CN110485451A - 配合smw工法桩围护墙使用的防水堵漏结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种配合SMW工法桩围护墙使用的防水堵漏结构及施工方法，防水堵漏结构如下设置，所述SMW工法桩围护墙设置在基坑边缘，所述防水堵漏结构包括外层止水帷幕，所述外层止水帷幕设置在基坑外，所述外层止水帷幕由若干根外层止水搅拌桩依次搭接而成，相比于所述SMW工法桩围护墙，所述外层止水帷幕更远离所述基坑；所述外层止水帷幕设置在所述SMW工法桩围护墙的渗漏位置并对渗漏进行封堵防护。该防水堵漏结构采用外层止水帷幕+SMW工法桩上焊接封堵钢板的设计，与既有SMW工法桩围护墙形成共同防护体系，对SMW工法桩围护墙的渗漏位置进行封堵防护。

Description

配合SMW工法桩围护墙使用的防水堵漏结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种配合SMW工法桩围护墙使用的防水堵漏结构及施工方法。

背景技术

随着社会经济的突飞猛进，城市基础建设得到很大发展，地铁工程正在进行大规模建设。其中，地铁附属基坑一般埋深在10m左右，SMW工法桩经济性好、施工速度快、作业方便，已成为非岩层地区附属围护施工的首选。然而，施工作业难免会存在质量缺陷，此部分围护结构于开挖阶段存在渗水甚至渗土风险，对基坑安全造成重大威胁。

鉴于上述原因，如何对渗漏位置进行封堵成为本行业技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配合SMW工法桩围护墙使用的防水堵漏结构及施工方法。该防水堵漏结构采用外层止水帷幕+SMW工法桩上焊接封堵钢板的设计，与既有SMW工法桩围护墙形成共同防护体系，对SMW工法桩围护墙的渗漏位置进行封堵防护。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种配合SMW工法桩围护墙使用的防水堵漏结构，所述SMW工法桩围护墙设置在基坑边缘，所述防水堵漏结构包括外层止水帷幕，所述外层止水帷幕设置在基坑外，所述外层止水帷幕由若干根外层止水搅拌桩依次搭接而成，相比于所述SMW工法桩围护墙，所述外层止水帷幕更远离所述基坑；所述外层止水帷幕设置在所述SMW工法桩围护墙的渗漏位置并对渗漏进行封堵防护。

进一步地，在上述防水堵漏结构中，所述SMW工法桩围护墙包括围护墙本体和型钢，所述围护墙本体由若干根水泥土搅拌桩依次搭接而成，多根所述型钢在若干根所述水泥土搅拌桩内间隔设置；所述防水堵漏结构还包括设置在所述渗漏位置的封堵钢板，若干所述封堵钢板沿着所述SMW工法桩围护墙的高度方向和长度方向分别依次排列，每块所述封堵钢板的两端分别与相邻的两根所述型钢连接，所述封堵钢板连接在所述型钢靠近所述基坑一侧的表面上。

进一步地，在上述防水堵漏结构中，所述封堵钢板与所述型钢焊接连接。

进一步地，在上述防水堵漏结构中，所述封堵钢板由基体和设置在所述基体左右两端部的凸起组成，所述基体为矩形结构，两个所述凸起分别设置在所述基体左右两端的中部，所述凸起和所述基体设置有所述凸起的端部均连接在所述型钢靠近所述基坑一侧的表面上。

进一步地，在上述防水堵漏结构中，所述封堵钢板为Q235-B钢，所述封堵钢板的厚度为16～20mm。

进一步地，在上述防水堵漏结构中，所述SMW工法桩围护墙和所述外层止水帷幕之间的中心距为1000mm～1100mm，优选地，所述SMW工法桩围护墙和外层止水帷幕之间的中心距为1050mm。

进一步地，在上述防水堵漏结构中，所述型钢为H型钢。

进一步地，在上述防水堵漏结构中，所述外层止水搅拌桩的底端与所述SMW工法桩围护墙渗漏位置的下端的垂直距离≥3米。

另一方面，本发明还提供一种对所述防水堵漏结构进行施工的方法，包括如下步骤：

1)利用沙袋对SMW工法桩围护墙的渗漏位置进行封堵；

2)在步骤1)完成后，在所述SMW工法桩围护墙远离所述基坑的一侧外施作外层止水搅拌桩以形成外层止水帷幕，所述外层止水搅拌桩的下端控制在渗漏位置的下端以下；

3)在步骤2)完成后，待所述外层止水搅拌桩达到设计强度后，移除在步骤1)中封堵的沙袋，凿除所述SMW工法桩围护墙的型钢表层水泥土；

4)采用机械清理方式清理所述SMW工法桩围护墙的渗漏位置处靠近所述基坑的一侧的型钢表面，使所述型钢表面满足焊接要求，然后将若干封堵钢板的两端分别与两根相邻的型钢焊接。

进一步地，在上述方法中，在所述步骤4中，所述机械清理方式为首先对型钢表面进行喷砂或喷丸处理、然后对型钢表面进行抛光处理；

在所述步骤4中，所述焊条为E43XX焊条，对所述封堵钢板进行焊接时，角焊缝的焊脚尺寸h_f为0.8～1.2t，其中t为所述封堵钢板的厚度，单位为mm。

分析可知，本发明公开一种配合SMW工法桩围护墙使用的防水堵漏结构及施工方法，本发明采用外层止水帷幕+SMW工法桩上焊接封堵钢板的设计，该防水堵漏结构与既有SMW工法桩围护墙形成共同防护体系，对SMW工法桩围护墙的渗漏位置进行封堵防护。该防水堵漏结构具有结构体系简单、施工快速、多道防护等优点。本发明简单巧妙，有效解决了采用SMW工法桩围护墙的基坑在开挖阶段的渗漏问题，为我国地铁工程发展做出了大的贡献。

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。其中：

图1为本发明一实施例的俯视示意图。

图2为本发明一实施例的主视示意图。

图3为本发明一实施例的左视示意图。

图4为本发明一实施例的封堵钢板的结构示意图。

图5为本发明一实施例的型钢的结构示意图。

附图标记说明：1-外层止水搅拌桩；2-水泥土搅拌桩；3-型钢；4-翼板；5-腹板；6-封堵钢板；7-凸起；

D1-外层止水搅拌桩的中心距；D2-型钢的间距；D3-外层止水搅拌桩与水泥土搅拌桩之间的中心距；D4-外层止水搅拌桩与水泥土搅拌桩之间的距离；

h_f-角焊缝的焊脚尺寸；R1-外层止水搅拌桩的直径；

L1-封堵钢板的基体的长度；W1-封堵钢板的基体的宽度；

L2-封堵钢板的凸起的长度；W2-封堵钢板的凸起的宽度；

W3-H型钢的腹板的宽度+2×T2；T1-H型钢的腹板的厚度；

W4-H型钢的翼板的宽度；T2-H型钢的翼板的厚度；

D5-封堵钢板凸起的端部与型钢边缘之间的垂直距离；

D6-在同一水平面上两个相邻的封堵钢板凸起的端部之间的垂直距离。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种配合SMW(Soil Mixing Wall)工法桩围护墙使用的防水堵漏结构，SMW工法桩围护墙设置在基坑边缘，防水堵漏结构包括外层止水帷幕，SMW工法桩围护墙和外层止水帷幕均设置在基坑外，外层止水帷幕由若干根外层止水搅拌桩1依次搭接而成，即若干根外层止水搅拌桩1形成一个连续的止水墙体，搭接方式可以是相邻两个外层止水搅拌桩1相互咬合，换言之，一个外层止水搅拌桩1嵌入另一个外层止水搅拌桩1内。外层止水帷幕相比于SMW工法桩围护墙、外层止水帷幕更远离基坑；位置关系由内往外依次为：基坑、SMW工法桩围护墙、外层止水帷幕。外层止水帷幕设置在SMW工法桩围护墙的渗漏位置并对渗漏进行封堵防护。外层止水搅拌桩1可以是水泥土搅拌桩2。

进一步地，SMW工法桩围护墙和外层止水帷幕之间的中心距为1000～1100mm，优选地，SMW工法桩围护墙和外层止水帷幕之间的中心距为1050mm。外层止水搅拌桩1的直径为850mm，相邻的两个外层止水搅拌桩1的中心距为600mm。外层止水搅拌桩1的直径850mm、相邻的两个外层止水搅拌桩1的中心距600mm这两个参数均为施工常规机械作业尺寸，为定值。SMW工法桩围护墙和外层止水帷幕之间的中心距考虑SMW工法桩围护墙的垂直度偏差及鼓包，且为达到较好的防水效果，外层止水帷幕需尽量贴近SMW工法桩围护墙，因此SMW工法桩围护墙和外层止水帷幕之间的中心距控制为1000mm～1100mm，优选为1050mm。

进一步地，外层止水搅拌桩1的下端与SMW工法桩围护墙渗漏位置下端的垂直距离≥3米。外层止水搅拌桩1的下端比SMW工法桩围护墙渗漏位置的下端低3米以上是为了使外层止水搅拌桩1的止水效果更充分。

进一步地，SMW工法桩围护墙包括由若干根水泥土搅拌桩2依次搭接而成的围护墙本体和型钢3，多根型钢3在若干根水泥土搅拌桩2内间隔设置，即在若干根水泥土搅拌桩2内每间隔一根水泥土搅拌桩2设置一根型钢3。

具体地，H型钢3包括腹板5和对称连接于腹板5两侧的翼板4，翼板4与腹板5垂直，腹板5的宽度为652mm、厚度为13mm，翼板4的宽度为300mm、厚度为24mm。每根H型钢3的腹板5均与若干根水泥土搅拌桩2中心的连线垂直设置。

防水堵漏结构还包括设置在渗漏位置的封堵钢板6，封堵钢板6的材质为Q235-B钢，封堵钢板6的厚度为16～20mm，若干块封堵钢板6呈阵列式排列，即若干封堵钢板6沿着SMW工法桩围护墙的高度方向和长度方向分别依次排列，每块钢板的两端分别与相邻的两根型钢3连接，封堵钢板6连接在型钢3靠近基坑一侧的表面上，即封堵钢板6连接在型钢3靠近基坑一侧的翼板4上。连接方式可以是角焊。

进一步地，封堵钢板6由基体和设置在基体左右两端部的凸起7组成，基体为矩形结构，两个凸起7分别设置在基体左右两端的中部，凸起7和基体设置有凸起7的端部均连接在型钢3靠近基坑一侧的表面上。凸起7和设置有该凸起7的端部与型钢3重叠，如此使得两个凸起7的设置最大化的加大了焊缝长度，能够提高钢板焊缝的抗弯、抗剪承载力。如图2所示，基体的左端部与设置于该左端部的凸起7的边缘均与型钢3的翼板4的前侧面连接，基体的右端部与设置于该右端部的凸起7的边缘均与型钢3的翼板4的前侧面连接。

具体地，在SMW工法桩围护墙的渗漏位置处，每两根相邻的H型钢3的中部由上到下依次排列有多个封堵钢板6，每块封堵钢板6的基体的两端部以及基体左右两端部的凸起7分别与两侧的H型钢3通过焊接连接。在渗漏位置的上、下、左、右均外扩出一块封堵钢板6。位于最上方的封堵钢板6的顶端与渗漏位置处上端的垂直距离≥0.5米，位于最左侧的封堵钢板6的左端与渗漏位置处左端的垂直距离≥1.15米，位于最下方的封堵钢板6的底端与渗漏位置处下端的垂直距离≥0.5米，位于最右侧的封堵钢板6的右端与渗漏位置处右端的垂直距离≥1.15米。上述垂直距离的限定可以在考虑成本的基础上保证堵漏的效果。

上述内容中未限定的搅拌桩尺寸、间距和型钢3尺寸等均为施工作业常用的型号和尺寸。

本发明还公开了一种对上述防水堵漏结构进行施工的方法，包括如下步骤：

1)利用沙袋对SMW工法桩围护墙的渗漏位置进行封堵；

2)在步骤1)完成后，在SMW工法桩围护墙远离基坑的一侧外施作外层止水搅拌桩1以形成外层止水帷幕，外层止水搅拌桩1的下端控制在渗漏位置的下端以下3m处；

3)在步骤2)完成后，待外层止水搅拌桩1达到设计强度(无侧限抗压强度不小于0.8MPa)后，移除在步骤1)中封堵的沙袋，凿除SMW工法桩围护墙的型钢3表层水泥土；

4)采用机械清理方式清理SMW工法桩围护墙的渗漏位置处靠近基坑的一侧的型钢3表面，使型钢3表面满足焊接要求，然后将若干封堵钢板6的两端分别与两根相邻的型钢3焊接。

机械清理方式为首先对型钢3表面进行喷砂或喷丸处理，然后对型钢3表面进行抛光处理；

焊接封堵钢板6与型钢3所用的焊条为E43XX焊条(抗拉强度为430MPa系列的焊条)，对封堵钢板6进行焊接时，角焊缝的焊脚尺寸h_f为0.8～1.2t，其中t为封堵钢板6的厚度，单位为mm。

实施例1

在本实施例中，对防水堵漏结构进行施工的方法，包括如下步骤：

1)利用沙袋对SMW工法桩围护墙的渗漏位置进行封堵；

2)在步骤1)完成后，在SMW工法桩围护墙远离基坑的一侧外施作外层止水搅拌桩1，外层止水搅拌桩1的深度控制为渗漏位置以下3m；

3)在步骤2)完成后，待外层止水搅拌桩1达到设计强度后，移除在步骤1)中封堵的沙袋，凿除型钢3表层水泥土；

4)采用喷砂、喷丸、抛光等机械清理方式清理SMW工法桩围护墙的渗漏位置处靠近基坑的一侧的型钢3表面，使型钢3表面满足焊接要求，然后将若干封堵钢板6分别与型钢3焊接。

焊接封堵钢板6与型钢3所用的焊条为E43XX焊条，对封堵钢板6进行焊接时，角焊缝的焊脚尺寸h_f为18mm，封堵钢板6的厚度为18mm。

在本实施例中防水堵漏结构的参数为：

外层止水搅拌桩1的直径R1为850mm；

外层止水搅拌桩1的中心距D1为600mm；

型钢3的间距D2为1200mm；

外层止水搅拌桩1与水泥土搅拌桩2之间的中心距D3为1050mm；

外层止水搅拌桩1与水泥土搅拌桩2之间的距离D4为200mm；

封堵钢板6的凸起7的端部与型钢3边缘之间的垂直距离D5为125mm；

在同一水平面上两个相邻的封堵钢板6的凸起7的端部之间的垂直距离D6为50mm；

封堵钢板6的基体的长度L1为1000mm、宽度W1为500mm；

封堵钢板6的凸起7的长度L2为200mm、宽度W2为75mm；

H型钢3的腹板5的宽度+2×T2＝W3为700mm、厚度T1为13mm；

H型钢3的翼板4的宽度W4为300mm、厚度T2为24mm。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明采用外层止水帷幕+SMW工法桩上焊接封堵钢板6的设计，该防水堵漏结构与既有SMW工法桩围护墙形成共同防护体系，对SMW工法桩围护墙的渗漏位置进行封堵防护。该防水堵漏结构具有结构体系简单、施工快速、多道防护等优点。本发明简单巧妙，有效解决了采用SMW工法桩围护墙的基坑在开挖阶段的渗漏问题，为我国地铁工程发展做出了大的贡献。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (10)

1.一种配合SMW工法桩围护墙使用的防水堵漏结构，所述SMW工法桩围护墙设置在基坑边缘，其特征在于，

所述防水堵漏结构包括外层止水帷幕，所述外层止水帷幕设置在基坑外，所述外层止水帷幕由若干根外层止水搅拌桩依次搭接而成，相比于所述SMW工法桩围护墙，所述外层止水帷幕更远离所述基坑；

所述外层止水帷幕设置在所述SMW工法桩围护墙的渗漏位置并对渗漏进行封堵防护。

2.根据权利要求1所述的防水堵漏结构，其特征在于，

所述SMW工法桩围护墙包括围护墙本体和型钢，所述围护墙本体由若干根水泥土搅拌桩依次搭接而成，多根所述型钢在若干根所述水泥土搅拌桩内间隔设置；

所述防水堵漏结构还包括设置在所述渗漏位置的封堵钢板，若干所述封堵钢板沿着所述SMW工法桩围护墙的高度方向和长度方向分别依次排列，每块所述封堵钢板的两端分别与相邻的两根所述型钢连接，所述封堵钢板连接在所述型钢靠近所述基坑一侧的表面上。

3.根据权利要求2所述的防水堵漏结构，其特征在于，

所述封堵钢板与所述型钢焊接连接。

4.根据权利要求2所述的防水堵漏结构，其特征在于，

所述封堵钢板由基体和设置在所述基体左右两端部的凸起组成，所述基体为矩形结构，两个所述凸起分别设置在所述基体左右两端的中部，所述凸起和所述基体设置有所述凸起的端部均连接在所述型钢靠近所述基坑一侧的表面上。

5.根据权利要求2所述的防水堵漏结构，其特征在于，

所述封堵钢板为Q235-B钢，所述封堵钢板的厚度为16～20mm。

6.根据权利要求1所述的防水堵漏结构，其特征在于，

所述SMW工法桩围护墙和所述外层止水帷幕之间的中心距为1000mm～1100mm，优选地，所述SMW工法桩围护墙和外层止水帷幕之间的中心距为1050mm。

7.根据权利要求2所述的防水堵漏结构，其特征在于，

所述型钢为H型钢。

8.根据权利要求1所述的防水堵漏结构，其特征在于，

所述外层止水搅拌桩的底端与所述SMW工法桩围护墙渗漏位置的下端的垂直距离≥3米。

9.对权利要求1至8中任一项所述防水堵漏结构进行施工的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)利用沙袋对SMW工法桩围护墙的渗漏位置进行封堵；

2)在步骤1)完成后，在所述SMW工法桩围护墙远离所述基坑的一侧外施作外层止水搅拌桩以形成外层止水帷幕，所述外层止水搅拌桩的下端控制在渗漏位置的下端以下；

3)在步骤2)完成后，待所述外层止水搅拌桩达到设计强度后，移除在步骤1)中封堵的沙袋，凿除所述SMW工法桩围护墙的型钢表层水泥土；

4)采用机械清理方式清理所述SMW工法桩围护墙的渗漏位置处靠近所述基坑的一侧的型钢表面，使所述型钢表面满足焊接要求，然后将若干封堵钢板的两端分别与两根相邻的型钢焊接。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

在所述步骤4中，所述机械清理方式为首先对型钢表面进行喷砂或喷丸处理、然后对型钢表面进行抛光处理；

在所述步骤4中，所述焊条为E43XX焊条，对所述封堵钢板进行焊接时，角焊缝的焊脚尺寸h_f为0.8～1.2t，其中t为所述封堵钢板的厚度，单位为mm。