CN113957886B - 整体式地下连续墙的现浇连接施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体式地下连续墙的现浇连接施工方法，步骤为：(1)间隔施工桩孔，下沉预制钢筒，预制钢筒的下端面向下超过基坑的设定底面；(2)在外弧形区和外隔腔内浇注第一混凝土；在内弧形区和内隔腔内浇注第二混凝土，第二混凝土向上不超过基坑的设定底面的标高；(3)在两个桩孔之间挖掘连续槽，下放第一钢筋笼，并浇注第三混凝土，完成连续墙段的施工；(4)进行基坑挖掘；(5)拆除预制钢筒的一部分，在两块连续墙段之间形成后浇槽，在后浇槽内绑扎第二钢筋笼并浇注第四混凝土，完成地下连续墙的施工。利用本申请能够提高接头处的强度，使整个地下连续墙为一个整体，避免在接头处产生裂缝，保证了止水能力。

Description

整体式地下连续墙的现浇连接施工方法

技术领域

本发明涉及一种整体式地下连续墙的现浇连接施工方法。

背景技术

地下连续墙施工主要分为：导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作、成槽放样、成槽施工、吊放钢筋笼、水下灌注混凝土、槽段接头处理等若干步骤，其中接头处的施工质量直接影响着地下连续墙的整体施工质量，如果接头处出现问题就会导致地下墙体结构出现渗漏等问题，影响地下结构的使用。

地下连续墙的接头通常采用现浇法和预制法两大类，其中现浇法具体是将接头和钢结构绑扎焊接在一起，然后同钢筋笼一起沉入槽内，该类接头有工字钢接头、锁扣管接头等形式。其中，工字钢接头是将上下翼缘与钢筋笼焊接在一起，形成的地下连续墙整体受力性能好。但是该类接头在混凝土灌注过程中存在混凝土绕流和接头部位夹泥等质量缺陷。混凝土绕流可造成后续地下连续墙槽段挖不动现象，工字钢腹板夹泥导致接头渗流现象。

锁口管接头存在的主要问题有：在水下作业质量控制难度大，易造成锁口管倾斜；锁口管水平向刚度小，混凝土浇筑时侧向压力大，其垂直度难以控制，导致地下连续墙竖向接缝不顺直，不严密，极易出现渗流现象；锁口管拔出时间较难控制，早于混凝土初凝时间易出现质量事故，晚于初凝时间混凝土握裹力大，造成锁口管难拔甚至拔断现象。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。

预制法具体包括预制混凝土接头或预制钢结构接头，施工流程一般为：先施工预制接头、接头区成槽并下放预制接头、连续墙成槽、下钢筋笼和浇筑混凝土施工。地下连续墙的钢筋笼与预制接头之间为对接连接，无锚固装置，安装钢筋笼时出现偏差会使钢筋笼与预制接头连接部位出现空挡，影响地下连续墙的整体性与密封性。另外由于预制接头较小，且先行施工，后期成槽时，容易引起预制接头位移。

为避免接头处出现渗漏，在地下连续墙的接头处，通常在基坑外侧设置高压旋喷桩并在基坑内设置扶壁柱，以及设置复合墙加导流等措施来解决接头渗漏问题，导致地下连续墙的施工复杂，造价高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种整体式地下连续墙的现浇连接施工方法，其包括如下步骤：

(1)下沉预制钢筒：

间隔施工桩孔，该桩孔呈圆形，并在桩孔内下沉预制钢筒，使预制钢筒的下端面向下超过基坑的设定底面；在本申请中，预制钢筒向下超过基坑的设定底面的长度为0.5-1.5h，h为基坑的设定深度；

该预制钢筒包括沿地下连续墙的厚度方向间隔设置的内立板和外立板，该内立板和外立板相互平行、且均沿地下连续墙的长度方向延伸，在内立板与外立板之间连接有两块腹板，该两块腹板沿地下连续墙的长度方向间隔设置，在两块腹板之间连接有一块分隔板，该分隔板将内立板、外立板以及两块腹板所圈围的空间分割为内隔腔和外隔腔，其中内隔腔朝向基坑的内侧方向，外隔腔朝向基坑的外侧方向；外立板的水平方向的两端分别向外超出腹板后形成为外翼缘，内立板的水平方向的两端分别向外超出腹板后形成为内翼缘；

(2)桩孔填充：

桩孔的外立板外侧的区域形成为外弧形区，桩孔的内立板内侧的区域形成为内弧形区，桩孔的两块腹板外侧的区域均形成为外侧向区；

在外弧形区和外隔腔内浇注第一混凝土，第一混凝土到达预制钢筒的顶部；

在内弧形区和内隔腔内浇注第二混凝土，第二混凝土向上不超过基坑的设定底面的标高；

在两个外侧向区内填砂；

(3)在两个桩孔之间进行连续槽的挖掘并完成，在连续槽内下放第一钢筋笼，并浇注第三混凝土，完成连续槽内连续墙段的施工；

(4)进行基坑的土方挖掘并完成；

(5)拆除内立板以及临时部，露出临时部所覆盖的连续墙段的临时端面，其中临时部为腹板位于分隔板与内立板之间的部分；

两块相邻的连续墙段以及一分隔板所形成的凹槽形成为后浇槽，清理临时端面以及分隔板朝向基坑内部方向的侧面，在后浇槽内绑扎第二钢筋笼并浇注第四混凝土，将两块相邻的连续墙段以及分隔板连接为一个整体，完成地下连续墙的施工。

为避免外弧形区的第一混凝土大量进入到外侧向区，以及避免内弧形区的第二混凝土大量进入到外侧向区，内翼缘与桩孔内壁之间距离以及外翼缘与桩孔内壁之间距离均≤5mm。

为了便于拆除第一临时部和第二临时部，在第一临时部和第二临时部背离内隔腔的侧面上涂刷有隔离漆。在拆除内立板时，内翼缘作为内立板的一部分同时被拆除。

本申请中，施工过程中是先将预制钢筒下放到桩孔内，并进行第一混凝土和第二混凝土的浇注，使预制钢筒的刚度增加，并提高其重量，提高其稳定性，由于内立板和外立板相互平行，使一块内翼缘与一块外翼缘之间形成一个规则的U形槽，对第一钢筋笼的两端只需稍作内收，适当减少第一钢筋笼的厚度，即可保证第一钢筋笼在连续槽内的顺利下沉，其中第一钢筋笼的厚度减少控制在5-20mm即可，降低了施工难度，提高了接头处的墙体强度。由于预制钢筒不进行回收，保留在地下，作为两段连续墙段的接头部件，本申请能够有效地提高施工效率，缩短工期。圆形桩孔，现有的施工技术较为成熟，具体可以采用湿法或干法施工，对应具体的桩孔挖掘技术不再赘述。

由于本申请中的预制钢筒作为地下连续墙的一个部分，免去现有技术所采用的接头设备，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。为避免预制钢筒结构过大，制作、下沉不便，可以将预制钢筒分节制作，分段下沉，并在下沉过程中，将各段重新焊接为一个整体。

由于预制钢筒向下伸入到基坑底面的设定标高以下，提高了侧向刚度，预制钢筒的稳定性提高，而现有预制接头技术中，接头部件是支撑在连续槽的底部，仅仅利用接头部件自身的重量来保持稳定，稳定性较差。

先施工预制钢筒以及相应的第一混凝土和第二混凝土，再施工连续墙段，解决了地下连续墙接头难题，连接部位为预制连接构件，其余地下连续墙为现浇时，新老接头强度差、易于产生裂缝的问题。在基坑挖掘过程中，连续墙段和预制钢筒共同工作，解决挡土止水问题。在浇注第四混凝土前，拆除了内立板以及临时部，使第四混凝土与连续墙段形成整体结构，施工质量好，解决地下连续墙接头容易渗漏难题。地下连续墙为整体刚性连接，抗弯、抗剪、抗腐蚀性强；根据支护和主体结构使用性能不同，能够分别设计，针对性强。

在内弧形区和内隔腔内浇注第二混凝土，使桩孔的下部与外部土体成为一个整体，提高了预制钢筒的稳定性。通过在两个外侧向区内填砂，避免桩孔的塌方。

进一步，为保证地下连续墙的防水性能，在浇注第四混凝土前，将临时端面所覆盖区域的第一钢筋笼凿出，并将第二钢筋笼连接到第一钢筋笼上。将第二钢筋笼连接到第一钢筋笼上后，可以避免由于混凝土收缩而产生的缝隙，避免外部水分通过这些缝隙进入到基坑以及地下建筑内，保证了地下连续墙的止水性能。

进一步，为提高地下连续墙的整体性，在浇注第四混凝土前，将第二钢筋笼焊接到分隔板上。该设计使第二钢筋笼与预制钢筒形成一个整体，避免第四混凝土与预制钢筒之间产生裂缝，保证地下连续墙的整体强度，避免外部水体沿这些裂缝渗入到基坑或地下建筑内。

具体地，内立板的朝向基坑外侧方向的表面与地下连续墙的内侧面重合，外立板的朝向基坑内部方向的表面与地下连续墙的外侧面重合。该设计使内立板与外立板之间的净距离与连续槽的宽度相同，第一钢筋笼的两端无需减少宽度，或仅需要略作内收，适当减少第一钢筋笼的厚度即可，第一钢筋笼厚度的减少值控制在5-20mm内即可，而在现有技术中，在不设置端头槽钢的情况下，为了与预先下沉的接头件相适应，一般需要将钢筋笼两端的厚度减少30-50％，以厚度为800mm的地下连续墙为例，需要将钢筋笼两端的厚度减少240-400mm，大幅度地降低钢筋笼两端的厚度，造成地下连续墙强度的均匀性较差，接头区域极易产生裂缝。由于内立板与外立板之间的净距离与连续槽的宽度相同，保证了连续墙段现浇幅的幅宽和质量。

具体地，为保证止水效果，避免地下水绕流现象，内翼缘的长度为0.5-1.0米，外翼缘的长度为0.5-1.0米。该设计还保证了接头区域的水平刚度，避免了采用H型钢或槽钢时，需要预留主筋保护层的净空的弊端，防止了第三混凝土浇注时绕流的产生。

进一步，在内立板正对内隔腔的区域内开设有第一通道，在外立板正对外隔腔的区域内开设有第二通道。其中的第一通道连通内隔腔和内弧形区，使内隔腔和内弧形区内的第二混凝土相互粘结为一体，第二通道连通外隔腔和外弧形区，使外隔腔和外弧形区内的第一混凝土相互粘结为一体，以提高桩孔区域内混凝土的整体性。

具体地，同一预制钢筒的两块腹板的外壁之间的距离为0.5-0.8米，连续墙段的长度为2.0-6.0米。两块腹板的外壁是指腹板背离内隔腔以及外隔腔的侧壁，两块腹板外壁之间的距离设定在0.5-0.8米时，在携带第一混凝土和第二混凝土的情况下，能够保证预制钢筒有足够的重量以及强度，使在后续的连续槽挖掘以及连续墙段的浇注过程中，能够保证其稳定性，避免产生歪斜现象，影响地下连续墙的质量以及外表面的平整性。

进一步，为提高地下结构的整体性，在完成基坑的挖掘后，浇注底板，并使底板内的钢筋网与第二钢筋笼连接到一起。该设计能够提高地下建筑的抗浮性能，以及地下结构与地下连续墙之间的稳定连接，提高地下建筑的安全性。

进一步，外隔腔的宽度为地下连续墙厚度的30-50％。该设计能够在保证预制钢筒具有足够重量的前提下，使最后浇注的第四混凝土具有最大限度的宽度，以提高第四混凝土与连续墙段之间的连接面积，提高连接强度，从而提高地下连续墙各区域强度的均匀性。

具体地，对于第四混凝土的浇注，根据不同的施工要求，可以选择以下两种方式进行，具体为：

在完成基坑的土方挖掘后，同步进行底板的浇注以及第四混凝土的浇注，并使底板内的钢筋网连接到第二钢筋笼上；或在完成基坑的开挖后，首先将第二钢筋笼设置在后浇槽内，然后首先施工底板和第N层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，然后再浇注第N层中板和第N-1层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，再浇注第N-1层中板和第N-2层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，直到完成第一层中板和顶板以下的后浇槽内的第四混凝土。

附图说明

图1是本发明的一实施例的流程示意图。

图2是预制钢筒的结构示意图。

图3是图1中A部分的放大图。

图4是图1中B部分的放大图。

图5是图4中C-C的剖视图。

图6是图1中D-D的剖视图。

具体实施方式

首先请参阅图1，图1中，箭头S表示地下连续墙的厚度方向，箭头L表示地下连续墙的长度方向。

以下首先对预制钢筒10的结构进行说明，请参阅图2，

该预制钢筒10包括间隔设置的内立板13和外立板14，该内立板13和外立板14相互平行，在内立板13与外立板14之间连接有两块腹板，分别为第一腹板11和第二腹板12，两块腹板相互平行且均均垂直于内立板，且两块腹板间隔设置。在两块腹板之间连接有一块分隔板15，该分隔板将内立板13、外立板14、第一腹板11和第二腹板12所圈围的空间分割为内隔腔102和外隔腔104。本实施例中，外隔腔104的宽度为地下连续墙厚度的35％，可以理解，在其它实施例中，外隔腔104的宽度为地下连续墙厚度的30％、35％、40％、45％或50％，当然也可以为30-50％之间的其它比例。

外立板14的水平方向的两端分别向外超出第一腹板11和第二腹板12后形成为外翼缘142，内立板13的水平方向的两端分别向外超出第一腹板和第二腹板12后形成为内翼缘132。即外立板的水平方向的两端分别向外超出腹板后形成为外翼缘，内立板的水平方向的两端分别向外超出腹板后形成为内翼缘。

内翼缘132的长度为0.5米，外翼缘142的长度为0.5米。同一预制钢筒中，第一腹板11的第一外壁112与第二腹板12的第二外壁122之间的距离W为0.6米，即同一预制钢筒的两块腹板的外壁之间的距离为0.6米。

在内立板13正对内隔腔102的第一区域131内开设有直径为15mm的第一通孔，该第一通孔134形成为第一通道。在外立板14正对外隔腔104的第二区域141内开设有直径为15mm的第二通孔144，该第二通孔形成为第二通道。

以下对整体式地下连续墙的现浇连接施工方法进行说明，本实施例中，地下连续墙的厚度为800mm，桩孔的直径为1400mm，请参阅图1，该现浇连接施工方法包括如下步骤：

(1)下沉预制钢筒10：

请参阅图1中的(a)步骤，采用长螺旋钻机，间隔挖掘圆形桩孔20，然后在每个桩孔20内下放一个预制钢筒10，使内立板13和外立板14沿地下连续墙的厚度方向间隔设置、并沿地下连续墙的长度方向延伸。两块腹板沿地下连续墙的长度方向间隔设置。使内隔腔102朝向基坑的内侧方向，外隔腔104朝向基坑的外侧方向。本实施例中，预制钢筒向下超过基坑的设定底面的长度为1h，h为基坑的设定深度。内翼缘与桩孔内壁之间距离以及外翼缘与桩孔内壁之间距离均≤5mm。

(2)桩孔填充：

请参阅图3，桩孔的外立板14外侧的区域形成为外弧形区103，桩孔的内立板13内侧的区域形成为内弧形区101，桩孔的两块腹板外侧的区域均形成为外侧向区105。

请同时参阅图1中的(b)步骤以及图4，在外弧形区103和外隔腔104内浇注第一混凝土21，第一混凝土21到达预制钢筒的顶部。

请同时参阅图5，在内弧形区101和内隔腔102内浇注第二混凝土22，第二混凝土22向上与基坑100的设定底面110的标高。在两个外侧向区105内填砂，即填充砂子23。

(3)请同时参阅图1中的(c)、(d)步骤，

在两个桩孔20之间进行连续槽30的挖掘并完成，在连续槽30内下放第一钢筋笼31，并浇注第三混凝土32，完成连续槽内连续墙段39的施工；连续墙段的长度V为5-5.2米。第一钢筋笼31的两端均向内略作内收，减少厚度15mm，以顺利地卡持到内立板与外立板之间。

(4)请参阅图1中的(e)步骤，进行基坑100的土方挖掘并完成；

(5)请同时参阅图1中的(e)步骤以及图2，第一腹板11位于分隔板15与内立板13之间的部分形成为第一临时部111，第二腹板12位于分隔板15与内立板13之间的部分形成为第二临时部121。

拆除包括内翼缘在内的内立板132以及第一临时部111和第二临时部121，露出第一临时部和第二临时部所覆盖的连续墙段39的临时端面311。

请同时参阅图6，两块相邻的连续墙段39以及分隔板15所形成的凹槽形成为后浇槽40，清理临时端面311以及分隔板朝向基坑内部方向的侧面，在后浇槽40内绑扎第二钢筋笼42。

在基坑内铺设垫层并浇注底板，并使底板内的钢筋网与第二钢筋笼连接到一起，同步完成第四混凝土41的浇注，将两块相邻的连续墙段以及分隔板连接为一个整体，完成地下连续墙的施工。

可以理解，在另一实施例中，在完成基坑的开挖后，首先将第二钢筋笼设置在后浇槽内，然后首先施工底板和第N层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，然后再浇注第N层中板和第N-1层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，再浇注第N-1层中

板和第N-2层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，直到完成第一层中板和顶板以下的后浇槽内的第四混凝土。

本实施例中，为了便于拆除第一临时部和第二临时部，在第一临时部和第二临时部背离内隔腔的侧面上涂刷有隔离漆。

在浇注第四混凝土前，将临时端面所覆盖区域的第一钢筋笼凿出，并将第二钢筋笼连接到第一钢筋笼上，同时将第二钢筋笼焊接到分隔板上。

本实施例中，内立板的朝向基坑外侧方向的表面与地下连续墙的内侧面重合，外立板的朝向基坑内部方向的表面与地下连续墙的外侧面重合。

本实施例采用干法挖掘桩孔，可以理解，在另一实施例中，还可以采用泥浆护壁等湿法技术来挖掘桩孔。

Claims (8)

1.整体式地下连续墙的现浇连接施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）下沉预制钢筒：

间隔施工桩孔，该桩孔呈圆形，并在桩孔内下沉预制钢筒，使预制钢筒的下端面向下超过基坑的设定底面；

该预制钢筒包括沿地下连续墙的厚度方向间隔设置的内立板和外立板，该内立板和外立板相互平行、且均沿地下连续墙的长度方向延伸，在内立板与外立板之间连接有两块腹板，该两块腹板沿地下连续墙的长度方向间隔设置，在两块腹板之间连接有一块分隔板，该分隔板将内立板、外立板以及两块腹板所圈围的空间分割为内隔腔和外隔腔，其中内隔腔朝向基坑的内侧方向，外隔腔朝向基坑的外侧方向；外立板的水平方向的两端分别向外超出腹板后形成为外翼缘，内立板的水平方向的两端分别向外超出腹板后形成为内翼缘；在外立板正对外隔腔的区域内开设有第二通道；同一预制钢筒的两块腹板的外壁之间的距离为0.5-0.8米；

（2）桩孔填充：

桩孔的外立板外侧的区域形成为外弧形区，桩孔的内立板内侧的区域形成为内弧形区，桩孔的两块腹板外侧的区域均形成为外侧向区；

在外弧形区和外隔腔内浇注第一混凝土，第一混凝土到达预制钢筒的顶部；

在内弧形区和内隔腔内浇注第二混凝土，第二混凝土向上不超过基坑的设定底面的标高；

在两个外侧向区内填砂；

（3）在两个桩孔之间进行连续槽的挖掘并完成，在连续槽内下放第一钢筋笼，并浇注第三混凝土，完成连续槽内连续墙段的施工；

（4）进行基坑的土方挖掘并完成；

（5）拆除内立板以及临时部，露出临时部所覆盖的连续墙段的临时端面，其中临时部为腹板位于分隔板与内立板之间的部分；

两块相邻的连续墙段以及一分隔板所形成的凹槽形成为后浇槽，清理临时端面以及分隔板朝向基坑内部方向的侧面，在后浇槽内绑扎第二钢筋笼并浇注第四混凝土，将两块相邻的连续墙段以及分隔板连接为一个整体，完成地下连续墙的施工；

在浇注第四混凝土前，将临时端面所覆盖区域的第一钢筋笼凿出，并将第二钢筋笼连接到第一钢筋笼上。

2.根据权利要求1所述的现浇连接施工方法，其特征在于，

在浇注第四混凝土前，将第二钢筋笼焊接到分隔板上。

3.根据权利要求1所述的现浇连接施工方法，其特征在于，

内立板的朝向基坑外侧方向的表面与地下连续墙的内侧面重合，外立板的朝向基坑内部方向的表面与地下连续墙的外侧面重合。

4.根据权利要求1所述的现浇连接施工方法，其特征在于，内翼缘的长度为0.5-1.0米，外翼缘的长度为0.5-1.0米。

5.根据权利要求1所述的现浇连接施工方法，其特征在于，

在内立板正对内隔腔的区域内开设有第一通道。

6.根据权利要求1所述的现浇连接施工方法，其特征在于，

连续墙段的长度为2.0-6.0米。

7.根据权利要求1所述的现浇连接施工方法，其特征在于，

外隔腔的宽度为地下连续墙厚度的30-50%。

8.根据权利要求1所述的现浇连接施工方法，其特征在于，

在完成基坑的土方挖掘后，同步进行底板的浇注以及第四混凝土的浇注，并使底板内的钢筋网连接到第二钢筋笼上；或在完成基坑的开挖后，首先将第二钢筋笼设置在后浇槽内，然后首先施工底板和第N层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，然后再浇注第N层中板和第N-1层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，再浇注第N-1层中板和第N-2层中板以下的后浇槽内的第四混凝土，直到完成第一层中板和顶板以下的后浇槽内的第四混凝土。

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