CN113957880A - 一种钢混地下连续墙的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢混地下连续墙的施工方法，步骤为：(1)开挖沟槽；(2)将预制块下沉到沟槽内；每一预制块上均设置有桩孔、连接槽和缺口，相邻两块预制块上的缺口形成一个连接孔，两个缺口形成一个后浇槽；(3)在连接孔内浇注第一混凝土，在桩孔内浇注第二混凝土，并将支护桩沿桩孔下沉到地下；(4)开挖基坑；(5)在后浇槽内设置后浇钢筋笼，并浇注第三混凝土，形成钢混地下连续墙。申请中，钢混地下连续墙包括由预制块连接而成的混凝土连续墙和由支护桩所构成的围护桩***，能够根据不同需要，灵活设置预制块和支护桩的桩长，竖向组成变刚度支护结构，更经济地适应不同深度受力和变形要求，保证钢混地下连续墙满足规范要求。

Description

一种钢混地下连续墙的施工方法

技术领域

本发明涉及一种钢混地下连续墙的施工方法。

背景技术

地下连续墙主要作为基坑的支护结构，用于挡土和止水，在部分结构中还作为地下结构的外墙，形成两墙合一结构，地下连续墙的施工主要为现浇和预制两种技术。

采用现浇技术时，施工质量受地层影响大，容易产生缩壁、坍塌、墙体漏筋、墙幅厚度不足、墙体凹凸等质量问题；另外地下连续墙的钢筋笼仍需要采用间断式结构，相邻的两个钢筋笼之间无法连接，使得钢筋笼的接头处产生裂缝，造成渗漏，因此当地下连续墙用于外墙时，需要在地下连续墙的外侧补充高压旋喷桩，在内侧设置扶壁柱，利用高压旋喷桩和扶壁柱对易于产生裂缝的区域进行补强，但有时仍无法避免钢筋笼接头处产生渗漏的问题。

采用预制技术时，墙体在地面完成预制，然后下沉到地下的槽内，但墙体的连接一般采用榫扣方式，墙体的连接处实际上仍处于断开状态，在基坑的开挖过程中，易于发生渗漏、流土和涌砂等现象，且在后期极易发生地下室渗漏问题。虽然部分工程中，在相邻的两块墙体之间形成预留孔，并采用湿法现浇钢筋混凝土，但由于是水下浇注，而且浇注空间有限，浇注质量无法保证，当预留孔内存在障碍物时，处理困难。

另外，由于连续墙还起到支护桩的作用，连续墙需要向下达到支护桩的设计标高，使得连续墙的造价极高，限制了其使用范围。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种钢混地下连续墙的施工方法，其包括如下步骤：

(1)在地下开挖沟槽；

(2)将若干块预制块下沉到沟槽内；

每一预制块均包括钢砼块本体，在该钢砼块本体的宽度方向的两侧均设置有一突出部，两个突出部均位于钢砼块本体的厚度方向的外侧，突出部与钢砼块本体等高，并在每一突出部上均开设有一连接槽，该连接槽沿竖直方向延伸、且贯穿该突出部的顶面和底面；每一突出部与钢砼块本体之间形成一缺口；该钢砼块本体的宽度方向沿沟槽的长度方向延伸；在钢砼块本体上设置有桩孔，该桩孔贯穿钢砼块本体的底面和顶面；

突出部与钢砼块本体等高是指突出部的顶面与钢砼块本体的顶面平齐，且突出部的底面与钢砼块本体的底面平齐；

沿竖直方向观察，连接槽的开口朝向预制块的宽度方向，相邻两块预制块抵靠在一起，使相邻两块预制块上的连接槽共同形成为一个连接孔，相邻两块预制块上的缺口共同形成为一开口朝内的后浇槽；

(3)在连接孔内浇注第一混凝土，在桩孔内浇注第二混凝土，并将支护桩沿桩孔下沉到地下，且使支护桩的底部向下超过预制块的下端面或与预制块的下端面平齐；

(4)开挖基坑，直到基坑的底面的设定标高；

(5)清洗后浇槽的内壁，在后浇槽内设置后浇钢筋笼，然后在后浇槽内浇注第三混凝土，形成钢混地下连续墙。

相邻预制块的外侧面保持平齐，且突出部的厚度为钢砼块本体的厚度的12-20％。预制块的外侧面是在预制块背离基坑内部方向的外表面，突出部的厚度和钢砼块本体的厚度均是两者沿基坑内外方向上的尺寸。

钢砼块本体上桩孔的形状可以为圆形、椭圆形或矩形，具体的数量不做要求，可以根据不同的要求进行设置，可以仅设置一个，也可以2-5个。

本申请中，钢混地下连续墙包括由预制块连接而成的混凝土连续墙和由支护桩所构成的围护桩***，能够根据不同周围环境、不同土质和不同挖深等，灵活设置预制混凝土连续墙和支护桩的桩长，竖向组成变刚度支护结构，更经济地适应不同深度受力和变形要求，以保证钢混地下连续墙的强度、整体稳定性、抗倾覆稳定性、抗***稳定性、渗流稳定性满足规范要求。

由预制块相互连接而成的混凝土连续墙，主要起挡土和挡水作用，支护桩主要起挡土和抗稳定性作用。预制块之间主要依靠后浇钢筋笼和第三混凝土连接在一起，由于在基坑完成开挖后，进行浇注，因此能够在进行浇注前，对后浇槽的内壁进行清洗，并采用现场浇注，且无需采用水下浇注的方式进行，由此能够避免水下浇注时所存在的缺陷，保证浇注质量，提高连接强度和止水效果，保证地下结构施工过程中的安全性。现场浇注保证了施工质量，使混凝土连续墙的整体性好，并具有较好的抗弯、抗剪和耐久性，尤其是采用两墙合一的技术进行施工时，钢混地下连续墙在同时作为地下结构的外墙时，能够保证其质量，避免地下结构在后续的使用过程中，产生裂缝，使外部水体进入到地下结构内，影响地下结构的正常使用。

为了保证基坑的顺利开挖，本申请中，首先在连接孔内浇注第一混凝土，对预制块之间的缝隙进行封闭，并为预制块提供预连接功能，并完成支护桩的下沉，避免在基坑开挖过程中，大量外部水经预制块之间的缝隙进入到基坑内。

由于本申请中，将钢混地下连续墙分为混凝土连续墙和支护桩两部分，组合结构可以根据每个基坑特点，灵活设置预制混凝土连续墙和支护桩长度，两者可以相同，也可以不同。采用较短的混凝土连续墙满足抗渗流稳定，通过长支护桩满足整体稳定性和抗倾覆稳定性要求，即短混凝土连续墙和长支护桩设计，降低钢混地下连续墙的建造成本，与现有的地下连续墙采用通长设计方案相比，本申请中的钢混地下连续墙的建造成本能够降低30-50％，而且由于降低了预制块的下沉深度，即降低了混凝土连续墙的深度，由此可以降低沟槽的开挖深度，也由此减少了土方挖掘量，缩短了施工时间。

另外，由于本申请中的支护桩插设在桩孔内，与预制块形成为一个整体，组合结构刚度大，支护结构的变形减少。

本发明中，混凝土连续墙能够采用预制块的方式分段制作，可实现工厂预制，采用构件空腹的构造，解决运输和吊装问题。

进一步，支护桩为回收桩或保留桩；当支护桩为回收桩时，在完成地下结构的施工后，将支护桩拔出回收；当支护桩为保留桩时，在完成地下结构的施工后，支护桩保留在原地。

根据不同的土质要求选择不同的支护桩形成，当土质较好或具有回收条件时，可以将支护桩作为回收桩，具体可以采用H钢桩、钢管桩等钢桩作为回收桩。当土质较差或现场不具备回收条件时，可以将支护桩作为保留桩，以提高地下结构的稳定性，具体可以采用预应力管桩等预制混凝土桩作为保留桩。当支护桩为回收桩时，支护桩的桩顶向上超出预制块的上端面，以便于将支护桩拔出回收。

进一步，为保证支护桩与预制块之间的稳定连接，当支护桩为保留桩时，在高度方向上，支护桩在桩孔内的长度为(2-5)d，且第二混凝土的顶部向上超过支护桩的顶部(0.5-2)d，在第二混凝土上部的桩孔内填充有回填土，d为支护桩的等效桩径。在桩孔内仅部分填充第二混凝土，以保证支护桩和预制块之间的稳定连接，在第二混凝土的上部填充回填土，以消耗部分挖出的土方，减少土方的外运量，降低工程的造价。

进一步，为保证基坑挖掘过程中的安全性，步骤(2)中，在完成预制块的下沉后，在后浇槽内下沉加劲钢桩，加劲钢桩向下超过基坑的设定底面0.5-1.5h，h为基坑的设定深度，且使加劲钢桩抵靠在相邻两块预制块的突出部上，在完成基坑的开挖后，将加劲钢桩拔出回收，再在后浇槽内设置后浇钢筋笼并浇注第三混凝土。

由于预制块的突出部的厚度较薄，强度较低，在基坑挖掘过程中，可能存在由于基坑外部局部压力过大，导致突出部变形或产生裂纹，影响钢混地下连续墙的整体强度和防水性能，利用加劲钢桩提供额外的支撑力，以保证突出部的强度，在完成基坑挖掘后，由于基坑外部土体的变形已趋向于稳定，压力也趋向于稳定，此时将加劲钢桩拔出回收，不会对预制块的稳定性造成影响。

进一步，在完成第三混凝土的浇注后，再进行基坑的底板的浇注，然后由下向上逐步浇注地下结构的中板、顶板，底板、中板和顶板内的钢筋网均连接到预制块内的钢筋网和后浇钢筋笼上。该施工方式尤其适用于土质较差的区域，在完成基坑的挖掘后，首先完成第三混凝土的浇注，使各预制块连接为一体，形成为混凝土连续墙，以保证混凝土连续墙能够抵抗外部压力，以及保证止水能力。

进一步，在完成基坑的开挖后，首先将后浇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三混凝土，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三混凝土，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三混凝土，直到完成第一层中板和顶板以下的后浇槽内的第三混凝土。即地下结构部分包括N+1层地下室。该施工方式尤其适用于在土质较好，地下水位较低的区域内采用，在进行施工时，不会造成大量地下水进入到基坑内。

为提高预制块之间的连接强度，在连接孔内布置有补强钢筋笼。设置补强钢筋笼后，能够提高第一混凝土的剪切强度，也能够避免第一混凝土之间产生裂缝，能够有效地避免局部外力过大时，单纯的第一混凝土无法抵抗该外力，使局部区域内的预制块相互脱离，并向基坑内倾斜，影响基坑的安全施工。

具体地，预制块的下端面向下超过基坑的底面的设定标高(0.2-1)h，h为基坑的设定深度。由于预制块的主要功能是抵抗基坑深度范围内的外部土体压力，并提供止水功能，预制块的下端面向下超过即可的底面的设定标高(0.2-1)h时，即可起到上述效果。

进一步，为提高预制块之间的连接强度，在缺口的内壁上预留有钢筋接头，后浇钢筋笼连接到钢筋接头上。

具体地，为保证钢混地下连续墙的稳定性，支护桩的底部向下超过预制块的下端面(0-1.5)h，h为基坑的设定深度。

附图说明

图1是本发明的一实施例的流程示意图。

图2是预制块的结构示意图。

图3是图1中A—A向剖面图。

图4是钢混地下连续墙的另一实施例的结构简图。

图5是预制块的第二种形状。

图6是预制块的第三种形状。

具体实施方式

实施例1

本申请中，将朝向基坑内部的方向称为内侧，与该内侧相反的方向称为外侧。

参阅图1和图3，一种钢混地下连续墙的施工方法，其包括如下步骤：

(1)请参阅图1中的(a)步骤，在地下开挖沟槽10，图1中的箭头S表示沟槽10的长度方向。

(2)请参阅图1中的(b)步骤，将若干块预制块20下沉到沟槽10内。

请同时参阅图2，在附图中，箭头X表示预制块20的宽度方向，箭头Y表示预制块20的厚度方向，即厚度为基坑内外方向上的尺寸，图2中的标记200表示地面。

每一预制块20均包括钢砼块本体21，在该钢砼块本体21的宽度方向的两侧均设置有一突出部23，两个突出部23均位于钢砼块本体的厚度方向的外侧，突出部23与钢砼块本体21等高，即突出部23的顶面与钢砼块本体21的顶面平齐，且突出部23的底面与钢砼块本体21的底面平齐，本申请中，预制块为一整体浇注而成的钢筋混凝土块。

在每一突出部23上均开设有一连接槽24，该连接槽24沿竖直方向延伸、且贯穿该突出部的顶面和底面；每一突出部23与钢砼块本体21之间形成一缺口25，在缺口的内壁上预留有钢筋接头26。该钢砼块本体21的宽度方向沿沟槽的长度方向延伸；在钢砼块本体21上设置有桩孔22，该桩孔贯穿钢砼块本体21的底面和顶面。

沿竖直方向观察，连接槽24的开口朝向预制块的宽度方向，相邻两块预制块20抵靠在一起，使相邻两块预制块20上的连接槽24共同形成为一个连接孔31，相邻两块预制块20上的缺口25共同形成为一开口朝内的后浇槽32，即该后浇槽32的开口朝向基坑内部的方向。

本实施例中，相邻预制块20的外侧面201保持平齐，且突出部23的第二厚度W2为钢砼块本体的第一厚度W1的15％。预制块的外侧面是在预制块背离基坑内部方向的外表面，图1的(b)步骤中，朝向下侧的方向为基坑内部的方向。本实施例中，钢混地下连续墙的厚度为3.6米，即钢砼块本体的第一厚度W1也为3.6米。

本实施例中，预制块的下端面向下超过基坑的底面的设定标高0.3h，h为基坑的设定深度。

在后浇槽32内下沉加劲钢桩34，本实施例中，加劲钢桩34采用H钢桩，并使H钢桩的翼缘抵靠在相邻两块预制块的突出部上。加劲钢桩向下超过基坑的底面的设定标高1h。

(3)请参阅图1中的(c)步骤，在连接孔31内放置补强钢筋笼41，然后浇注第一混凝土。在桩孔22内浇注第二混凝土43，并将支护桩42沿桩孔22下沉到地下，且使支护桩22的底部向下超过预制块20的下端面1h。支护桩42的顶部向上超过预制块的上端面。可以理解，在另一实施例中，支护桩22的底部还可以与预制块20的下端面平齐。

本实施例中，支护桩42采用H型钢制作，在完成地下结构的施工后，将支护桩42拔出回收，故将该支护桩称为回收桩。可以理解，在另一实施例中，支护桩还可以采用钢管桩，并将钢管桩作为回收桩。

(4)请参阅图1中的(d)步骤，开挖基坑100，直到基坑的底面120的设定标高。拔出加劲钢桩34，进行回收。

(5)请参阅图1中的(e)步骤，清洗后浇槽32的内壁，在后浇槽内32设置后浇钢筋笼44，后浇钢筋笼44连接到钢筋接头26上，然后在后浇槽内浇注第三混凝土45，形成钢混地下连续墙。

请参阅图1中的(f)步骤，完成第三混凝土的浇注后，浇注冠梁150，然后进行基坑的底板110的浇注，然后由下向上逐步浇注地下结构的中板130和顶板，底板、中板和顶板内的钢筋网均连接到预制块内的钢筋网和后浇钢筋笼上。

可以理解，在另一实施例中，在将后浇钢筋笼设置在后浇槽内后，可以首先施工底板和第N层中板以下的后浇槽内的第三混凝土，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三混凝土，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三混凝土，直到完成第一层中板和顶板以下的后浇槽内的第三混凝土。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，其不同在于支护桩的设置不同。

请参阅图4，在本实施例中，支护桩采用预应力管桩61，在下沉预应力管桩，首先在桩孔内浇注第二混凝土A62，然后将预应力管桩61沿桩孔完成下沉，并使预应力管桩61底部向下超过预制块20的下端面1.5h。并使预应力管桩61的顶部被第二混凝土A62包裹，且使第二混凝土A62向上超过预应力管桩61的顶部1.5d，预应力管桩61在桩孔内的长度为4d，d为支护桩的等效桩径。

然后在第二混凝土A62上部的桩孔内填充回填土63。图4中，标记60表示桩孔内第二混凝土A62的高度范围。

该实施例中的预应力管桩61保留在地下，不进行回收，故将该预应力管桩61称为保留桩。为便于下沉预应力管桩61，在预应力管桩61的下端设置有桩靴611。

在上述两个实施例中，预制块形状相同，每个预制块均只设置有一个椭圆形桩孔，可以理解，在另实施例中，每个预制块还可以均只设置一个圆形桩孔或矩形桩孔。当然桩孔的数量也可以不同，例如可以为2个、3个、4个或5个，图5所示的预制块A71设置有四个圆形的桩孔，图6所示的预制块B72设置有三个矩形的桩孔。

Claims (10)

1.一种钢混地下连续墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在地下开挖沟槽；

(2)将若干块预制块下沉到沟槽内；

每一预制块均包括钢砼块本体，在该钢砼块本体的宽度方向的两侧均设置有一突出部，两个突出部均位于钢砼块本体的厚度方向的外侧，突出部与钢砼块本体等高，并在每一突出部上均开设有一连接槽，该连接槽沿竖直方向延伸、且贯穿该突出部的顶面和底面；每一突出部与钢砼块本体之间形成一缺口；该钢砼块本体的宽度方向沿沟槽的长度方向延伸；在钢砼块本体上设置有桩孔，该桩孔贯穿钢砼块本体的底面和顶面；

沿竖直方向观察，连接槽的开口朝向预制块的宽度方向，相邻两块预制块抵靠在一起，使相邻两块预制块上的连接槽共同形成为一个连接孔，相邻两块预制块上的缺口共同形成为一开口朝内的后浇槽；

(3)在连接孔内浇注第一混凝土，在桩孔内浇注第二混凝土，并将支护桩沿桩孔下沉到地下，且使支护桩的底部向下超过预制块的下端面或与预制块的下端面平齐；

(4)开挖基坑，直到基坑的底面的设定标高；

(5)清洗后浇槽的内壁，在后浇槽内设置后浇钢筋笼，然后在后浇槽内浇注第三混凝土，形成钢混地下连续墙。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，

支护桩为回收桩或保留桩；

当支护桩为回收桩时，在完成地下结构的施工后，将支护桩拔出回收；

当支护桩为保留桩时，在完成地下结构的施工后，支护桩保留在原地。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，

当支护桩为保留桩时，在高度方向上，支护桩在桩孔内的长度为(2-5)d，且第二混凝土的顶部向上超过支护桩的顶部(0.5-2)d，在第二混凝土上部的桩孔内填充有回填土，d为支护桩的等效桩径。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，

步骤(2)中，在完成预制块的下沉后，在后浇槽内下沉加劲钢桩，加劲钢桩向下超过基坑的设定底面0.5-1.5h，h为基坑的设定深度，且使加劲钢桩抵靠在相邻两块预制块的突出部上，在完成基坑的开挖后，将加劲钢桩拔出回收，再在后浇槽内设置后浇钢筋笼并浇注第三混凝土。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，

在完成第三混凝土的浇注后，再进行基坑的底板的浇注，然后由下向上逐步浇注地下结构的中板、顶板，底板、中板和顶板内的钢筋网均连接到预制块内的钢筋网和后浇钢筋笼上。

6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，

在完成基坑的开挖后，首先将后浇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三混凝土，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三混凝土，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三混凝土，直到完成第一层中板和顶板以下的后浇槽内的第三混凝土。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在连接孔内布置有补强钢筋笼。

8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，

预制块的下端面向下超过基坑的底面的设定标高(0.2-1)h，h为基坑的设定深度。

9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，

在缺口的内壁上预留有钢筋接头，后浇钢筋笼连接到钢筋接头上。

10.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，

支护桩的底部向下超过预制块的下端面(0-1.5)h，h为基坑的设定深度。

Images