CN109826184A

CN109826184A - 地下连续墙防绕流胶管与h型钢组合连接接头及施工方法

Info

Publication number: CN109826184A
Application number: CN201910119761.1A
Authority: CN
Inventors: 代国忠; 李书进; 李雄威; 史贵才; 施维成; 宋杨; 李鹏波; 段超然
Original assignee: Changzhou Institute of Technology
Current assignee: Changzhou Institute of Technology
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明公开了一种地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头及施工方法。该连接接头包括槽壁、单元槽段地下连续墙钢筋笼、混凝土、H型钢、角钢、半圆形锁口管，H型钢作为连接相邻两个地下连续墙钢筋笼的刚性连接接头，H型钢的外侧对称设置有竖向通长角钢，半圆形锁口管包括半圆钢管、内支板和薄钢板，薄钢板固定于半圆钢管的直径端口，半圆形锁口管先期入槽后，对H型钢的入槽起定位作用。本发明彻底解决了地下连续墙混凝土浇筑产生的绕流问题，实现了各单元槽段的地下连续墙钢筋笼刚性连接，且便于现场施工操作，半圆形锁口管可重复使用，造价相对低廉，极具推广应用价值。

Description

地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑地下工程施工领域，更具体地说是涉及一种地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合的连接接头及施工方法。

背景技术

地下连续墙作为一种支护结构，广泛应用于地铁车站、高层建筑等地下工程基坑开挖的围护工程中，其在基坑开挖过程中起到挡土、止水帷幕的作用，并可兼做地下工程结构的外墙。地下连续墙施工步骤主要有：导墙施工→单元槽段挖土作业→清底换浆→下入接头结构→钢筋笼制作与安放→浇筑单元槽段混凝土→将相邻单元槽段墙体连接起来形成闭合的钢筋混凝土围护结构。其中，将相邻单元槽段墙体有效连接起来是地下连续墙施工技术的关键，是需要不断攻克与完善的技术难题，这主要依靠先进的连接接头措施及施工方法来实现。

目前，常用的地下连续墙连接接头的结构形式主要有接头管(锁口管)、筑砂钢管法、接头箱、隔板或预制接头、套打一钻法、先施工接头缝法、以及常规H型钢接头形式等。现有的连接接头的结构形式，在地下连续墙混凝土浇筑过程中，接头位置经常会出现混凝土绕流的现象，影响了下个槽段正常施工及相邻槽段钢筋笼刚性连接的实现，且增加了混凝土的损耗用量。对已有的H型钢接头形式，常见防绕流措施是在H型钢侧板外焊接防绕流铁皮，或者在H型钢接头外侧回填砂袋，或者采用凸台型工字钢接头箱等，但采取这些措施后仍然存在混凝土绕流问题，且这些措施不便于施工现场操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合的连接接头及施工方法，以彻底解决地下连续墙混凝土浇筑产生的绕流问题，较好地实现各单元槽段的地下连续墙钢筋笼的刚性连接，且便于现场施工操作。实现本发明目的的技术方案如下：

本发明提供一种地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头，包括槽壁、单元槽段地下连续墙钢筋笼、混凝土、H型钢、角钢、半圆形锁口管，所述H型钢作为连接相邻两个地下连续墙钢筋笼的刚性连接接头，所述H型钢的外侧对称设置有竖向通长角钢，所述半圆形锁口管包括半圆钢管、内支板和薄钢板，薄钢板固定于半圆钢管的直径端口，半圆形锁口管先期入槽后，对H型钢的入槽起定位作用。靠近角钢直角边一侧设置软胶管。

更进一步地，所述H型钢的尺寸与槽壁宽度及钢筋笼尺寸相匹配，H型钢的翼板内侧的宽度尺寸大于地下连续墙钢筋笼的外侧宽度，留有5～10mm的富余量，并满足混凝土保护层的最低厚度要求。

更进一步地，所述H型钢外侧的通长角钢的规格为2^#～6^#等边角钢，角钢按照角钢缺口指向槽壁端侧固定，H型钢组件的最外侧宽度尺寸小于地下连续墙槽孔宽度，留有5～15mm的富余量。

更进一步地，所述软胶管在自然状态下的外径等于H型钢与槽壁的间隙尺寸，软胶管采用包括全胶胶管、夹布胶管、短纤维胶管的具有可压缩性材质。

更进一步地，所述半圆形锁口管入槽后基本充满H型钢端头侧的地下连续墙槽孔空间，防止浇筑混凝土时的绕流及H型钢侧移。

本发明还提供一种地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头的施工方法，其步骤包括：

(1)开挖首个单元槽段形成槽壁，清底换浆后，吊放半圆形锁口管紧贴槽段一侧端头入槽；

(2)吊放含角钢及其软胶管的H型钢组件紧贴半圆形锁口管入槽；

(3)吊放组装好的首个单元槽段钢筋笼入槽，钢筋笼端部镶嵌在H型钢翼板的内侧，同时吊放混凝土导管下入预定位置；

(4)浇筑首个单元槽段的混凝土，软胶管在浇筑的混凝土侧向挤压产生横向变形，依靠H型钢组件外侧的角钢及软胶管封堵住H型钢与槽壁的空隙，将彻底阻止混凝土绕流的发生，且半圆形锁口管紧贴槽段一侧端头，控制混凝土流入该侧槽孔空间；

(5)在所浇筑的混凝土达到终凝时，开始逐步上拔半圆形锁口管，拔出半圆形锁口管速度应与槽段下部混凝土终凝速度相匹配，并采取压顶措施防止H型钢组件发生上移；

(6)待半圆形锁口管拔出后，开始开挖下一邻近地下连续墙的单元槽段土体，重复上述第(1)～(5)步操作，即实现相邻两个单元槽段地下连续墙钢筋笼的刚性连接。

更进一步地，当地下连续墙深度较大时，各刚性连接接头组件、钢筋笼均分节制作与吊放入槽，采用焊接法将上、下节连接，软胶管接头处搭接；其半圆形锁口管拔出时亦分节切割予以全部拔出。

本发明具有积极的效果：

本发明提供的地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合的连接接头及施工方法，将从根本上解决地下连续墙混凝土浇筑产生的绕流问题，较好地实现各单元槽段的地下连续墙钢筋笼刚性连接。值得一提的是，H型钢组件的角钢侧边顺着槽壁设置，可有效起到H型钢入槽孔的导向定位作用，靠近角钢直角边一侧设置的软胶管在浇筑混凝土侧向挤压产生横向变形将封堵住H型钢与槽壁的空隙，从根本上解决浇筑混凝土所出现的绕流问题；半圆形锁口管下入槽孔操作容易，且入槽后基本充满了H型钢端头侧的地下连续墙槽孔空间，对防止浇筑混凝土时出现绕流及H型钢侧移起到重要的作用。同时，相邻两个单元槽段的墙体钢筋笼端部均镶嵌在H型钢翼板的内侧，彻底实现刚性连接接头，对降低地下连续墙在单元槽段连接处出现工后裂缝是非常有利的，大大降低了地下连续墙接头出发生渗漏水的风险。

本发明的地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合的连接接头及施工方法便于现场施工操作，半圆形锁口管可重复使用，造价相对低廉，极具推广应用价值，对确保深基坑支护工程使用安全有重要意义。本发明专利属于国家自然科学基金项目(项目编号：51678083)资助研究成果。

附图说明

图1为本发明装置的连接接头结构示意图；

图2为本发明装置的相邻单元槽段钢筋笼刚性连接示意图。

图中：1-槽壁；2-单元槽段地下连续墙钢筋笼；3-混凝土A；4-H型钢；5-软胶管；6-角钢；7-半圆形锁口管；8-相邻单元槽段地下连续墙钢筋笼；9-混凝土B。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图1所示，本发明地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合的连接接头主要包括槽壁1、单元槽段地下连续墙钢筋笼2、混凝土A3、H型钢4、软胶管5、角钢6、半圆形锁口管7。本实施例地下连续墙深度为21m，单元槽段槽壁宽度为800mm，长度为6000mm，槽壁端头为半圆形(直径800mm)，加上槽壁端头尺寸单元槽段槽壁总长度为6800mm；单元槽段地下连续墙钢筋笼长度为5650mm，宽度为640mm，混凝土保护层厚度为80mm。

如图2所示，采用700×300的H型钢作为连接两个相邻单元槽段地下连续墙钢筋笼8的刚性连接接头，H型钢4的左右侧分别为混凝土A3和混凝土B9。在H型钢的外侧中心线处对称竖向通长焊接4^#等边角钢，靠近角钢直角边一侧设置的软胶管外径(自然状态下)为软胶管采用PVC聚氯乙烯全胶胶管(无织物材料)材质，该软胶管的耐久性较好，且不污染混凝土，采用细铁丝将软胶管固定在角钢直角边一侧(在穿细铁丝的角钢位置预先钻两个小孔，细铁丝的绑扎间距为200mm)，软胶管随H型钢入槽孔受到挤压时将产生一定的变形，以确保H型钢组件顺利入槽，软胶管受混凝凝土浇筑时的侧向挤压产生横向变形将从根本上解决H型钢接头的绕流问题。

半圆形锁口管由外径为700mm的半圆钢管、内支板(其厚度为10mm，高度为30mm，上下间距为300mm，内支板与半圆钢管及薄钢板接触部位进行点焊)、薄钢板(厚度5mm，宽度为750mm)等组成，薄钢板焊接在半圆钢管的直径端口，以保证半圆形锁口管先期入槽后，对H型钢的入槽起到定位作用。特制接头箱入槽后基本充满了H型钢右侧的地下连续墙槽孔空间，对防止浇筑混凝土时出现绕流及H型钢侧移起到重要的作用。

实现本实施例地下连续墙钢筋笼刚性连接接头的施工方法如下：

(1)开挖首个单元槽段的槽壁，清底换浆后，吊放半圆形锁口管紧贴槽段一侧端头入槽；

(2)吊放H型钢组件(含角钢及其软胶管)紧贴半圆形锁口管入槽；

(4)浇筑首个单元槽段的混凝土，依靠H型钢组件外侧的角钢及软胶管(软胶管在浇筑的混凝土侧向挤压产生横向变形)封堵住H型钢与槽壁的空隙，彻底阻止混凝土绕流的发生，且半圆形锁口管紧贴槽段一侧端头(基本充满了H型钢端头侧的地下连续墙槽孔空间)，进一步有效控制了混凝土流入该侧槽孔空间；

(5)在所浇筑的混凝土达到终凝时(混凝土浇筑后7h左右)，开始逐步上拔半圆形锁口管，拔出半圆形锁口管速度应与槽段下部混凝土终凝速度相匹配，并采取压顶措施防止H型钢组件发生上移；

(6)待半圆形锁口管拔出后，开始开挖下一邻近地下连续墙的单元槽段土体，重复上述第(1)～(5)步操作，实现了相邻两个单元槽段地下连续墙钢筋笼的刚性连接。

因本实施例地下连续墙深度不大，上述各刚性连接接头组件、钢筋笼等均不分节制作，一次吊放入槽。经观察与检测，本实施例的半圆形锁口管全部拔出后没有出现过大变形，可重复继续使用。

综上所述，本发明提出了一种地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合的连接接头及施工方法。所述H型钢作为连接相邻两个地下连续墙钢筋笼的刚性连接接头，H型钢的外侧对称焊接有竖向通长角钢(靠近角钢直角边一侧设置软胶管)，作为H型钢入槽孔的导向定位及防止浇筑混凝土出现绕流的主要措施；在H型钢与槽壁端侧设置一个可回收的半圆形锁口管，半圆形锁口管入槽后占据了H型钢端头侧的地下连续墙槽孔空间，对防止浇筑混凝土时出现绕流及H型钢侧移起到重要的作用。在本单元槽段所浇筑的混凝土达到终凝时，开始逐步上拔半圆形锁口管，待半圆形锁口管全部拔出后，开始开挖下一邻近地下连续墙单元槽段的土体，然后吊放钢筋笼入槽，实现相邻两个单元槽段地下连续墙钢筋笼的刚性连接。本发明彻底解决了地下连续墙混凝土浇筑产生的绕流问题，实现了各单元槽段的地下连续墙钢筋笼刚性连接，且便于现场施工操作，半圆形锁口管可重复使用，造价相对低廉，极具推广应用价值。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头，其特征在于：包括槽壁(1)、单元槽段地下连续墙钢筋笼(2)、混凝土(3)、H型钢(4)、软胶管(5)、角钢(6)、半圆形锁口管(7)，所述H型钢(4)作为连接相邻两个单元槽段地下连续墙钢筋笼(2)的刚性连接接头，所述H型钢的外侧对称设置有竖向通长角钢(6)，所述半圆形锁口管(7)包括半圆钢管、内支板和薄钢板，薄钢板固定于半圆钢管的直径端口，半圆形锁口管(7)先期入槽后，对H型钢(4)的入槽起定位作用，靠近角钢(6)直角边一侧设置软胶管(5)。

2.根据权利要求1所述的地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头，其特征在于：所述H型钢(4)的尺寸与槽壁宽度及钢筋笼尺寸相匹配，H型钢(4)的翼板内侧的宽度尺寸大于地下连续墙钢筋笼(2)的外侧宽度，留有5～10mm的富余量，并满足混凝土保护层的最低厚度要求。

3.根据权利要求1所述的地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头，其特征在于：所述H型钢(4)外侧的通长角钢(6)的规格为2^#～6^#等边角钢，角钢(6)按照角钢缺口指向槽壁端侧固定，H型钢组件的最外侧宽度尺寸小于地下连续墙槽孔宽度，留有5～15mm的富余量。

4.根据权利要求2所述的地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头，其特征在于：所述软胶管在自然状态下的外径等于H型钢与槽壁的间隙尺寸，软胶管采用包括全胶胶管、夹布胶管、短纤维胶管的具有可压缩性材质。

5.根据权利要求1所述的地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头，其特征在于：所述半圆形锁口管(7)入槽后基本充满H型钢端头侧的地下连续墙槽孔空间，防止浇筑混凝土时的绕流及H型钢侧移。

6.地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头的施工方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的地下连续墙防绕流胶管与H型钢组合连接接头的施工方法，其特征在于：当地下连续墙深度较大时，各刚性连接接头组件、钢筋笼均分节制作与吊放入槽，采用焊接法将上、下节连接，软胶管接头处搭接；其半圆形锁口管拔出时亦分节切割予以全部拔出。