CN112359819B - 一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，通过在基坑旧墙底部附近安装导向管并浇筑导向墙，钻机通过导向管进行钻挖，并按照一定间距导入相应长度的带孔钢管，最后通过向钢管内注浆，使得浆液在钢管内部及钢管与周围土体间隙之间充填饱满，从而形成具有一定强度的墙体结构。导向墙、墙体结构坑内部分与墙体结构坑底以下部分形成简支梁结构，可有效减小基坑开挖引起的周围土体变形。同时，新建墙体结构与已有地连墙形成封闭的止水结构，可大大减小基坑抽降水对周边构筑物及基坑自身结构的影响。

Description

一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法
技术领域
本发明属于土建施工技术领域，具体涉及一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法。
背景技术
随着城市地下空间的迅速发展，出现了很多不同深度层次、不同建设施工时期但施工位置接近的新旧地下结构。近接工程的施工，往往会对已有工程安全运营产生较大影响，例如在市政隧道一侧施工基坑地连墙时，土体的扰动和卸载作用会改变周围的土体应力状态并造成土体的位移，从而引起隧道的沉降、开裂、漏水等情况以及结构内部应力的变化，对地铁隧道的安全运营造成影响。为尽可能减小新建工程对已有地下结构的影响，并达到节省资源、压缩工期等目的，越来越多的新建地下工程会利用到已有的地下支护结构。其中，新建近接基坑工程利用已有地下工程(如市政交通隧道、地下综合管廊等)的旧地连墙是一种典型的工况。
在上述工况中，旧地连墙深度不足会给基坑施工带来很大的安全风险。例如在含有承压含水层的地区进行深大基坑开挖，旧地连墙不能完全截断该含水层，会引起基坑突涌等施工灾害。同时，由于地连墙***比不足，也会增加在开挖过程中地连墙变形过大的风险。因此，设计一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法具有重要的现实意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，当基坑开挖到适当深度时，根据基坑地连墙设计要求，在旧地连墙处施作导向墙，钻入钢管并完成注浆，形成旧地连墙延长的墙体结构，达到截断目标含水层来减少坑底突涌风险和增加***比来减小地连墙水平位移的效果，确保基坑开挖的施工安全。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，包括如下步骤：
(1)结合工程水文地质体条件及实际施工方案，确定旧地连墙与新建墙体结构的搭接位置；
(2)平整新建墙体结构施工区域，并预制钻孔导向管与型钢、模板及钢筋网组成的搭接体；
(3)浇筑搭接体形成导向墙；
(4)进行螺旋钻孔跟管钻进，完成钢管的埋设；
(5)通过注浆管向埋设的钢管进行注浆，完成新建墙体结构施工。
优选的，步骤(1)中，采用有限元数值仿真分析计算方法，以基坑围护墙的水平位移变形控制标准为限定条件，明确可能导致旧地连墙水平位移变形过大的基坑开挖深度范围，从而确定旧地连墙与新建墙体结构的搭接位置。
优选的，步骤(2)中，基坑采用分块开挖，先放坡开挖新建墙体结构施工区域，再开挖导向墙预埋位置处土体，后铺设15cm厚混凝土垫层封闭开挖面，并在新建墙体结构施工区域架设施工器械。
优选的，步骤(2)中，钻孔导向管采用2m长、壁厚5mm的钢管。支撑型钢与钢模板焊接成为导向管的搭接底座,导向管间距为50cm，并在导向钢管外焊接钢筋网，加强导向钢管的固定。根据基坑开挖宽度，可对大劫体进行分段预制，分段吊装，最后拼接。
优选的，步骤(3)中，先定点凿破旧地连墙，使旧墙内部钢筋与搭接体焊接，并凿毛导向墙范围内的旧墙体，增加与导向墙的接触。在下放预制搭接体时，通过角度测量使导向管的外插角为1～2°，通过连接筋与旧墙内部钢筋体进行焊接从而进行模板固定。对导向管两头进行封堵，然后浇筑C20砼，导向墙体厚度至少为80cm，墙体强度达到80％后方可进行钻进施工。
优选的，步骤(4)中，钢管采用
Figure BDA0002766740020000021
无缝钢花管，壁厚8mm。管壁按照梅花型布设注浆孔，孔径5mm，孔间距50cm，钢管尾部2m范围内不布设注浆孔。在钻进过程中，结合导向钻头内置的定位传感器传输的角度信号，实时监测并修正钻进角度，使钢管按照设计角度钻进。当钻到设计深度，撤回定位传感器并向钢管内部布设钢筋笼，随即进行注浆施工。
优选的，步骤(5)中，注浆压力控制在0.6～1MPa，当达到注浆量时，稳定注浆压力3～5min后关闭阀门停止注浆。注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆，水泥采用425普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度35波美度，模数2.4～3.4，水泥浆水灰比1：1，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5。单根钢管注浆量可按照如下公式确定：
Q＝πr2×L+πR2×L×η×α×β
式中：r-钢管半径，L-钢管长度，R-浆液扩散半径，取0.5m；η-地层孔隙率；α-浆液充填率，一般取0.9；β-浆液损耗系数，一般取1.15。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，形成一种简支梁受力结构，即一端支座位于新建墙体与旧地连墙搭接处，另外一端支座位于未开挖土体内，可有效地减小基坑开挖导致的地连墙水平位移，同时通过切断目标含水层，可降低基坑降水带来的风险。此外，通过旧地连墙的利用，降低了施工成本，并有效降低了对近接已有地下工程的影响，从而确保其安全运营。
附图说明
图1为本发明的布设方位俯视图；
图2为本发明的布设方位剖面图；
图3为本发明的导向墙内部搭接体与新建墙体结构内部带孔钢管示意图；
图4为本发明的带孔钢管结构图；
图5为本发明的带孔钢管内布设钢筋笼示意图。
附图标记列表：
1、放坡开挖区域(新建墙体结构施工区域)；2、基坑分块开挖-未开挖部分；3、新建地连墙；4、旧地连墙；5、坡面；6、钢模板；7、支撑型钢；8、钻孔导向管；9、导向墙体；10、新建墙体结构内部带孔钢管；11、新建墙体结构；12、钢筋网；13、注浆孔；14螺丝扣；15、注浆阀门；16、封堵钢板；17、注浆管；18、钢筋笼。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例：如图1所示，一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，其结构包括：基坑放坡开挖区域(新建墙体结构施工区域)1；基坑分块开挖未开挖区域2；基坑新建地连墙3；近接已有地下工程旧地连墙4；放坡开挖坡面5；钢模板6；支撑导向管的型钢7；钻孔导向管8；导向墙体9；新建墙体结构内部带孔钢管10；新建墙体结构11；固定导向管的钢筋网12；带孔钢管上的注浆孔13；螺丝扣14；注浆阀门15；带孔钢管的封堵钢板16；注浆管17；带孔钢管内钢筋笼18。
一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，具体包括如下步骤：
(1)采用有限元数值仿真分析计算方法模拟真实施工工况，以基坑围护墙的水平位移变形控制标准为限定条件，明确可能导致旧地连墙水平位移变形超过控制标准的基坑开挖深度范围，从而确定旧地连墙4与新建墙体3结构的搭接位置。
(2)导向墙体9顶面以上一层土体采用分块开挖，先放坡开挖新建墙体结构施工区域(如图1中1所指区域)。此区域初步平整后，再开挖导向墙预埋位置处土体，导向墙体9长度(即旧地连墙与新建墙体搭接长度)至少为2m，厚度至少为80cm。后铺设15cm后混凝土垫层封闭所有开挖面，后在新建墙体结构施工区域1架设施工器械。
(3)上步挖新建墙体结构施工区域1的同时，预制钻孔导向管8与型钢7、模板6及钢筋网12的搭接体(如图2所示)。钻孔导向管8采用2m长、壁厚5mm的钢管，内径大于带孔钢管10(注浆钢管)外径10mm以内。支撑型钢7与钢模板6焊接成为导向管8的搭接底座，建议焊接3道型钢。导向管8间距为50cm，并在导向钢管外焊接钢筋网，加强导向钢管的固定。根据基坑开挖宽度，可对搭接体体进行分段预制。
(4)搭接体吊装前，先定点凿破旧地连墙4，使旧墙内部钢筋可与搭接体焊接，并凿毛导向墙范围内的旧墙体，增加与导向墙9的接触。在下放预制搭接体时，通过角度测量作业使导向管的外插角为1～2°，并通过连接筋与旧墙内部钢筋体进行焊接进行模板固定。后对导向管两头进行封堵，然后浇筑C20砼，形成导向墙(如图3所示)，墙体强度达到80％后方可进行钻进施工。
(5)进行螺旋钻孔跟管钻进，钻进过程中结合导向钻头内置的定位传感器传输的角度信号，实时监测并修正钻进角度，使钢管按照设计角度钻进(钢管10***到导向管8内)。当钻到设计深度，撤回定位传感器并向钢管10内部布设钢筋笼18。其中，钢管采用φ219无缝钢花管，壁厚8mm。管壁按照梅花型布设注浆孔，孔径5mm，孔间距50cm，钢管尾部2m范围内不布设注浆孔13。
(6)封堵钢管尾部，开始注浆。注浆压力控制在0.6～1MPa为宜，当达到注浆量时，稳定注浆压力3～5min后关闭阀门15停止注浆。注浆浆液建议采用水泥-水玻璃双液浆，水泥采用425普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度35波美度，模数2.4～3.4，水泥浆水灰比1：1，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5。单根钢管注浆量可按照如下公式确定：
Q＝πr2×L+πR2×L×η×α×β
式中：r-钢管半径，L-钢管长度，R-浆液扩散半径，取0.5m；η-地层孔隙率；α-浆液充填率，一般取0.9；β-浆液损耗系数，一般取1.15。
本发明通过大直径注浆管注浆可形成一种类似简支梁受力特点的墙体结构，即一端支座位于新建墙体与旧地连墙搭接处，另外一端支座位于未开挖土体内，可有效地减小基坑开挖导致的地连墙水平位移，同时通过切断目标含水层，可降低基坑降水带来的风险。此外，通过旧地连墙的利用，降低了施工成本，并大大降低了对已有近接地下工程的影响，确保其安全运营。
本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (6)

1.一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)结合工程水文地质体条件及实际施工方案，采用有限元数值仿真分析计算方法，以基坑围护墙的水平位移变形控制标准为限定条件，明确可能导致旧地连墙水平位移变形过大的基坑开挖深度范围，从而确定旧地连墙与新建墙体结构的搭接位置；
(2)平整新建墙体结构施工区域，并预制钻孔导向管与型钢、模板及钢筋网组成的搭接体；
(3)埋设预制完成的搭接体，并往搭接体内浇筑混凝土形成导向墙；
(4)利用钻机进行螺旋钻孔跟管钻进，完成带孔钢管的埋设；
(5)通过注浆管向埋设的带孔钢管进行注浆，完成新建墙体结构施工，继续进行后续基坑开挖。
2.如权利要求1所述的一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，其特征在于，步骤(1)中，可能导致旧地连墙水平位移变形过大的基坑开挖深度范围指的是：最大开挖深度为旧地连墙底部位置，最小开挖深度为通过有限元计算所得的旧地连墙最大水平位移达到基坑地连墙位移控制标准的警戒值时对应的开挖深度。
3.如权利要求1所述的一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，其特征在于，步骤(2)中，钻孔导向管采用2m长、壁厚5mm的钢管，型钢与模板焊接成为钻孔导向管的搭接底座，钻孔导向管间距为50cm，并在钻孔导向管外焊接钢筋网，加强钻孔导向管的固定，根据基坑开挖宽度，对搭接体进行分段预制。
4.如权利要求1所述的一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，其特征在于，步骤(3)中，先定点凿破旧地连墙，使旧墙内部钢筋暴露便于后续搭接，在下放预制搭接体时，通过角度测量使钻孔导向管的外插角为1～2°，下放结束后通过连接筋与旧墙内部钢筋体进行焊接固定模板，然后浇筑C20砼，导向墙体厚度至少为80cm，墙体强度达到80％后进行钻进施工。
5.如权利要求1所述的一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，其特征在于，步骤(4)中，带孔钢管采用φ219无缝钢花管，壁厚8mm，管壁按照梅花型布设注浆孔，孔径5mm，孔间距50cm，带孔钢管尾部2m范围内不布设注浆孔，在钻进过程中，结合导向钻头内置的定位传感器传输的角度信号，实时监测并修正钻进角度，使带孔钢管按照设计角度钻进，当钻到设计深度，撤回定位传感器并向带孔钢管内部布设钢筋笼，随即进行注浆施工。
6.如权利要求1所述的一种增加旧地连墙深度的墙体结构施工方法，其特征在于，步骤(5)中，注浆压力控制在0.6～1MPa；注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆，水泥采用425普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度35波美度，模数2.4～3.4，水泥浆水灰比1：1，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5；单根钢管注浆量按照如下公式确定：
Q＝πr2×L+πR2×L×η×α×β
式中：r-钢管半径，L-钢管长度，R-浆液扩散半径，取0.5m；η-地层孔隙率；α-浆液充填率，一般取0.9；β-浆液损耗系数，一般取1.15。
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CN1760468A (zh) * 2005-11-17 2006-04-19 中交第一航务工程勘察设计院 提高板桩墙承受能力的半遮帘式结构
CN105421488B (zh) * 2015-09-14 2017-07-14 上海建工七建集团有限公司 地下复合围护体系中基础底板换撑的施工方法
CN109024609B (zh) * 2018-08-01 2019-12-20 中南大学 一种基于老旧排桩的基坑支护结构及其施工方法
CN110565978B (zh) * 2019-09-11 2023-08-15 上海建工一建集团有限公司 既有地下室增层施工中承压水的控制方法及结构

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