一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法
阅读说明：本技术 一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法 (Construction method of prefabricated cast-in-place combined underground diaphragm wall ) 是由 翁奔哲 朱连根 陈跃 童晓军 张金勇 沈金海 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法。它按不同间距交替间隔划分先行幅槽段和闭合幅槽段,先施工先行幅槽段,再施工闭合幅槽段,得到连续墙,用于建筑基坑施工时的挡土和止水等用。本发明通过采用上述施工方法,能解决地下连续墙“绕流”、接缝夹泥、锁口管无法下放以及上拔不畅的问题,缩短了单元槽段的施工时间,减少了减少大量人工机械同时作业的时间,由于先行幅采用预制,减少了背侧安放反力箱的工序,提高了效率,为地下连续墙施工提供了一种全新的方法,本发明的地下连续墙的施工方法成本更省、工期更短,且外观质量及常规施工的质量通病得到了很好的控制,易于推广应用。(The invention discloses a construction method of a prefabricated cast-in-place combined underground diaphragm wall. The diaphragm wall is used for retaining soil, stopping water and the like during construction of a building foundation pit. By adopting the construction method, the problems of 'flow winding', seam mud clamping and incapability of lowering and pulling up the fore shaft pipe of the underground continuous wall are solved, the construction time of the unit groove section is shortened, the time for simultaneously operating a large number of manual machines is reduced, the process of placing the reaction box on the back side is reduced due to the adoption of prefabrication in advance, the efficiency is improved, and a brand new method is provided for the construction of the underground continuous wall.)
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种适于除岩石以外的地下连续墙施工方法。
背景技术
目前施工地下连续墙都是采用液压抓斗进行成槽施工，然后下放钢筋笼，安放锁口管或接头箱，最后灌注混凝土。这种传统的施工方法，需要大量的人工、机械同时施工，在一些粉砂地层中，很容易造成混凝土“绕流”，接头无法处理干净，最终导致接缝渗漏水。本方法采用了预制墙段代替了传统的锁口管和接头箱，避免了混凝土“绕流问题”保证了接缝的止水效果，控制了大量同时使用人工、机械的时间，也响应了国家发展装配式绿色建筑的理念。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种有效控制质量通病的地下连续墙施工方法。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于在地面上沿着图纸上设计的地下结构或高层建筑基坑的边线先施工导墙，导墙施工完成后按不同间距交替间隔划分先行幅槽段和闭合幅槽段，在泥浆护壁状态下用成槽机械在导墙内先开挖先行幅槽段，并将预先预制好的预制墙体放入开挖好的先行幅槽段内，再将预制墙体中间的空腔进行混凝土浇注，重复步骤依次施工完所有先行幅槽段；再在泥浆护壁状态下用成槽机开挖闭合幅槽段至设计深度，然后在开挖好的充满泥浆的闭合幅槽段内下放钢筋笼并浇筑混凝土，混凝土从槽段沟底部逐渐向上浇筑，将泥浆置换出来，在闭合幅槽段的地下形成钢筋混凝土墙，重复步骤施工完所有的闭合幅槽段，形成一个整体的地下连续墙。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于具体施工方法如下：
1）选取与图纸设计的标准地下连续墙宽度尺寸相同的成槽机，预制与图纸设计宽度相匹配的预制墙体；
2）开挖导墙沟，在导墙沟的两侧分别浇注倒L型导墙，使两面倒L型导墙之间的距离与图纸设计的标准地下连续墙的宽度相同，每段导墙沟相连成为一个沿基坑边线的封闭的导墙，所述的倒L型导墙深度等于导墙沟的深度；
3）倒L型导墙定型后，按不同间距交替间隔划分先行幅槽段和闭合幅槽段；在倒L型导墙及泥浆护壁状态下，用步骤1）的成槽机将先行幅槽段开挖至设计深度，得到地下连续墙先行施工槽段；
4）将预先制作好的底节预制墙体放入步骤3）开挖好的先行幅槽段，底节预制墙体顶端固定在导墙上，对接相邻的中间预制墙体，依次进行下放，最后将顶节预制墙体对接，并将预制墙体下放至设计深度，再向预制墙体的方形通长孔中浇注混凝土，对方形通长孔进行封堵，完成先行幅槽段的施工；
5）在倒L型导墙及泥浆护壁状态下，用步骤1）的成槽机开挖至设计深度，得到地下连续墙闭合施工槽段；
6）将预先制作好的钢筋笼放入闭合施工槽段内，然后用导管法往已经放置钢筋笼的槽段内浇筑混凝土，形成钢筋混凝土墙段；
7）重复步骤5）、步骤6），直至闭合幅槽段全部施工完成，得到图纸设计要求的地下连续墙。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于步骤1）中预制墙体为先张法预应力墙体，所述预制墙体包括中空的方形主体，方形主体内部轴向方向设有1-2个方形通长孔，方形主体侧面轴向方向对称开设梯形凹槽，，中间节预制墙体的上、下端头中的一端设有连接凸起，另一端设有与连接凸起匹配的连接凹槽，顶节预制墙体的下端、底节预制墙体的上端设有连接凸起或连接凹槽，与相邻节的连接凹槽或连接凸起匹配连接，预制墙体长度为10-16m，优选为12-15m，幅宽为2m，宽度比设计宽度小2-4cm。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于底节预制墙体的底部设为尖头部；顶节预制墙体的顶部设有两块振动钢板，所述两块振动钢板能与振动锤的夹板匹配夹紧，步骤4）的预制墙体下放过程中，振动锤将两块振动钢板夹紧，通过振动对预制墙体下放提供动力，保证顺利下放；每节预制墙体顶部四角及一侧面分别设有4个吊耳，每节预制墙体底部四角对应设置设有4个与吊耳匹配的凹槽。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于连接凸起幅宽位置的凸起主筋外侧焊接有凸起连接钢板，连接凹槽幅宽位置的凹槽主筋外侧焊接有凹槽连接钢板，凸起连接钢板与凹槽连接钢板的对应设置设有螺栓孔，凹槽连接钢板的螺栓孔内侧设有螺母，相邻对接的两块预制墙体中，其中一块的连接凸起与另一块的连接凹槽连接，且由螺栓从外向内依次通过凸起连接钢板与凹槽连接钢板的螺栓孔后，与螺母连接固定，再在凸起连接钢板的外表面涂刷一层保护层，保护层的两端延伸至相邻两节预制墙体的连接端面。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于方形主体上端部两侧对称设有安装固定孔，安装固定孔穿过梯形凹槽设置，吊装时用于安装连杆固定预制墙体。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于步骤2）中的导墙沟开挖深度为1.5-2.5m、每段长度为15-20 m；倒L型导墙顶部向地面延伸宽度为0.8-1.2m；倒L型导墙施工时，在倒L型钢板里面加入直径为12mm的螺纹钢单层网片，螺纹钢单层网片纵横间距为200mm×200mm。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于步骤3）中先行幅槽段的宽度为2m，闭合幅槽段的宽度为6m。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于步骤4）中预制墙体下放时，倒L形导墙上对应设置设有顶升定位架，用于预制墙体对接时固定及保证预制墙体垂直下放，所述顶升定位架包括将顶升定位架安放在倒L形导墙上的底座，底座上设有4个顶升油缸及两个水平调节油缸，所述4个顶升油缸上设有支撑平台，支撑平台包括置于顶升油缸上的顶升受力架及位于顶升受力架两侧的水平定位架，两个水平定位架的间距大于预制墙体的宽度；水平调节油缸内侧连接有滑轮安装板，滑轮安装板的内侧纵向设有两组滑轮，所述预制墙体安装时，先由水平调节油缸调节两个滑轮安装板之间的距离，使两侧的滑轮间距与预制墙体的宽度匹配，再将连杆穿过对应的安装固定孔，连杆的两端置于4个顶升油缸上部的顶升受力架位置，顶升受力架上设有加强肋板，将预制墙体固定后与上一节预制墙体连接，滑轮在定位预制墙体的同时能保证预制墙体竖直下放。
所述的一种预制现浇相结合的地下连续墙施工方法，其特征在于步骤5）中的连续墙闭合施工槽段开挖结束后，浇注混凝土前，先采用刷壁器对预制墙体的两侧梯形凹槽表面进行清洁，除去表面的污泥，所述的刷壁器包括由两个安装板固定连接形成的刷架，刷架的上中部固定设有吊板，吊板两端分别开有至少两个吊孔，通过吊孔与吊机连接，刷架内的空腔倾斜设置至少两组加固钢板，刷架至少一侧设有钢刷夹板，所述钢刷夹板的结构与梯形凹槽匹配，，钢刷夹板上设有钢丝，作为钢刷，用于刷除梯形凹槽上的泥皮。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1）本发明根据地质条件的特点，采用预制现浇相结合的施工方法，有效解了常规地下连续墙施工中经常发生的“绕流”问题、锁口管反力箱下放、顶拔困难问题，提高了地下连续墙的施工质量，降低了后期基坑开挖的风险；
2）本发明在倒L型导墙施工时，在L型钢板后面加入直径为12mm的螺纹钢单层网片，并限制纵横间距为200mm*200mm，提高了倒L型导墙的承载能力；
3）本发明在施工先行幅时，限定预制墙体的长度为2000mm，宽度略小于连续墙的设计宽度（根据地质条件不同缩小2-4cm），便于预制墙体的顺利下放；
4）本发明为满足先行幅的水平及垂直度要求，在先行幅下放预制墙段前先安放顶升定位架，通过水平调节油缸调节用于辅助预制墙体下滑的滑轮之间的间距，使其与预制墙体宽度匹配，滑轮与水平定位架的共同作用下，能有效防止预制墙体下放过程中出现倾斜，保证垂直度的同时，滑轮能为下滑提供一定的动力；通过设置顶升油缸，用于固定预制墙体进行上下端连接操作，另一方面也能便于将预制墙体提升，通过调节一个或两个顶升油缸进行纠偏；本发明通过采用限定结构的刷壁器，能将预制墙体侧面的泥皮清除，利于后面闭合槽段现浇的混凝土与预制墙面之间的粘接更牢固；
5）本发明经过由预制现浇相结合的施工方法，依次经过导墙沟开挖、导墙制作、先行幅预制段施工、闭合福现浇施工，重复操作，得到连续墙，有效解决了“绕流”问题和接头施工问题，总工期更短，且减少大量人工机械同时施工的时间也大大缩短，因此，本发明预制现浇相结合的施工方法，具有绿色、质量好及风险可控的优点，易于推广应用。
附图说明
图1为本发明的底节预制墙体结构示意图；
图2为本发明的中间节预制墙体结构示意图；
图3为本发明的顶节预制墙体结构示意图
图4为相邻两根预制墙体连接结构示意图；
图5为相邻两根预制墙体连接时局部放大结构示意图；
图6为本发明的顶升定位架的结构示意图；
图7为本发明的刷壁器的结构示意图。
图中：1-方形主体，2-方形通长孔，3-梯形凹槽，4-连接凸起，5-连接凹槽，6-安装固定孔，7-尖头部， 8-凸起连接钢板， 9-凹槽连接钢板，10-凸起主筋，11-螺栓，12-凹槽主筋，13-顶升油缸，14-底座，15-顶升受力架，16-加强肋板，17-水平定位架，18-水平调节油缸，19-吊板，1901-吊孔，20-加固钢板，21-刷架，22-钢刷夹板，23-振动钢板，24-吊耳，25-螺母，26-保护层，27-预留钢筋，28-滑轮安装板，29-滑轮。
具体实施方式
以下对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
首先，将本发明实施例中所涉及的预制现浇相结合的地下连续墙施工时所用预制原料及辅助装置的结构进行说明，预制墙体包括底节预制墙体、中间节预制墙体及顶节预制墙体；辅助装置包括顶升定位架及刷壁器，具体为：
如图1-3所示，本发明的预制墙体均为先张法预应力墙体，预制墙体长度为10-16m，优选为12-15m，幅宽为2m，宽度比设计宽度小2-4cm。所述预制墙体包括中空的方形主体1，方形主体1内部轴向方向设有1-2个方形通长孔2，方形主体1侧面轴向方向对称开设梯形凹槽3，每节预制墙体的上、下端头中的一端设有连接凸起4，另一端设有与连接凸起4匹配的连接凹槽5，方形主体1上端部两侧对称设有安装固定孔6，安装固定孔6穿过梯形凹槽3的两侧设置，吊装时用于安装连杆固定预制墙体用；
本发明实施例中，每节预制墙体上设有两个方形通长孔2，如图1所示，本发明实施例中的底节预制墙体的顶部设有连接凹槽5，与相邻中间节预制墙体下端的连接凸起4匹配连接，且为了便于顺利下放，本发明将底节预制墙体的底部设为尖头部7；如图2所示，中间节预制墙体的下端头一端设有连接凸起4，上端设有连接凹槽5；如图3所示，本发明顶节预制墙体下端头一端设有连接凸起4，与相邻中间节预制墙体上端的连接凹槽5匹配连接，顶节预制墙体的顶部设有预留钢筋27，顶部中间设有两块振动钢板23，所述两块振动钢板23能与振动锤的夹板匹配夹紧。
如图4和5所示，为了便于连接，且提高连接牢固程度，本发明在连接凸起4幅宽位置的凸起主筋10外侧焊接有凸起连接钢板8，连接凹槽5幅宽位置的凹槽主筋12外侧焊接有凹槽连接钢板9，凸起连接钢板8与凹槽连接钢板9的对应设置设有螺栓孔，凹槽连接钢板9的螺栓孔内侧设有螺母25，相邻对接的两块预制墙体中，其中一块的连接凸起4与另一块的连接凹槽5连接，且由螺栓11从外向内依次通过凸起连接钢板8与凹槽连接钢板9的螺栓孔后，与螺母25连接固定，再在凸起连接钢板8的外表面涂刷一层保护层26，保护层26的两端延伸至相邻两节预制墙体的连接端面，所述的保护层26采用常规的防腐防锈材料，对凸起连接钢板8的外表面进行保护，提高其使用寿命。
如图3所示，为了在全部预制墙体下放过程中，防止下放不到位，本发明在顶节预制墙体的顶部设有两块振动钢板23，所述两块振动钢板23能与振动锤的夹板匹配夹紧，预制墙体下放过程中，振动锤将两块振动钢板23夹紧，通过振动对预制墙体下放提供动力，保证顺利下放；本发明还在每节预制墙体顶部四角及一侧面分别设有4个吊耳24，每节预制墙体底部四角对应设置设有4个与吊耳24匹配的凹槽，在两个预制墙体连接时，直接将吊耳24安装在对应的凹槽上，防止切割工序，同时也能增加其强度，顶部的4个吊耳24用于下放前的竖直吊装，侧面的4个吊耳24用于运输过程中的吊装。
如图6所示，本发明的顶升定位架包括将顶升定位架安放在倒L形导墙上的底座14，底座14上设有4个顶升油缸13及两个水平调节油缸18，所述4个顶升油缸13上设有支撑平台，支撑平台包括置于顶升油缸13上的顶升受力架15及位于顶升受力架15两侧的水平定位架17，两个水平定位架17的间距大于预制墙体的宽度；水平调节油缸18内侧连接有滑轮安装板28，滑轮安装板28的内侧纵向设有两组滑轮29，所述预制墙体安装时，先由水平调节油缸18调节两个滑轮安装板28之间的距离，使两侧的滑轮29间距与预制墙体的宽度匹配，再将连杆穿过对应的安装固定孔6，连杆的两端置于4个顶升油缸13上部的顶升受力架15位置，顶升受力架15上设有加强肋板16，将预制墙体固定后与上一节预制墙体连接，滑轮29在定位预制墙体的同时能保证预制墙体竖直下放。
如图7所示，本发明的刷壁器用于对预制墙体的两侧梯形凹槽3表面进行清洁，除去表面的污泥，它包括由两个安装板固定连接形成的刷架21，刷架21的上中部固定设有吊板19，吊板19两端分别开有至少两个吊孔1901，通过吊孔1901与吊机连接，刷架21内的空腔倾斜设置至少两组加固钢板20，刷架21至少一侧设有钢刷夹板22，所述钢刷夹板22的结构与梯形凹槽3匹配，，钢刷夹板22上设有钢丝，作为钢刷，用于刷除梯形凹槽3上由於泥积累形成的泥皮。
本发明的制现浇相结合的地下连续墙施工方法，具体为：在地面上沿着图纸上设计的地下结构或高层建筑基坑的周边施工与设计连续墙宽度吻合的导墙，将槽段划分了先行幅槽段（2m）和闭合幅槽段（6m）相间隔的槽段组合，用成槽机械在泥浆护壁状态下在导墙内开挖2.8m的槽段（采用比设计宽度略小2-4cm的预制墙体），然后将预制好的预制墙体放入先行幅槽段内，然后依次将所有2m的先行幅槽段段施工完成，再用成槽机械在泥浆护壁状态下在导墙内开挖6m的闭合幅槽段，然后用导管法在充满泥浆的导墙沟内浇筑混凝土，混凝土从槽段沟底部逐渐向上浇筑，同时将泥浆置换出来，在地下形成钢筋混凝土墙段，然后依次完成所有闭合槽段，直至形成一个整体的连续封闭的地下连续墙，其具体施工方法如下：
1）选取与图纸设计的标准地下连续墙宽度尺寸相同的成槽机，预制与图纸设计宽度相匹配的预制墙体；
2）挖开深度为1.5-2.5m、每段长度为15-20 m的导墙沟，在导墙沟的两侧分别浇注倒L型导墙，在倒L型钢板里面加入直径为12mm的螺纹钢单层网片，螺纹钢单层网片纵横间距为200mm×200mm；两面倒L型导墙之间的距离与图纸设计的标准地下连续墙的宽度相同，每段导墙沟相连成为一个沿基坑边线的封闭的导墙，所述的倒L型导墙深度等于导墙沟的深度，倒L型导墙顶部向地面延伸宽度为0.8-1.2m；
3）倒L型导墙定型后，按不同间距交替间隔划分先行幅槽段和闭合幅槽段；在倒L型导墙及泥浆护壁状态下，用步骤1）的成槽机将先行幅槽段开挖至设计深度，得到地下连续墙先行施工槽段，本发明先行幅槽段的宽度为2m，闭合幅槽段的宽度为6m；
4）先在倒L形导墙上安装顶升定位架，其结构如图4所示，预制墙体安装前，先由水平调节油缸18调节两个水平定位架17之间的距离，使其与预制墙体的宽度匹配，留有间隙，预制墙体宽度为2000mm定为宽度，长度为12m，宽度略小于连续墙的设计宽度（根据地质条件不同缩小2-4cm）；将预先制作好的底节预制墙体（标准长度12m）放入槽段内，再将连杆穿过的对应的安装固定孔6，连杆的两端置于顶升受力架15上，与上一根预制墙体对接，依次下放至设计深度，并使底节预制墙体底部的尖头部7***底部，最后将顶节预制墙体对接，并将预制墙体下放至设计深度，再向预制墙体的方形通长孔2中浇注混凝土，对方形通长孔2进去封堵，完成先行幅槽段的施工，预制墙体运输时，节与节之间采用M30螺栓连接；
5）在倒L型导墙及泥浆护壁状态下，用步骤1）的成槽机开挖至设计深度，得到地下连续墙闭合施工槽段；
6）预先在现场整体制作钢筋笼，钢筋笼制作平台的底部，采用10#槽钢纵横布置铺设胎膜，再将预先制作好的钢筋笼放入槽段内，然后用导管法往已经放置钢筋笼的槽段内浇筑混凝土，形成钢筋混凝土墙段；
7）重复步骤5、6），直至钢筋混凝土墙段（闭合幅槽段）全部施工完成，得到图纸设计要求的地下连续墙。