采用玻璃纤维筋搭接套铣的地下连续墙结构及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程技术领域，具体是一种采用玻璃纤维筋搭接套铣的地下连续墙结构及其施工方法，特别适用于富含地下水等复杂地质条件下深大基坑开挖支护工程。
【背景技术】
[0002]目前，随着地下连续墙深度的不断增加，双轮铣槽机在基础施工中的地位也日益显现，除了应用于大坝的建设外，在地铁车站、高楼大厦、过江隧道等各大型地下施工项目中都有使用。地下连续墙接缝是地下连续墙防水设计及其使用过程中易出现问题的关键部位，施工质量控制难度较大，墙缝渗漏水是地下连续墙施工的质量通病，双轮铣套铣接头能很好地满足防渗及围护要求，在国内最为常用。双轮铣套铣接头主要工序为:在进行I期槽孔开挖时，超出接缝中心线1?20Cm，Π期槽孔开挖时，将I期槽孔超出接缝中心线1?20cm的混凝土用双轮铣铣削干净，形成新鲜的混凝土接触面，然后浇筑Π期墙混凝土。由于垂直度控制难度较大或漏浆等原因，钢筋笼下放时碰到混凝土块易发生倾斜或侧移，导致两幅I期墙体倾斜，Π期槽难以套铣，且双轮铣对钢筋等比较敏感，套铣过程中对双轮铣铣轮损害很大，设备维修和保养复杂且费用昂贵。如何保证两幅I期墙倾斜时套铣顺利进行，加快施工进度，减少设备损耗，是目前需要解决的关键技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明根据现有技术的不足提供一种采用玻璃纤维筋搭接套铣的地下连续墙结构及其施工方法，该施工方法可以有效解决现有地下连续墙接缝防水等方法易造成工程事故问题，并可避免采用双轮铣套铣接头时，两幅I期墙倾斜导致Π期墙套铣困难，双轮铣设备受损严重等问题，适用于富含地下水等复杂地质条件下深大基坑开挖支护工程。
[0004]本发明提供的技术方案:所述一种采用玻璃纤维筋搭接套铣的地下连续墙结构，由导墙和若干个槽段单元组成，其特征在于:每个槽段单元包括左、右I期墙和嵌固在两个I期墙之间的Π期墙，所述左、右I期墙由玻璃纤维筋钢筋组合笼浇筑混凝土形成的玻璃纤维筋钢筋组合混凝土结构，Π期墙是在两幅I期墙之间通过双轮铣槽机套铣成槽后先置入钢筋笼再浇筑混凝土形成的墙体结构;两相邻槽段单元之间也通过Π期墙连接。
[0005]本发明进一步的技术方案:所述玻璃纤维筋钢筋组合笼是由中间的I期墙钢筋笼和两侧的玻璃纤维筋笼组成，每侧的玻璃纤维筋笼的宽度为10-40cm;所述I期墙钢筋笼是由多根钢筋焊接而成，玻璃纤维筋笼是由多根玻璃纤维筋采用非镀锌铁丝或碳纤维布绑扎而成，玻璃纤维筋笼与I期墙钢筋笼连接处的玻璃纤维筋与钢筋采用钢丝绳卡连接。
[0006]本发明较优的技术方案:所述Π期墙两侧边缘分别与I期墙连接边缘重合10-20cm。
[0007]本发明较优的技术方案:所述玻璃纤维筋笼的配筋量与I期墙钢筋笼的配筋量相等。
[0008]本发明较优的技术方案:所述玻璃纤维筋笼与I期墙钢筋笼搭接的横向筋采用“U”形玻璃纤维筋。
[0009]本发明提供的另一种技术方案:所述一种采用玻璃纤维筋搭接套铣的地下连续墙结构的施工方法，其特征在于具体步骤如下:
[0010](I)按照现有的施工方法施工地下连续墙的导墙，导墙为现浇或预制的钢筋混凝土导墙结构，设置在墙体两侧，截面呈倒“L”型或“][”型；导墙的施工与现有地下连续墙导墙的施工方法相同；
[0011](2)按照设计要求沿着导墙长度方向将地下连续墙划分为I期槽段和Π期槽段，I期槽段和Π期槽段相互间隔，一般转角位置设置成Π期槽段，其中两个I期槽段和两个I期槽段之间的π期槽段组成一个槽段单元；
[0012](3)绑扎I期槽段的玻璃纤维筋钢筋组合笼，先采用多根钢筋焊接制成中间的I期墙钢筋笼，I期墙钢筋笼的横向筋和纵向筋均采用钢筋，焊接方式与现有钢筋笼的焊接方式相同，焊接后的钢筋笼与现有地下连续墙的钢筋笼结构相同；采用纵向玻璃纤维筋和U形横向玻璃纤维筋经过搭接和绑扎的方式制作组合笼两侧的玻璃纤维筋笼，同一直线上的纵向玻璃纤维筋之间搭接后采用钢丝绳卡头连接，U形横向玻璃纤维筋与纵向玻璃纤维筋之间通过非镀锌铁丝或碳纤维布绑扎，每个玻璃纤维筋笼的宽度为10-40cm，其配筋量与中间I期墙钢筋笼的配筋量相同，设计时，可以直接采用GFRP筋(玻璃纤维筋)等面积代替钢筋采用，地下连续墙的承载力不会降低;然后将制作好的玻璃纤维筋笼分别置于钢筋笼两侧，并与钢筋笼连接，具体连接方式是直接将玻璃纤维筋笼每层的U形横向筋与钢筋笼每层的横向筋搭接后，通过钢丝绳卡头连接，两个玻璃纤维筋笼与I期墙钢筋笼组合连接后形成与I期槽段相匹配的组合笼，所述钢丝绳卡头螺母的紧固扭力不低于50N.m;
[0013](4)按照设计要求施工I期槽段，采用成槽机械进行I期槽段的开挖，I期槽段成槽深度根据设计要求而定，槽体左、右两端分别超出I期槽段边缘10-20cm，待该I期槽成槽完成后，放入步骤(3)中预先制备好的玻璃纤维筋钢筋组合笼，并浇筑混凝土形成I期墙；
[0014](5)当施工完两个相邻的I期墙之后，开始施工两相邻I期墙之间的Π期墙，在两相邻的I期墙之间采用洗槽机成槽，成槽深度根据设计要求确定，在成槽过程中分别铣掉两相邻I期墙与之间Π期墙连接边缘超出的混凝土和玻璃纤维筋，形成新鲜锯齿形搭接的混凝土接触面，然后在完成的槽体内放入与其相匹配的Π期墙钢筋笼之后再浇筑混凝土形成Π期墙，完成一个槽段单元的施工；
[0015](6)重复步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)依次完成每个槽段单元的施工，直至完成整个地下连续墙的施工。
[0016]本发明较优的技术方案:在步骤(3)中玻璃纤维筋笼与钢筋笼的配筋量相同，玻璃纤维筋笼与钢筋笼搭接的横向筋采用“U”形玻璃纤维筋(又叫GFRP筋)，GFRP筋与钢筋之间的横向连接一般采用2?3个钢丝绳卡连接，GFRP筋与钢筋的连接满足现行《混凝土结构设计规范》钢筋绑扎搭接要求，且同一连接区段内受拉筋绑扎搭接接头面积百分率不大于50%。
[0017]本发明的施工原理:本发明的连续墙由若干个单元槽段组成，每一单元槽段包括:两幅I期墙、一幅Π期墙;所述I期墙为玻璃纤维筋组合钢筋混凝土结构;所述Π期墙嵌固在相邻两幅I期墙之间，通过双轮铣套铣相邻两幅I期墙成槽，浇筑混凝土而成。
[0018]玻璃纤维筋(Glass-Fiber-Reinforced Polymer，玻璃纤维聚合物，简称GFRP)是由多股高性能连续无碱玻璃纤维与聚乙稀树脂、环氧树脂等经过特制模具连续拉挤成型工艺制成。作为混凝土结构配筋用的玻璃纤维筋材，其外形可以做成光圆、螺纹、矩形、工字形等，具有良好的力学性能，GFRP筋与普通钢筋相比，主要特点有:(I)密度小:GFRP筋密度为1.8?2.lt/m3，容重仅为钢筋容重的1/4左右，便于运输和操作；(2)抗拉强度高:GFRP筋极限抗拉强度远大于HRB400钢筋，几乎无塑性变形产生；(3)热膨胀系数与混凝土接近，与混凝土的粘结性能和钢筋接近，当环境温度发生变化时，GFRP筋与混凝土能很好的协同工作，不会产生大的温度压力；(4)具有良好的耐酸、耐盐腐蚀性能和较好的抗冻性，强度与刚度稳定；(5)弹性模量与抗剪强度低，约为钢筋的2/3至I/4，可切割性能好，很容易被双轮铣或其他挖掘机械切削或磨碎。
[0019]本发明采用GFRP筋代替部分钢筋作为地下连续墙配筋应用在双轮铣地下连续墙施工中，既不会过大地影响地下连续墙的受力性能，又能保证双轮铣在两I期墙之间顺利套铣，从而避免了 I期墙混凝土保护层过厚、双轮铣碰触钢筋难以套铣，损坏设备等问题。保证了双轮铣在两幅I期墙之间的顺利套铣，大大加快施工进度，避免了双轮铣触碰钢筋笼对铣轮造成的损害，降低设备损耗与施工风险，节省工期及人工成本。
【附图说明】
[0020]图1是