CN103233459A

CN103233459A - 一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙及其施工方法

Info

Publication number: CN103233459A
Application number: CN2013101119827A
Authority: CN
Inventors: 郭全全; 赵唯以; 沈亮; 章沛瑶; 黄泽宇
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2033-04-02
Also published as: CN103233459B

Abstract

一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙，它由多段墙体连接而成，每段墙体由外部的两块钢板（1）和内部的混凝土（2）组成，外部的两块钢板（1）由圆柱状的对拉钢筋（3）和矩形状的竖向隔板（4）连接，由于竖向隔板（4）的存在，可使混凝土分仓浇筑，省去接头管；钢板（1）在端部弯折成L状，形成钢板接头（6），保证墙体对接后具有良好的抗渗性；该墙与建筑结构的梁板构件（7）相互垂直连接，将梁板构件（7）的钢筋直接焊接在地连墙的钢板上，并在墙体相应位置设置钢筋或钢板的加劲件（8）和三角形承托（9）。一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙的施工方法，它有六大步骤。本发明抗渗性好、墙体截面小并具有支撑和承重的功能。

Description

一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙及其施工方法

技术领域：

本发明涉及一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙及其施工方法。属于地下连续墙施工技术领域。

背景技术

目前，地下连续墙在基坑工程中得到越来越多的应用，因为其不仅能作为挡土结构和止水帷幕，完成基坑支护的基本功能，而且可以作为建筑物的外墙，承担荷载。

传统的钢筋混凝土地下连续墙，在使用期间可能由于接头部位抗渗性差或者墙身不均匀沉降开裂，导致止水功能失效。当其用作建筑物外墙时，需要设计较大的截面尺寸，保证承载能力。

本发明针对传统钢筋混凝土地下连续墙的缺点，提出一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙及其施工方法，该地下连续墙采用的双钢板混凝土组合结构，是一种新型组合结构，在国外已有一定应用，这些应用主要集中在一些对抗渗性、抗冲击性、防爆性、抗震性等有较高要求的结构中，如水下隧道，防护工程，高层建筑的核心筒，桥面板，防波堤，防碰撞结构，核容器，核电厂房，液体容器，船壳以及海上甲板结构等结构。国内应用较少，上海江欢成设计院设计的盐城电视塔是国内为数不多的应用此种结构的建筑。

本发明将上述双钢板混凝土组合结构应用到地下连续墙中，对传统钢筋混凝土地下连续墙的接头方法进行改进，大大提高了地下连续墙的抗渗性，使其用作外墙时所需的截面尺寸减小，并能保证其与建筑结构梁板构件的方便连接。

发明内容

1.发明目的：

本发明的目的在于解决传统钢筋混凝土地下连续墙抗渗性能差的问题，从而提供一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙及其施工方法。

2.技术方案：

1)一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙，如图1所示，其特征在于该墙由多段墙体连接而成，每段墙体由外部的两块钢板1和内部的混凝土2组成，外部的两块钢板1由圆柱状的对拉钢筋3和矩形状的竖向隔板4连接，钢板1与混凝土2之间的协同工作由对拉钢筋3、竖向隔板4以及焊接在钢板1上的栓钉5保证，对拉钢筋3、竖向隔板4还起到运输中保持预定刚度和承担面外荷载的作用。此外，由于竖向隔板4的存在，可以使混凝土分仓浇筑，省去接头管。钢板1在端部弯折成L状，形成钢板接头6，可保证墙体对接后具有良好的抗渗性。如图2所示，该墙与建筑结构的梁板构件7相互垂直连接，只需要将梁板构件7的钢筋等直接焊接在地连墙的钢板上，并在墙体相应位置设置诸如钢筋或钢板的加劲件8和三角形承托9。

2）一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙的施工方法，它包括以下步骤：

步骤一：施工导墙。通过开挖、浇筑垫层、放线、支模、绑扎钢筋和浇筑混凝土，施工

形导墙，拆模后每隔一段距离用上、下两道木方对撑。

步骤二：制备泥浆。采用膨润土造浆，羧甲基纤维素钠（CMC）和纯碱做掺合物，其余为水。

步骤三：开挖槽段。布置旋挖钻机，在两侧导墙中间沿着地下连续墙延伸方向，每隔一段距离钻孔，采用抓斗机将孔间土挖去成槽。开挖过程中需灌入泥浆，并保持泥浆液面高度。

步骤四：制作并吊放钢板骨架，完成与上一槽段钢板接头的连接。将制作好的钢板骨架吊起，对齐钢板接头，沿竖直方向滑至槽底部。

步骤五：浇筑混凝土。浇筑当前施工槽段待浇筑的舱室，包括与上一槽段墙体钢板接头处空舱及墙身空舱。当地下水位低于槽底时，可将泥浆抽回泥浆池，再浇筑混凝土，提高浇筑质量；当地下水位较高时，需水下浇筑混凝土。

步骤六：重复第三～五步，完成全部槽段墙体的施工。

其中，步骤二中所述的“泥浆”成分质量比约为水:膨润土:CMC:纯碱=100:10:0.03～0.05:0.4～0.5。

其中，步骤三中所述的“泥浆液面高度”应高于地下水位1.0m以上，并且不低于导墙顶面0.5m。

其中，步骤四中所述的“钢板骨架”由钢板1、对拉钢筋3、竖向隔板4和栓钉5共同构成。

3.技术特点：

与传统的钢筋混凝土地下连续墙相比，本发明具有如下技术特点：

1)抗渗性好

二合一双钢板混凝土组合地下连续墙有两道钢板抗渗防线和一道混凝土抗渗防线。其中，钢板接头采用钢板桩的接头形式，密闭性好。内部混凝土的浇筑不留施工缝，具有良好的抗渗性能。此外，在地下水位低于槽底时，混凝土的浇筑可以在抽出泥浆后进行，大大提高浇筑质量。

2)墙体截面小

二合一双钢板混凝土组合地下连续墙由于有良好抗渗性能和面外抗弯刚度及承载能力，墙体截面与传统钢筋混凝土地下连续墙相比，可以大大减小。

3)既做支护结构又做承重结构的二合一功能

二合一双钢板混凝土组合地下连续墙不但可以做施工期间的地下支护结构，同时可以作为建筑使用期间的承重结构。二合一双钢板混凝土组合地下连续墙与建筑结构的梁板构件连接非常方便，只需要将梁板构件的钢筋等直接焊接在地连墙的钢板上，并在墙体相应位置设置加劲件和承托。

附图说明

图1本发明等轴测示意图

图2本发明节点连接示意图

图3本发明导墙示意图

图4本发明施工平面示意图

图5本发明施工流程图

图中标记：

1-钢板；2-混凝土；3-对拉钢筋；4-竖向隔板；5-栓钉；6-钢板接头；

7-梁板构件；8-加劲件；9-承托；10-导墙；11-木方；12-孔；13-孔间土；

14-槽；15-上一槽段已浇筑的舱室；16-当前施工槽段待浇筑的舱室。

具体实施方式

见图1—图4，一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙，其特征在于该墙由多段墙体连接而成，每段墙体由外部的两块钢板1和内部的混凝土2组成，外部的两块钢板1由圆柱状的对拉钢筋3和矩形状的竖向隔板4连接，钢板1与混凝土2之间的协同工作由对拉钢筋3、竖向隔板4以及焊接在钢板1上的栓钉5保证，对拉钢筋3、竖向隔板4还起到运输中保持一定刚度和承担面外荷载的作用。此外，由于竖向隔板4的存在，可以使混凝土分仓浇筑，省去接头管。钢板1在端部弯折成L状，形成钢板接头6，可保证对接后具有良好的抗渗性。该墙与建筑结构的梁板构件7相互垂直连接，只需要将梁板构件7的钢筋等直接焊接在地连墙的钢板上，并在墙体相应位置设置诸如钢筋或钢板的加劲件8和三角形承托9。

见图5，本发明一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙，其施工方法具体步骤如下：

步骤一：施工导墙。通过开挖、浇筑垫层、放线、支模、绑扎钢筋和浇筑混凝土，施工形导墙10，拆模后每隔一段距离用上下两道木方11对撑。完成后剖面如图3。

步骤二：制备泥浆。通常可采用膨润土造浆，羧甲基纤维素钠（CMC）和纯碱做掺合物，其余为水。水:膨润土:CMC:纯碱的质量比为100:10:0.04:0.5。

步骤三：开挖槽段。布置旋挖钻机，在两侧导墙10中间沿着地下连续墙延伸方向，每隔一段距离钻孔12，采用抓斗机将孔间土13挖去，形成槽14。开挖过程中需灌入泥浆，并保持泥浆液面高度高于地下水位1.0m以上，并且不低于导墙顶面0.5m。孔12的间距一般由抓斗机的成槽宽度决定，槽14的长度一般是由地质情况、相邻情况、起重机起重能力、单位时间内供应混凝土的能力、泥浆池槽容积、工地所占用的场地面积以及能够连续作业的时间等情况决定。此外，由于二合一双钢板混凝土组合地下连续墙钢板骨架的加工一般在工厂进行，为便于运输一般不超过一定宽度，因此，槽14的长度还需考虑其钢板骨架的加工和运输宽度。

步骤四：制作并吊放钢板骨架，完成与上一槽段钢板接头的连接。钢板骨架由钢板1、对拉钢筋3、竖向隔板4和栓钉5共同构成。它的制作一般是在工厂模块化进行，可以根据吊装机械的吊装高度等综合因素，来确定钢板骨架的加工宽度和高度。钢板骨架的接长可采用焊接连接，可以是对接焊，也可以是加盖板然后围焊。将制作好的钢板骨架吊起，对齐钢板接头6，沿竖直方向滑至槽14底部。

步骤五：浇筑混凝土。浇筑当前施工槽段待浇筑的舱室16，包括与上一槽段墙体钢板接头处空舱及墙身空舱。由于竖向隔板4的存在，不必考虑上一施工槽段已浇筑的舱室15与当前施工槽段待浇筑的舱室16中混凝土的接缝问题，因此可以省去接头管。当地下水位低于槽底时，可将泥浆抽回泥浆池，再浇筑混凝土，提高浇筑质量；当地下水位较高时，需水下浇筑混凝土。

步骤六：重复第三～五步，完成全部槽段墙体的施工。

Claims

1.一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙，其特征在于：该墙由复数段墙体连接而成，每段墙体由外部的两块钢板（1）和内部的混凝土（2）组成，外部的两块钢板（1）由圆柱状的对拉钢筋（3）和矩形状的竖向隔板（4）连接，钢板（1）与混凝土（2）之间的协同工作由对拉钢筋（3）、竖向隔板（4）以及焊接在钢板（1）上的栓钉（5）保证，对拉钢筋（3）、竖向隔板（4）还起到运输中保持预定刚度和承担面外荷载的作用；由于竖向隔板（4）的存在，可使混凝土分仓浇筑，省去接头管；钢板（1）在端部弯折成L状，形成钢板接头（6），保证墙体对接后具有良好的抗渗性；该墙与建筑结构的梁板构件（7）相互垂直连接，只需要将梁板构件（7）的钢筋直接焊接在地连墙的钢板上，并在墙体相应位置设置诸如钢筋或钢板的加劲件（8）和三角形承托（9）。

2.一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙的施工方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：施工导墙；通过开挖、浇筑垫层、放线、支模、绑扎钢筋和浇筑混凝土，施工

形导墙，拆模后每隔一段距离用上、下两道木方对撑；

步骤二：制备泥浆；采用膨润土造浆，羧甲基纤维素钠即CMC和纯碱做掺合物，其余为水；

步骤三：开挖槽段；布置旋挖钻机，在两侧导墙中间沿着地下连续墙延伸方向，每隔一段距离钻孔，采用抓斗机将孔间土挖去成槽，开挖过程中需灌入泥浆，并保持泥浆液面高度；

步骤四：制作并吊放钢板骨架，完成与上一槽段钢板接头的连接；将制作好的钢板骨架吊起，对齐钢板接头，沿竖直方向滑至槽底部；

步骤五：浇筑混凝土；浇筑当前施工槽段待浇筑的舱室，包括与上一槽段墙体钢板接头处空舱及墙身空舱；当地下水位低于槽底时，将泥浆抽回泥浆池，再浇筑混凝土，提高浇筑质量；当地下水位较高时，需水下浇筑混凝土；

步骤六：重复第三～五步，完成全部槽段墙体的施工。

3.根据权利要求2所述的一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙的施工方法，其特征在于：步骤二中所述的“泥浆”成分质量比为：水:膨润土:CMC:纯碱=100:10:0.03～0.05:0.4～0.5。

4.根据权利要求2所述的一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙的施工方法，其特征在于：步骤三中所述的“泥浆液面高度”应高于地下水位1.0米以上，并且不低于导墙顶面0.5米。

5.根据权利要求2所述的一种二合一双钢板混凝土组合地下连续墙的施工方法，其特征在于：步骤四中所述的“钢板骨架”由钢板（1）、对拉钢筋（3）、竖向隔板（4）和栓钉（5）共同构成。