CN112726649A - 一种h型钢结构及连续墙的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种H型钢结构及连续墙的施工方法，由两根H型钢通过对接满焊翼缘而成。此H型钢结构与钢筋笼分开下放，施工方法为：地下连续墙成槽前采用成孔钻机，先在槽段两端成孔至地墙深度→下放H型钢结构→回填密实H型钢结构四周空隙→H型钢结构内浇筑混凝土→地下连续墙成槽施工。坑外地下水的绕流路径延长，增强了侧应力，根据孔深增加将H型钢接头焊接从而增加H型钢结构的长度，加强了边坡挡水挡土的能力，H型钢结构使槽段两端为规则的凹槽，对钢筋笼两端的加工只需稍作内收，适当减少钢筋笼的厚度即可，降低了施工难度，而且提高了接头处的墙体强度，接头先于槽段施工提高了施工效率适当缩短了工期。

Description

一种H型钢结构及连续墙的施工方法

技术领域

本发明实施例涉及深基坑工程技术领域，具体涉及一种H型钢结构及连续墙的施工方法。

背景技术

地下连续墙是在地面上，利用一些特种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的基槽，并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。

随着市场经济和科技水平的迅猛发展，推动着我国的各行各业，近年来我国基本建设领域的蓬勃发展，在地下工程、地铁、港口、房屋建筑、水利工程等涉及的大型深基坑工程中越来越广泛地采用地下连续墙作为竖向围护结构。

地下连续墙接头主要分为两大类，柔性接头和刚性接头；柔性接头主要有圆心锁口管接头、波形管(双波、三波)接头、预制接头和橡胶止水带接头等；刚性接头主要有接头箱接头、工字钢接头、十字钢板接头、王字形接头等。但是，随着基坑开挖深度越来越深，对地下连续墙的施工要求越来越高，传统常规的地下连续墙接头形式对于超深地下连续墙来说，不仅施工难度越来越大，甚至无法满足工程的需要，主要体现在：1、传统接头需在基坑外侧通过高压喷射注浆来预防基坑深度，超深时需设置大直径的旋喷桩(如RJP或MJS等)来预防接缝渗漏水，大大提高了成本；2、传统接头先成槽，后置接头，槽段两端易塌孔，接头处基坑渗漏水的风险加大；3、刚性接头一般和钢筋笼一起加工，整体吊装，对起重设备吨位要求较大，成本会大大增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种H型钢结构及连续墙的施工方法，将对接满焊后的H型钢放置进钻孔中固定，再开槽浇筑水泥形成连续墙。该H型钢接头翼缘拼缝及上下节处拼缝满焊，接头中心区域为封闭结构，浇筑混凝土后为实心结构，刚度较大，且H型钢接头先于槽段施工，可提高施工效率，可适当缩短工期。

本发明实施例提供一种H型钢结构，应用于地下连续墙基坑建筑中，在于，包括：黏土、多个钻孔、多个H型钢块；

所述黏土中设有多个钻孔，多个所述H型钢块插入所述钻孔中；

所述H型钢块包括：第一H型钢和第二H型钢；

所述第一H型钢的翼缘与所述第二H型钢的翼缘相互对接，在所述第一H型钢与所述第二型H钢之间形成矩形空腔；

多个所述H型钢块依次堆叠，且使所述第一H型钢位于同一侧，形成所述的H型钢结构。

多个H型钢采用焊接的方式拼接在一起，加长的H型钢接头的翼缘长度，使坑外地下水的绕流路径延长，增强了侧应力，且可以单独安装，根据孔深增加H型钢的长度，提高了使用率，解决了上述背景中基坑深度过大接头处渗水的问题。

本发明实施例提供一种连续墙的施工方法，包括以下步骤：

S10、钻出预设深度的钻孔；

S20、将权利要求1所述的H型钢结构下放至所述钻孔内；

S30、在所述空腔内浇筑混凝土；

S40、采用液压抓斗工法，先挖相邻两所述H型钢结构之间的槽段的两端单孔，再挖中间隔墙；

S50、吊放钢筋笼；

S60、采用导管法浇筑混凝土，在所述槽段内安放导管同时连续浇灌混凝土。

先将H型钢结构下放至钻孔内且对H型钢结构内浇筑泥浆，再放置钢筋笼浇筑呈连续墙，使H型钢结构的刚度增加，加强了边坡挡水挡土的能力，使用H型钢结构槽段两端为规则的凹槽，对钢筋笼两端的加工只需稍作内收，适当减少钢筋笼的厚度即可，降低了施工难度，而且提高了接头处的墙体强度，接头先于槽段施工提高了施工效率适当缩短了工期，解决了先成槽后接头带来的槽段两端易塌孔的问题，以及接头和钢筋笼一起加工吊装吨位过大成本过高的问题。

在一种可行的方案中，该连续墙的施工方法的所述步骤S10具体包括以下步骤：

S101、确定施工位置，开挖导墙，导墙强度达到70％后，进入下一步；

S102、拆除所述导墙模板；

S103、设置原木支撑；

S104、用泥浆对所述导墙的沟槽进行回填；

S105、对钻孔机的钻头直径、钻杆倾斜度和底座进行检查；

S106、若钻头中心和钻孔的中心位置不超过2cm，则轻压慢进；

S107、钻进速度不大于10转/分钟，泥浆比重控制在1.05-1.15g/cm³，含砂率不大于4％，胶体率不小于95％，PH值大于6.5；

S108、待钻杆全部进入孔后，钻进速度12-15转/分钟；

S109、检测孔径、孔深和倾斜度，满足预设值后进入步骤S20。

导墙具有挡土的作用，可作为后续挖槽的测量基准，对挖孔进行检测防止后续下放H型钢结构出现位置偏差。

在一种可行的方案中，该连续墙的施工方法的所述步骤S108还包括：

S1081、以钻进速度不大于7转/分钟慢钻速慢钻进加大泥浆比重1.2-1.35g/cm^3.。

根据不同的地质调整不同的钻进速度，保护地质，防止孔内坍塌。

在一种可行的方案中，该连续墙的施工方法的所述步骤S20具体包括以下步骤：

S201、根据深度，对每段所述H型钢结构进行焊接；

S202、H型钢结构的跟脚插入槽底土体不小于50cm处。

通过将多段H型钢结构焊接，延长了下放深度，提高了使用率，且将H型钢结构插入土里使H型钢结构更加的稳固。

在一种可行的方案中，该连续墙的施工方法的所述步骤S30具体包括以下步骤：

S401、用黏土填平所述H型钢结构与所述钻孔之间的缝隙。

通过用黏土将缝隙填满可以稳固H型钢结构在钻孔内的位置，防止偏移。

在一种可行的方案中，该连续墙的施工方法的所述步骤S40具体包括以下步骤：

S401、利用垂直度显示仪对抓斗进行垂直度检测，利用自动纠偏装置对抓斗进行纠偏；

S402、检测所述槽段的深度；

S403、对槽底进行清理；

S404、清理所述H型钢结构与所述槽段的接触面的泥土；

S405、扫描检测在所述槽段中槽壁垂直度。

边检测边纠正防止挖出的槽出现偏移，增加后续的补救工作从而延长了周期，对槽底进行清理和对槽相对的两H型钢结构清理，可以防止出现浇筑内槽段混凝土和H型钢结构之间的接触面粘结不够牢固的情况，从而形成渗水通道，导致连续墙接头漏水，很难保证连续墙的止水效果。

在一种可行的方案中，该连续墙的施工方法的所述步骤S50具体包括以下步骤：

S501、将所述钢筋笼吊离地面；

S502、所述钢筋笼调至地面0.3-0.6m，挂荷3～5min，改变所述钢筋笼的角度使所述钢筋笼垂直地面，起吊入槽。

将钢筋笼在地面上调整位置将其竖直，方便钢筋笼入槽，且防止钢筋笼入槽后位置偏移调整困难的情况。

在一种可行的方案中，该连续墙的施工方法的所述步骤S60具体包括以下步骤：

S601、拼接多段导管；

S602、对导管进行水密试验，满足试压压力0.6-1.0MPA后，进入到步骤S70；

S603、混凝土的浇筑上升速度不小于36m³/h。

对导管进行水密试验防止在浇筑混凝土时出现渗漏的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的整体连续墙施工俯视图；

图2为本发明实施例中的H型钢结构的主视图；

图3为本发明实施例中的H型钢块的俯视图。

图中标号：

1、H型钢块；11、第一H型钢；12、第二H型钢；2、混凝土；3、槽段；4、钢筋笼；5、钻孔；6、黏土。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

如本申请背景技术中，传统接头需在基坑外侧通过高压喷射注浆来预防基坑深度，超深时需设置大直径的旋喷桩来起到防渗的作用，先成槽，后置接头，槽段两端易塌孔，接头处基坑渗漏水的风险加大，本发明人发现，采用锁口管会使钢筋笼与锁口管的接头处制造工艺增加困难，且采用普通的刚性接头管对刚性要求过高不能起到很好的防渗作用。

为了解决上述问题，本申请人提出本申请的技术方案，具体实施例如下：

实施例一

本发明中的H型钢结构，包括：多个H型钢块1，多个H型钢块1相互紧邻在竖直方向上排成一列且通过焊接的方式固定。H型钢块1包括：第一H型钢11和第二H型钢12，第一H型钢11位于第二H型钢12的左侧，第一H型钢11设有上翼缘和下翼缘，第二H型钢12设有上翼缘和下翼缘，第一H型钢11上翼缘分别与第二H型钢12的上翼缘对接，第一H型钢11的下翼缘分别与第二H型钢12的下翼缘对接，且固定方式为焊接。每个H型钢块1中第一H型钢11和第二H型钢12的位置是一样，且一个H型钢块1中第一H型钢11的位置分别对应在另一个H型钢块1的第一H型钢11的位置。

本发明中的连续墙的施工方法，包括以下步骤：

S10、根据地层情况选择适当的钻孔机具，选择旋挖钻机进行桩基施工，根据图纸的设计要求例如转出60m深的钻孔5；

S20、用吊机将H型钢结构吊离地面，缓缓将H型钢结构放置进钻孔5内；

S30、在H型钢结构内浇筑混凝土2；

S40、成槽采用液压抓斗工法，成槽机挖槽方式为三抓呈孔，先挖相邻两H型钢结构之间的槽段3的两端单孔，再挖中间隔墙；

S50、采用履带式起重机吊放H型钢筋笼4；

S60、采用导管法浇筑混凝土2，在所述槽段3内安放导管同时连续浇灌混凝土2，两根导管必须同时浇筑，槽段3混凝土2应均匀且连续浇筑，浇筑的上升速度不小于2m/h,因故中断浇筑时间不得超过30min，两根导管间的混凝土2面高度差不大于50cm。

通过上述内容不难发现，本发明的H型钢结构以及运用到H型钢结构的连续墙的施工方法，多个H型钢采用焊接的方式拼接在一起，加长的H型钢接头的翼缘长度，使坑外地下水的绕流路径延长，增强了侧应力，且可以单独安装，根据孔深增加H型钢的长度，提高了使用率。先将H型钢结构下放至钻孔5内且对H型钢结构内浇筑泥浆，再放置钢筋笼4浇筑呈连续墙，使H型钢结构的刚度增加，加强了边坡挡水挡土的能力，使用H型钢结构槽段3两端为规则的凹槽，对钢筋笼4两端的加工只需稍作内收，适当减少钢筋笼4的厚度即可，降低了施工难度，而且提高了接头处的墙体强度，接头先于槽段3施工提高了施工效率适当缩短了工期。

可选地，本实施例中，步骤S10具体包括以下步骤：

S101、挖槽前应先制作导墙，采用电子测试仪测量施工场地确定施工位置，导墙采用“┐┌”形，整体式钢筋砼结构，导墙强度达到70％后，进入到下一步；

S102、拆除导墙模板；

S103、在导墙之间设置原木支撑；

S104、采用膨润土制作的泥浆，膨化24小时以上并试验合格后方可使用，对所述导墙的沟槽进行回填；

S105、针对钻孔5前的各项准备工作进行检查，包括钻头直径、钻杆倾斜度，底座和顶端确保平稳，钻头中心与钻孔5中心位置偏差控制在2cm范围内；

S106、若钻头中心和钻孔5的中心位置不超过2cm，则轻压慢进；

S107、调整钻进速度及适当的泥浆比重，钻进速度不大于10转/分钟，泥浆比重控制在1.05-1.15g/cm3，含砂率不大于4％，胶体率不小于95％，PH值大于6.5；

S108、待钻杆全部进入孔后，钻进速度12-15转/分钟；

S109、当钻孔5深度达到设计的预设值60m时，对孔径和孔深等进行检查，采用笼式检孔器进行成孔检测，外径1m，长度6m，检测孔径和孔深，满足预设值后进入步骤S20。

可选地，本实施例中，步骤S20具体包括以下步骤：

S202、H型钢结构的跟脚插入槽底土体不小于50cm处，将H型钢结构固定在土里防止H型钢结构倾斜。

可选地，本实施例中，步骤S30具体包括以下步骤：

S401、下放到位后再在H型钢结构与所述钻孔5之间的缝隙回填5-40mm粒径石子至导墙顶。

可选地，本实施例中，步骤S40具体包括以下步骤：

S401、利用成槽机配中垂直度显示仪对抓斗进行垂直度检测，利用自动纠偏装置对抓斗进行纠偏，可以做到随挖随测随纠；

S402、平面位置偏差检测，用钢尺实测槽段3两端位置，深度检测，用测绳测槽段3左中右三个位置的槽底深度，确保三个位置深度均满足设计的预设值；

S403、用抓斗对槽底进行清理，清底是否合格，以取样试验及槽底沉渣为准，当槽内每递增5m深度及槽底处各取样点的泥浆采样试验数据及沉渣厚度都符合国家规定指标后，清底才算合格；

S404、用刷壁器在H型钢结构与槽段3的接触面进行刷壁动作，上下反复数次，直至刷壁器上不沾泥为止，成槽完成后在已经完成的H型钢结构上必然有黏附的淤泥，如不及时清除会产生夹泥现象，造成基坑开挖过程中地下墙渗水，为此必须采取刷壁措施；

S405、利用超声波测壁仪在槽段3内左中右三个位置分别扫描槽壁垂直度，进行槽壁垂直度检测，防止槽壁倾斜；

可选地，本实施例中，步骤S50具体包括以下步骤：

S501、采用两台履带式起重机，主履带式起重机起吊所述钢筋笼4的一半，副履带式起重机起吊钢筋笼4的另一半，选择合理吊点安放卡环起吊，将钢筋笼4吊离地面；

S502、钢筋笼4调至地面0.3-0.6m，挂荷3～5min，改变钢筋笼4的角度使钢筋笼4垂直地面，经过检查无异常后，副吊卡环和钢丝绳随下随取，起吊入槽。

可选地，本实施例中，步骤S60具体包括以下步骤：

S601、导管内壁光滑，圆顺，内径一致，接口严密，直径采用30cm圆形螺旋快速接头，导管以丝扣连接并以环装橡胶垫密封；

S602、对导管进行水密试验，满足试压压力0.6-1.0MPA后，进入到步骤S70；

S603、槽段3混凝土2应均匀且连续浇筑，浇筑的上升速度不小于2m/h,因故中断浇筑时间不得超过30min，两根导管间的混凝土2面高度差不大于50cm，以保证墙顶混凝土2强度满足设计要求。

实施例二

实施例二是实施例一的改进方案，区别在于步骤S108还包括：

S1081、如果遇到砂层等松散易坍塌地层时，以钻进速度不大于7转/分钟慢钻速慢钻进，加大泥浆比重1.2-1.35g/cm3.。及时捞取样渣保存并核对地质情况，填写钻孔5施工记录，正常情况下样渣按照2m取一次，在地质出现变化时加取一次，当地质与设计不符时，每0.3-0.5m一次。

实施例三

实施例三是实施例一的替换方案，区别在于步骤S20具体还包括以下步骤：

S201、根据钻孔5深度可以对H型钢结构进行焊接，如果钻孔5的深度是120m每段H型钢结构的长度为60m，可以通过焊接的将H型钢结构固定在一起。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种H型钢结构，应用于地下连续墙基坑建筑中，其特征在于，包括：黏土、多个钻孔、多个H型钢块；

所述黏土中设有多个钻孔，多个所述H型钢块插入所述钻孔中；

所述H型钢块包括：第一H型钢和第二H型钢；

所述第一H型钢的翼缘与所述第二H型钢的翼缘相互对接，在所述第一H型钢与所述第二型H钢之间形成矩形空腔；

多个所述H型钢块依次堆叠，且使所述第一H型钢位于同一侧，形成所述的H型钢结构。

2.一种连续墙的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、钻出预设深度的钻孔；

S20、将权利要求1所述的H型钢结构下放至所述钻孔内；

S30、在所述空腔内浇筑混凝土；

S40、采用液压抓斗工法，先挖相邻两所述H型钢结构之间的槽段的两端单孔，再挖中间隔墙；

S50、吊放钢筋笼；

S60、采用导管法浇筑混凝土，在所述槽段内安放导管同时连续浇灌混凝土。

3.如权利要求2所述的连续墙的施工方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括以下步骤：

S101、确定施工位置，开挖导墙，导墙强度达到70％后，进入下一步；

S102、拆除所述导墙模板；

S103、设置原木支撑；

S104、用泥浆对所述导墙的沟槽进行回填；

S105、对钻孔机的钻头直径、钻杆倾斜度和底座进行检查；

S106、若钻头中心和钻孔的中心位置不超过2cm，则轻压慢进；

S107、钻进速度不大于10转/分钟，泥浆比重控制在1.05-1.15g/cm³，含砂率不大于4％，胶体率不小于95％，PH值大于6.5；

S108、待钻杆全部进入孔后，钻进速度12-15转/分钟；

S109、检测孔径、孔深和倾斜度，满足预设值后进入步骤S20。

4.如权利要求2所述的连续墙的施工方法，其特征在于，所述步骤S108还包括：

S1081、以钻进速度不大于7转/分钟慢钻速慢钻进加大泥浆比重1.2-1.35g/cm^3.。

5.如权利要求2所述的连续墙的施工方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括以下步骤：

S201、根据深度，对每段所述H型钢结构进行焊接；

S202、H型钢结构的跟脚插入槽底土体不小于50cm处。

6.如权利要求2所述的连续墙的施工方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括以下步骤：

S301、用黏土填平所述H型钢结构与所述钻孔之间的缝隙。

7.如权利要求2所述的连续墙的施工方法，其特征在于，所述步骤S40具体包括以下步骤：

S401、利用垂直度显示仪对抓斗进行垂直度检测，利用自动纠偏装置对抓斗进行纠偏；

S402、检测所述槽段的深度；

S403、对槽底进行清理；

S404、清理所述H型钢结构与所述槽段的接触面的泥土；

S405、扫描检测在所述槽段中槽壁垂直度。

8.如权利要求2所述的连续墙的施工方法，其特征在于，所述步骤S50具体包括以下步骤：

S501、将所述钢筋笼吊离地面；

S502、所述钢筋笼调至地面0.3-0.6m，挂荷3～5min，改变所述钢筋笼的角度使所述钢筋笼垂直地面，起吊入槽。

9.如权利要求2所述的连续墙的施工方法，其特征在于，所述步骤S60具体包括以下步骤：

S601、拼接多段导管；

S602、对导管进行水密试验，满足试压压力0.6-1.0MPA后，进入到步骤S70；

S603、混凝土的浇筑上升速度不小于36m³/h。

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