体的成型，采用成槽机械40成槽地下连续墙下半部分墙体的沟槽时，一方面可极大加快施工进程，提高机械使用率，降低劳动强度，同时降低人工掏挖成槽时存在的风险，确保施工安全，另一方面，采用成槽机械成槽时，由于成槽机械成槽过程中能通过护壁泥浆护壁，从而能有效增强地下连续墙底部的围闭效果，使地下水不容易渗漏、绕流等，从而有效降低基坑内施工存在的安全隐患；最后再在由地连墙下部墙体及地连墙上部外墙体10构成的缺口60内浇注成型出地连墙上部内墙体即可，从而完成地下连续墙的施工。本发明的逆作地下连续墙施工方法中，通过采用“人工逆作+机械成槽”的模式，既保证了开挖施工的安全性，又保证了施工进度要求，且地连墙逆作施工完成后质量控制良好，不易出现渗漏水现象，极大地方便了后期基坑开挖施工，并对地铁基坑围护结构施工具有很强的借鉴意义和实用价值。

可选地，成槽机械40为冲桩机。在进行步骤S2之前，对冲桩机的结构进行改进以降低冲桩机整体的高度，进而减少上部人工逆作施工部分的深度，降低施工风险。具体地，对冲桩机结构的改进方式为：将冲桩机的主杆截断一部分，使其整体高度降低，进而满足地下连续墙施工要求。采用改装后的冲桩机进行地连墙成槽施工时，施工要点如下：

①冲击钻进工法成槽时，渣土主要通过泥浆正循环携带出地面，由于从沟槽出来的泥浆含有大量的土碴，而土碴容易沉积，故而需安排专人负责泥浆沟清理工作，防止泥浆倒灌流入正在开挖施工的槽段，污染施工槽段泥浆；

②冲击钻进工法成槽时，严格控制其垂直度，严防偏槽；

③严格控制成槽过程中护壁泥浆的质量，加强护壁，泥浆比重增大至1.3，减少因成槽时间过长而引起槽壁坍塌情况的发生；

④钻头重量、刃脚长度均选择大值，按冲孔直径每100mm取100～140kg的标准，硬岩层施工钻头重量应大于11kg；

⑤加大冲程、加快冲击频率，硬岩施工冲程采用3～4m，冲击频率8～12次/min，采用合金钻头，提高冲击击碎效率；

⑥当发现偏槽时，应及时进行纠偏，如遇半软半硬地质，必要时回填石块进行纠偏。

可选地，步骤S3具体包括以下步骤：

将钢筋笼吊装入沟槽内。

在沟槽内浇注混凝土以成型出地连墙下部墙体。

具体地，当受场地限制时，可将钢筋笼优化为圆形的钢筋圆笼进行吊装下放，钢筋圆笼应满足相关设计要求。吊装时，应在槽段接头清刷、清槽、换浆合格后及时将钢筋笼吊放入槽，并应在吊放时对准槽段中心线缓慢沉入，不得强行入槽。吊装时，采用吊机配合人工将钢筋笼下放至沟槽中，采取下探笼和验槽仪器验槽两种方式，确保钢筋笼能够顺利下放入槽。连续墙混凝土使用商品混凝土，采用导管法灌注，在灌注混凝土前，应进行导管密闭试验，混凝土浇注要点如下：

①钢筋笼入槽后至浇注砼时总停置时间不应超过4小时，混凝土的浇筑速度不应低于2m/h，并使两导管处的混凝土表面高度差不大于300mm，混凝土坍落度应在180mm-0mm之间；

②浇混凝土时，顶面宜高出设计标高0mm，以使凿去墙顶泥浆后的标高符合设计要求；

③当灌注到顶部附近时，由于导管内压力减小，往往会发生导管内混凝土不易流出的现象，此时应降低浇注速度，并可将导管插入深度适当减小，但不得小于2m，也可辅以上下抽动导管，但抽动幅度不得超过300mm；

④灌注混凝土时，应经常转动并提动接头管，拔管时，不得损伤接头处的混凝土，并注意两个导管浇注的同步进行，防止在浇注过程中，出现砼的加渣；

⑤槽段内的混凝土应连续灌注，一般不得中断，故应充分做好供料工作，通常均采用商品混凝土由搅拌运输车供料，如遇故障可作用短时间中断5～l0min，根据不同季节及不同类型混凝土，最长中断时间不得超过～30min。

可选地，如图2所示，步骤S4具体包括以下步骤：

在缺口60内施工出由上至下依次间隔布设、且两端分别植入两侧既有的地下连续墙中的多根锁口梁70。

在缺口60处构筑支模架80。

在缺口60内浇注成型出地连墙上部内墙体。

具体地，锁口梁70一般布置在缺口60的中部和底部，且锁口梁70水平布设。锁口梁70的两端植筋于两侧既有的地下连续墙中，可增强围护体系的整体性。

进一步地，在缺口60内施工锁口梁70具体包括以下步骤：

将既有的地下连续墙上需植筋区域的基面清理干净，并将浮浆及松散混凝土剔除干净直至密实混凝土面位置。

在需要植筋的部位进行定位放线，确定植筋钻孔位置。

用钻孔工具在植筋钻孔位置进行钻孔。

将钢筋的两端分别植入两侧钻好的孔中。

向孔内注入结构胶。

具体地，用钻孔工具在植筋钻孔位置进行钻孔时，用电锤在标定位置钻孔，并保证空洞顺直，且钻孔完成后，用毛刷和气泵清理孔内灰尘。将钢筋的两端分别植入两侧钻好的孔中时，钢筋两端的锚固部分表面必须干净，以增强粘结力，钢筋端头应平齐、无挤压、无变形，以方便钢筋能顺利植入。向孔内注入结构胶时，向孔内注入的结构胶必须密实、无空洞，结构胶在钢筋植入后应能流出，并用干布将孔塞住，在结构胶未固化前，严禁碰动植好的钢筋，植好的钢筋周围严禁再破坏和剔凿混凝土。

具体地，在缺口60处构筑支模架80时，如图3所示，支模架80采用单侧不对顶型钢三角形桁架体系，桁架通过底部堆载以及预埋地脚螺栓以平衡混凝土浇筑时的侧压力，反压横梁采用双拼槽钢，同时在模架后方用可调顶托撑紧顶牢。进一步地，如图4所示，支模架80采用单面支模体系，模板81的面板采用18mm厚木胶合板，竖肋为100×100方木，竖肋竖向布置，相邻竖肋之间的水平间距为2mm；横肋采用双12#槽钢，水平方向布置，相邻横肋之间的竖向间距为600mm；在单块模板81中，多层板与竖肋之间采用钉子连接，竖肋与横肋(双槽钢背楞)采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置吊钩；两块模板81之间采用芯带连接，用芯带销插紧，保证模板的整体性，使模板受力合理、可靠。

在进行步骤S1之前，还包括步骤：

S0：对围护结构外部的土体进行注浆加固，以增强围护结构外部土体整体的结构强度，防止施工过程中坍塌，进而引发安全事故。

具体地，根据现场地层及实际工况，选择合适的注浆加固方式，对围护结构外部的土体进行注浆加固。常见的地层加固方式有袖阀管注浆加固和旋喷桩注浆加固，加固范围根据地下水位及地质情况确定，一般深度应大于8m，且为地连墙上部外墙体10以下2m～4m，宽度为3m～6m。地连墙上部外墙体10逆作施工前，必须对加固效果进行检测，抗压强度qu>1.0MPa，渗透系数k<10^-5cm/s，满足人工开挖逆作要求后方可进行施工。

可选地，地连墙上部外墙体10由多段由上至下依次施工出的地连墙上部外墙体段连接形成。进一步地，施工每段地连墙上部外墙体段时，具体包括以下步骤：

在连续墙土体的竖断面上掏挖出成型腔。

在成型腔内成型出地连墙上部外墙体段，地连墙上部外墙体段与上段地连墙上部外墙体段相连且两者外侧面齐平。

具体地，在基坑内，人工从上至下逐层分段掏挖逆作法施工地连墙上部外墙体10，逐层开挖进尺控制在1.0m以内，严禁超挖，每段开挖完成后，再进行逆作地连墙上部外墙体10施工。在成型腔内成型出地连墙上部外墙体段时，具体操作为：首先初喷35mm～45mm厚C25早强混凝土；然后架设格栅钢架，并在格栅钢架的外侧铺设

钢筋网；接着在格栅钢架的内、外布置双排竖向连接筋；然后在格栅钢架的中间穿插系统锚管以形成联合支护，系统锚管向下偏15°，呈梅花型布置；最后复喷C25早强混凝土至设计厚度，并保证35mm～45mm保护层厚度。优选地，为方便冲桩机施工，在冠梁下做1m*1m凹角。

优选地，掏挖成型腔时，成型腔的掏挖深度应满足使成型出的地连墙上部内墙体段的背土侧与两侧既有的地下连续墙的迎土侧位于同一竖直平面内，以确保待施工出的地连墙下部墙体与两侧既有的地下连续墙形成一个整体。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种逆作地下连续墙施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用人工开挖逆作法在连续墙土体上施工出地连墙上部外墙体(10)；

S2：采用成槽机械(40)在所述地连墙上部外墙体(10)处的层面(30)上成槽出用于成型地连墙下部墙体的沟槽，所述沟槽位于所述地连墙上部外墙体(10)的内侧；

S3：在所述沟槽内浇注成型出所述地连墙下部墙体；

S4：在由所述地连墙下部墙体及所述地连墙上部外墙体(10)构成的缺口(60)内浇注成型出地连墙上部内墙体，以使所述地连墙上部外墙体(10)、所述地连墙上部内墙体及所述地连墙下部墙体构成待施工的地下连续墙；

地连墙上部外墙体(10)由多段由上至下依次施工出的地连墙上部外墙体段连接形成，施工每段地连墙上部外墙体段时，具体包括以下步骤：在连续墙土体的竖断面上掏挖出成型腔；在成型腔内成型出地连墙上部外墙体段，地连墙上部外墙体段与上段地连墙上部外墙体段相连且两者外侧面齐平；

在基坑内，人工从上至下逐层分段掏挖逆作法施工地连墙上部外墙体(10)，逐层开挖进尺控制在1.0m以内，严禁超挖，每段开挖完成后，再进行逆作地连墙上部外墙体(10)施工；在成型腔内成型出地连墙上部外墙体段时，具体操作为：首先初喷35mm～45mm厚C25早强混凝土；然后架设格栅钢架，并在格栅钢架的外侧铺设

钢筋网；接着在格栅钢架的内、外布置双排竖向连接筋；然后在格栅钢架的中间穿插系统锚管以形成联合支护，系统锚管向下偏15°，呈梅花型布置；最后复喷C25早强混凝土至设计厚度，并保证35mm～45mm保护层厚度；为方便冲桩机施工，在冠梁下做1m*1m凹角；

掏挖成型腔时，成型腔的掏挖深度应满足使成型出的地连墙上部内墙体段的背土侧与两侧既有的地下连续墙的迎土侧位于同一竖直平面内，以确保待施工出的地连墙下部墙体与两侧既有的地下连续墙形成一个整体。

2.根据权利要求1所述的逆作地下连续墙施工方法，其特征在于，

所述成槽机械(40)为冲桩机；

在进行所述步骤S2之前，对所述冲桩机的结构进行改进以降低所述冲桩机整体的高度。

3.根据权利要求1所述的逆作地下连续墙施工方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：

将钢筋笼吊装入所述沟槽内；

在所述沟槽内浇注混凝土以成型出所述地连墙下部墙体。

4.根据权利要求1所述的逆作地下连续墙施工方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：

在所述缺口(60)内施工出由上至下依次间隔布设、且两端分别植入两侧既有的所述地下连续墙中的多根锁口梁(70)；

在所述缺口(60)处构筑支模架(80)；

在所述缺口(60)内浇注成型出所述地连墙上部内墙体。

5.根据权利要求4所述的逆作地下连续墙施工方法，其特征在于，在所述缺口(60)内施工所述锁口梁(70)具体包括以下步骤：

将既有的所述地下连续墙上需植筋区域的基面清理干净，并将浮浆及松散混凝土剔除干净直至密实混凝土面位置；

在需要植筋的部位进行定位放线，确定植筋钻孔位置；

用钻孔工具在植筋钻孔位置进行钻孔；

将钢筋的两端分别植入两侧钻好的孔中；

向孔内注入结构胶。

6.根据权利要求1所述的逆作地下连续墙施工方法，其特征在于，在进行所述步骤S1之前，还包括步骤：

S0：对围护结构外部的土体进行注浆加固。

7.根据权利要求6所述的逆作地下连续墙施工方法，其特征在于，

注浆加固的深度为所述地连墙上部外墙体(10)以下2m～4m；

注浆加固的宽度为3m～6m。

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