一种填充混凝土的地下连续墙、其钢制结构以及其施工方法与流程

本发明属于地下连续墙施工技术领域，尤其涉及一种填充混凝土的地下连续墙、其钢制结构以及其施工方法。

背景技术：

随着我国城市化进程的加速发展，土地资源越来越紧张，充分开发和利用地下空间，是城市建设发展的必然趋势。城市核心地区深基坑工程支护结构施工受场地条件、水文地质条件、周边环境条件等诸多因素的制约，特别是与城市核心地区地下空间开发建设与城市既有公共设施、自然社会环境等冲突日益严重。

常规深基坑支护结构施工中，钢筋笼的制作及安装、混凝土的填充及养护等工序是影响深基坑支护结构施工速度、场地占用以及环境重要环节。因此急需寻找施工更为快捷、占地面积更小且对环境影响更小的技术措施。

技术实现要素：

为了解决以上提到的技术问题，本发明提供了一种地下连续墙的钢制结构，包括若干钢构件，所述钢构件的两侧分别设有雌接头和雄接头，相邻的不同钢构件之间能够通过各自的雌接头和雄接头之间的匹配接合实现连接，所述钢构件之间能够连接形成空腔。

可选的，所述钢构件包括翼缘板和腹板组件，所述翼缘板和腹板组件均沿竖直向设置，所述翼缘板的数量为两个，且两个翼缘板沿第一方向平行排布，所述翼缘板两端分别设有所述雌接头和雄接头，所述腹板组件沿着第一方向连接两个所述翼缘板。

可选的，所述翼缘板和腹板组件之间、和/或翼缘板和雌接头之间、和/或翼缘板和雄接头之间，具有竖直向接缝，且通过焊接或高强螺栓连接。

可选的，所述腹板组件的数量为一个，从而使得所述钢构件呈H型；或者：

所述腹板组件的数量为至少连个，使得翼缘板与腹板组件之间能够形成空腔，从而使得所述钢构件呈箱型。

可选的，所述腹板组件包括连接一个所述翼缘板的第一腹板和连接另一个所述翼缘板的第二腹板，所述第一腹板和第二腹板之间拼合形成若干孔部，若干所述孔部沿竖直向间隔设置。

可选的，所述钢构件的内壁设有钢筋接驳器。

可选的，所述雌接头和雄接头均为竖向导向管，从而使得所述雄接头能够沿竖直向插入到雌接头。

本发明还提供了一种地下连续墙，包括至少两个本发明提供的钢制结构，所述钢制结构内填充有混凝土。

本发明还提供了一种地下连续墙的施工方法，用以施工形成所述的地下连续墙，包括如下步骤：

S0：提供加工后的所述钢构件；

S1：现场施工导墙、铣槽机或抓槽机成槽；

S2：将所述钢构件依次放于槽中，在槽内形成所述钢制结构；

S3：在所述钢制结构内浇灌封底混凝土；

S4：清水置换所述钢制结构内的泥浆；

S5：在所述钢制结构内填充混凝土，以及：

在所述钢制结构外侧及槽的底部压注水泥浆。

可选的，所述钢构件内形成有第一空腔，相邻的所述钢构件在所述步骤S2中连接形成钢制结构后，连接形成有第二空腔，在所述步骤S5中，先在所述第一空腔中填充混凝土，再在所述第二空腔中填充混凝土。

本发明提供了一种地下连续墙的钢制结构，基于此钢制结构的地下连续墙，其实际可以对应得到一种地下连续墙的施工方法，该方法是一种资源节约、环境友好、工期短、工程质量有保证的新颖施工工艺。

对于现有的深基坑工程及竖井井壁结构可通过工厂分节预制、现场分节拼装箱型(或H型)钢制结构；并通过陆路或水路运输至现场，箱型(或H型)钢制结构内及雌雄接头填充混凝土形成工业化程度高，抗渗性能好，结构强度高，并且此方法可以大幅度减少现场用地，工艺简明，质量易控，施工效率高；同时钢制地下连续墙可根据实际使用功能需求考虑是否采用内衬墙，提高了地下空间的利用率。

附图说明

图1是本发明一可选实施例中钢构件的示意图；

图3是采用图1示意的钢构件的地下连续墙的示意图；

图2是本发明另一可选实施例中钢构件的示意图；

图4是采用图2示意的钢构件的地下连续墙的示意图；

图5是本发明一可选实施例中钢制结构的纵向示意图；

图6是本发明一可选实施例中钢制结构的竖直向示意图；

图中，1-钢构件；11-翼缘板；12-腹板组件；121-第一腹板；122-第二腹板；123-孔部；3-雄接头；4-雌接头；51-第一空腔；52-第二空腔。

具体实施方式

以下将结合图1至图6对本发明提供的填充混凝土的地下连续墙、其钢制结构以及其施工方法进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

综合参考图1至图6，本发明提供了一种地下连续墙的钢制结构，包括若干钢构件1，所述钢构件1的两侧分别设有雌接头4和雄接头3，相邻的不同钢构件1之间能够通过各自的雌接头4和雄接头3之间的匹配接合实现连接，，所述钢构件1之间能够连接形成空腔，结合到图中可以看到，这里所称的空腔可以理解为第一空腔51。钢构件1可形成为H型或箱型，也可为其他本领域技术人员可想到的构型，无论其为何，因其均为钢的构件，都不脱离本发明的保护范围。

对于所述钢构件1，本发明诸多方案都做了具体的设计，进一步来说，钢构件1由不同厚度的钢板在工厂加工制作而成，空腔用于填充混凝土，相较现有技术而言，以下可选方案中的箱型或H型之类的钢构件可代替传统地下连续墙的钢筋，提高刚度和强度同时便于加工和施工。

对钢板进一步展开来说：

所述钢构件1包括翼缘板11和腹板组件12，所述翼缘板11和腹板组件12均沿竖直向设置，所述翼缘板11的数量为两个，且两个翼缘板11沿第一方向平行排布，所述翼缘板11两端分别设有所述雌接头4和雄接头3，所述腹板组件12沿着第一方向连接两个所述翼缘板11。其中，翼缘板11的长度，或者说，可以认为钢制结构纵向分段成若干钢构件，而分段长度可根据具体运输和施工条件确定。

进一步来说，所述翼缘板11和腹板组件12之间、和/或翼缘板11和雌接头之间4、和/或翼缘板11和雄接头3之间，具有竖直向接缝，且通过焊接或高强螺栓连接。当然，不排除其他等同方式的替换。

在具体实施过程中，翼缘板11可采用20mm厚的钢板焊接而成，腹板采用14mm厚的钢板焊接而成；同时钢构件两端接头与翼缘板11采用对接式焊接，用来防止填充混凝土绕流及提高整体钢制地下连续墙刚度。钢构件宽度为2000mm，中间腹板水平间距为1000mm。

请参考图2和图4，所述腹板组件12的数量为一个，从而使得所述钢构件呈H型，在此基础上，所形成的钢制结构仅具有第一空腔51；或者：

与之不同的是，请参考图1和图3，所述腹板组件12的数量为至少连个，使得翼缘板与腹板组件之间能够形成空腔，从而使得所述钢构件呈箱型，在此基础上，所形成的钢制结构具有第一空腔51和第二空腔52；。

有关所述腹板组件12，所述腹板组件12包括连接一个所述翼缘板1的第一腹板121和连接另一个所述翼缘板1的第二腹板122，所述第一腹板121和第二腹板122之间拼合形成若干孔部123，若干所述孔部123沿竖直向间隔设置。可见，腹板根据轻质高强的设计理念，采用蜂窝(六边形孔或圆孔)截面，增加混凝土的绕流，使其填充密实。

在进一步具体实施过程中，开孔宽度为300mm，六边形孔(或圆孔)边距离两侧翼缘板距离为250mm，每个六边形孔(或圆孔)纵向按250mm间距布置，有规律的“一”字排开；且连接的每一幅相邻箱型(或H型)钢结构腹板蜂窝截面尽可能错开布置，增加整体钢箱刚度。

在本发明可选的实施例中，所述钢构件1的内壁设有钢筋接驳器(图未示)。本发明提供的地下连续墙的混凝土墙体作为主体结构时，其墙体与楼板(或底板)通过焊接在结构内壁的钢筋接驳器连接，钢筋接驳器位置要做到准确，便于后道工序施工。

有关所述雌接头4和雄接头3，在本发明优选的实施例中，所述雌接头4和雄接头3均为竖向导向管，从而使得所述雄接头3能够沿竖直向插入到雌接头4。也就是说，这里的雌接头4和雄接头3可以理解为竖直雌导向管和竖直雄导向管。

进一步具体实施过程中，雌接头可采用C字型，由开企口的圆形钢管构成，外径为104mm,内径为74mm，开口宽度为30～42mm；雄接头(T型)采用宽*厚*长＝68*15*25000mm的钢板条与翼缘板焊接而成。

基于以上钢制结构，本发明还提供了一种地下连续墙，包括至少两个本发明可选方案提供的钢制结构，所述钢制结构内填充有混凝土。

除此以外，地下连续墙可根据实际使用功能需求考虑是否采用内衬墙，提高了地下空间的利用率。

本发明的地下连续墙可连续施工，减少了槽壁不稳定性，减少基坑周边建筑物的变形；现场施工工序减少，缩短施工周期，从而也缩短由施工带给周边居民的不便。

对于以上地下连续墙，本发明还提供了一种地下连续墙的施工方法，用以施工形成所述的地下连续墙，包括如下步骤：

S0：提供加工后的所述钢构件；其中，钢构件由工厂分节预制、现场分节拼装，现场无钢筋笼制作工序，减少了施工噪音和电焊产生的光污染，不占用施工工期。

S1：现场施工导墙、铣槽机或抓槽机成槽；

S2：将所述钢构件依次放于槽中，在槽内形成所述钢制结构；

S3：在所述钢制结构内浇灌封底混凝土；在本发明可选的实施例中，具体为：对吊放完毕后的每一幅钢构件进行水下混凝土封底，封底混凝土厚度由地下连续墙施工深度决定。

S4：清水置换所述钢制结构内的泥浆；

S5：在所述钢制结构内填充混凝土，以及：

在所述钢制结构外侧及槽的底部压注水泥浆。

具体来说，钢箱内泥浆置换完成后水下填充混凝土，相邻两幅钢构件填充完成后，填充接头；其墙体的质量和墙缝渗漏问题可以得到有效控制。

在本发明进一步可选的实施例中，所述钢构件内形成有第一空腔，相邻的所述钢构件在所述步骤S2中连接形成钢制结构后，连接形成有第二空腔，在所述步骤S5中，先在所述第一空腔中填充混凝土，再在所述第二空腔中填充混凝土。

具体来说，若将雌雄接头具体设计为竖直导向管，则一对所述固定连接件为相互配合的竖直雄导向管和竖直雌导向管，左右相邻的所述钢构件采用竖直雄导向管和竖直雌导向管对接，所述钢构件的左右两侧分别设置有一腹板，两个所述腹板固定于一对所述翼缘板之间，同一所述钢构件内的两个所述腹板和所述翼缘板形成一第一空腔51，相邻所述钢构件的两个相邻的腹板之间形成一第二空腔52；则，填充混凝土的过程包括：

先在所述第一腔中填充混凝土；

再在所述第二腔中填充混凝土。

综上所述，本发明提供了一种地下连续墙的钢制结构，基于此钢制结构的地下连续墙，其实际可以对应得到一种地下连续墙的施工方法，该方法是一种资源节约、环境友好、工期短、工程质量有保证的新颖施工工艺。

对于现有的深基坑工程及竖井井壁结构可通过工厂分节预制、现场分节拼装箱型(或H型)钢制结构；并通过陆路或水路运输至现场，箱型(或H型)钢制结构内及雌雄接头填充混凝土形成工业化程度高，抗渗性能好，结构强度高，并且此方法可以大幅度减少现场用地，工艺简明，质量易控，施工效率高；同时钢制地下连续墙可根据实际使用功能需求考虑是否采用内衬墙，提高了地下空间的利用率。