一种预制组合箱型地下连续墙及其施工方法与流程

本发明属于地下连续墙结构技术领域，具体涉及一种预制组合箱型地下连续墙及其施工方法。

背景技术：

地下连续墙施工工艺是利用特制的成槽机在泥浆护壁的情况下进行开挖，形成一定长度的沟槽，再将在地面上加工好的钢筋笼放入槽段内，沉放至一定深度后固定，采用导管进行水下混凝土的浇筑，完成一个单元的墙段，然后依次施工后续墙段，各墙段之间利用特定的接头相互连接，形成一道连续的钢筋混凝土墙壁，可作为截水、防渗、承重、挡水结构。

现有地下连续墙施工过程中均需要进行大量钢筋人工绑扎和焊接，施工流程繁琐、耗时较长、人工成本高，且地下连续墙整体施工质量受制于钢筋笼沉放、槽壁稳定及水下砼浇筑等施工因素影响，难以控制。主要技术局限和缺陷有：

(1)钢筋笼人工绑扎及焊接，质量难以控制和标准化生产，施工场地大，文明施工费用高；(2)槽壁塌孔会造成地下连续墙沉放钢筋笼困难，难以就位，出现上浮，影响安全；(3)水下砼浇筑因塌孔出现局部拱起和侵界，增加人工处理风险；(4)地下连续墙接头采用工字钢或拔管等，砼浇筑不密实，出现接头漏水漏沙等塌陷风险；(5)地下连续墙砼浇筑不宜密实或分层离析等，影响防水和挡土等风险；(6)地下连续墙只能作为临时支护结构，不能作为主体永久结构，需要内衬墙，占地浪费，不经济；(7)不能进行预制拼装，相关楼层钢筋预埋及接驳器定位不准，误差大；(8)地下连续墙浇筑后养护期长，不能马上受力；(9)地下连续墙接头需要制作大型工字钢，费时废材料，造价高；(10)对“一”字型形状施工方便，但“t”、“l”或“z”型施工难度大；(11)非国家产业政策鼓励和支持的环保节能工法。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明的第一目的是提供了一种预制组合箱型地下连续墙，采用工厂化集中预制的箱型地下连续墙构件进行基坑平面和竖向的组合拼装，不仅可形成任意基坑平面形式，灵活多变，而且预制品质高，施工质量稳定，能够及时参与受力。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种预制组合箱型地下连续墙，包括作为基坑支挡结构的预制箱型地下连续墙构件，所述预制箱型地下连续墙构件包括设有中空部的箱体、及设置在所述箱体内的腹板；

所述箱体的竖向两端设置有第一榫头或第一卯眼；所述箱体的横向两端设置有第二榫头或第二卯眼；相邻所述预制箱型地下连续墙构件之间通过榫卯结构连接以形成组合箱型地下连续墙体。

进一步的，所述第一卯眼上设置有钢筋，所述第一榫头上设置有与所述钢筋对应的预留孔；所述钢筋插入所述预留孔通过胶泥连接，并通过螺栓侧向固定。

进一步的，所述钢筋设置在所述箱体外侧四周及所述腹板上，所述预留孔对应设置在所述箱体外侧四周及所述腹板上；所述腹板上还设置有吊装孔。

进一步的，所述箱体包括直线型箱体或转角型箱体。

进一步的，所述预制箱型地下连续墙构件上设置有用于对应所述基坑位置的信息编码。

进一步的，所述箱体外壁正对所述基坑内的一侧设置有艺术墙面或清水砼墙面；所述箱体外壁贴近所述基坑外侧土体的一侧设置有自粘防水层；所述第二榫头和所述第二卯眼之间设置有遇水膨胀止水带或用于沉放稳定后压密注浆止水的孔道；所述箱体进行砼浇筑和自动化蒸汽养护。

进一步的，所述预制箱型地下连续墙构件上对应楼板的位置预埋钢筋接驳器，以实现所述组合箱型地下连续墙体与所述楼板的刚性连接。

进一步的，所述预制箱型地下连续墙构件的宽度为3-6m，所述预制箱型地下连续墙构件的厚度为600-1200mm，所述预制箱型地下连续墙构件的长度为4.5m、6m、9m或12m，所述箱体的壁厚和所述腹板的厚度均为100-150mm，所述预制箱型地下连续墙构件的吊装重量为150-400kn。

为了克服上述技术缺陷，本发明的第二目的是提供了一种预制组合箱型地下连续墙的施工方法，该施工方法简便，提高了施工效率和文明施工标准及智能化程度，更大范围减轻和缓解了日益严重的施工劳工问题，节约了大量劳动力，节约了成本。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种预制组合箱型地下连续墙的施工方法，包括以下步骤：

s1、场地管线迁改、清障及交通疏解，先放线，然后进行导墙和用于放置所述预制箱型地下连续墙构件的放置槽的施工，其中，所述放置槽在开挖后进行泥浆浇筑，以形成泥浆护壁；

s2、将所述预制箱型地下连续墙构件运至施工场地，进行槽段清孔，保证所述放置槽底部沉渣满足设计厚度后，吊装所述预制箱型地下连续墙构件入所述放置槽内沉放，相邻所述预制箱型地下连续墙构件之间通过榫卯结构连接；

s3、按工程基坑平面形状进行所述预制箱型地下连续墙构件的组合拼装，以构成所述组合箱型地下连续墙体。

进一步的，在步骤s1中，还包括预先对土层进行加固处理，以确保成槽质量和所述箱型地下连续墙构件连接处的止水效果，再进行所述导墙的施工；其中，所述加固处理为通过设置搅拌桩或旋喷桩进行加固。

进一步的，在步骤s2中，所述预制箱型地下连续墙构件沉放稳定后，在所述箱体的中空部填充素仝或砂浆。

进一步的，在步骤s3中，所述组合箱型地下连续墙体完成后，在顶部施做基坑冠梁，且可根据墙体承重及受力需要设置受力钢筋笼。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明提供的一种预制组合箱型地下连续墙，其在确保地下连续墙具备挡土、止水及受力性能基本功能基础上，采用工厂化集中预制，完全高度工厂化、标准化及自动化生产和制造，大大减少了工地现场制作钢筋笼用工、占地和生产的噪音，安全和文明施工大大优化，节约了大量劳动力；实现明挖基坑支护采用标准化规格的预制箱型地下连续墙构件拼装组合，技术标准的统一，模板规格少，通用性强，不受场地和工人熟练程度约束；充分发挥了凹凸榫技术，既简单又使用可靠，使现场工地临时占地大量减少，搭设工棚及材料堆放减少，噪音和环境治理费用大大降低；通过普通成槽技术，用预制箱型地下连续墙构件进行基坑平面和竖向组合拼装，可形成任意基坑平面形式，灵活多变，其形成的组合箱型地下连续墙体既满足承受水平外力的临时结构作用又满足作为主体结构的耐水性防水功能，且预制品质量高，施工质量稳定，能够及时参与受力。

(2)本发明所述的预制组合箱型地下连续墙的施工方法，该施工方法快捷方便、安全可靠，提高了施工效率和文明施工标准及智能化程度，更大范围减轻和缓解了日益严重的施工劳工问题，且全预制成品，规格单一，综合成本随工程使用量增大而直线下降，符合国家环保节能及推行预制拼装工艺，有广阔的使用前景和经济价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述直线型直角箱体的俯视图；

图2为本发明所述直线型倒角箱体的俯视图；

图3为本发明所述直线型圆角箱体的俯视图；

图4为本发明所述转角型直角箱体的俯视图；

图5为本发明所述转角型倒角箱体的俯视图；

图6为本发明所述转角型圆角箱体的俯视图；

图7为本发明所述90°转角型直角箱体的俯视图；

图8为本发明所述90°转角型倒角箱体的俯视图；

图9为本发明所述90°转角型圆角箱体的俯视图；

图10为本发明的横向两端均设有所述第二卯眼的直线型的所述预制箱型地下连续墙构件的俯视图；

图11为本发明的设置有所述第一卯眼的所述预制箱型地下连续墙构件的一种结构示意图；

图12为本发明的设置有所述第一榫头的所述预制箱型地下连续墙构件的一种结构示意图；

图13为本发明所述预制箱型地下连续墙构件的剖视图；

图14为本发明的两幅所述预制箱型地下连续墙构件竖向连接的主视图；

图15为本发明的两幅所述预制箱型地下连续墙构件竖向连接的侧视图；

图16为本发明的两幅所述预制箱型地下连续墙构件横向连接的示意图；

图17为本发明所述预制箱型地下连续墙构件的横向及竖向组合的主视图；

图18为本发明所述组合箱型地下连续墙体的平面示意图；

图19为本发明所述预制箱型地下连续墙构件的施工过程侧视图；

图20为本发明所述预制箱型地下连续墙构件的施工过程主视图。

标记说明：

1、组合箱型地下连续墙体；2、预制箱型地下连续墙构件；21、箱体；211、第一榫头；2111、预留孔；212、第一卯眼；2121、钢筋；213、第二榫头；214、第二卯眼；215、中空部；22、腹板；221、吊装孔；23、艺术墙面或清水砼墙面；24、自粘防水层；3、放置槽；4、履带吊机；5、螺栓；6、遇水膨胀止水带或孔道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种预制组合箱型地下连续墙，如图1-18所示，包括作为基坑支挡结构的预制箱型地下连续墙构件2，预制箱型地下连续墙构件2包括设有中空部215的箱体21、及设置在箱体21内的腹板22；

箱体21的竖向两端设置有第一榫头211或第一卯眼212；箱体2的横向两端设置有第二榫头213或第二卯眼214；相邻预制箱型地下连续墙构件2之间通过榫卯结构连接以形成组合箱型地下连续墙体1。

作为一种实施例，如图11-13所示，第一卯眼212上设置有钢筋2121，第一榫头211上设置有与钢筋2121对应的预留孔2111；如图14、15所示，钢筋2121插入预留孔2111通过胶泥连接，并通过螺栓5侧向固定；通过设置钢筋2121及预留孔2121，使得预制箱型地下连续墙构件2之间更好地结合在一起，且通过胶泥连接及螺栓5固定，使得预制箱型地下连续墙构件2之间连接得更加牢固，施工快捷方便，安全可靠；另外，为防止钢筋2121锈蚀，增设塑料保护套。

在上述实施例中，钢筋2121设置在箱体21外侧四周及腹板22上，预留孔2111对应设置在箱体21外侧四周及腹板22上；腹板22上还设置有吊装孔221。钢筋2121及预留孔2111在箱体21及腹板22上的设置，使得预制箱型地下连续墙构件2之间结合得更加牢固，更加安全可靠；吊装孔221的结构设计，更加便于施工时对预制箱型地下连续墙构件2进行吊装。

在上述实施例中，箱体21包括直线型箱体或转角型箱体；直线型箱体如图1、2、3、10所示，分别为直线型直角箱体、直线型倒角箱体、直线型圆角箱体、以及两端均设置第二卯眼214的直线型直角箱体；转角型箱体如图4-9所示，分别为转角型直角箱体、转角型倒角箱体、转角型圆角箱体、90°转角型直角箱体、90°转角型倒角箱体、以及90°转角型圆角箱体。箱体21的结构设计，使得预制箱型地下连续墙构件2能够根据任意基坑平面形式进行组合拼装，形状灵活多变。

在上述实施例中，预制箱型地下连续墙构件2上设置有用于对应基坑位置的信息编码；基坑设计图应根据现场预制箱型地下连续墙构件2的施工顺序进行一一对应编码沉放；信息编码的设计，使得预制箱型地下连续墙构件2能够通过信息编码找到基坑上对应的位置进行放置，且可实现全社会全寿命周期产品可追溯效果，出厂前需完成产品检验，黏贴合格证。

在上述实施例中，箱体21外壁正对基坑内的一侧设置有艺术墙面或清水砼墙面23；基坑内侧的墙体冲洗干净后无需做内衬墙，在预制箱型地下连续墙构件2上可做艺术墙面或清水砼墙面23，以增强艺术效果。

箱体21外壁贴近基坑外侧土体的一侧设置有自粘防水层24；第二榫头213和第二卯眼214之间设置有遇水膨胀止水带或孔道6；自粘防水层24及遇水膨胀止水带或孔道6的设置，使得预制箱型地下连续墙构件2的防水效果更好，不需要现场做防水管控；

箱体21进行砼浇筑和自动化蒸汽养护；砼等级用c40-c50，成品质量安全可靠，采用自动化蒸汽养护，养护效果好，预制箱型地下连续墙构件2沉放后无需再进行养护，可随时参与受力。

在上述实施例中，预制箱型地下连续墙构件2上对应楼板的位置预埋钢筋接驳器，以实现组合箱型地下连续墙体1与楼板的刚性连接；钢筋接驳器的设置，使得组合箱型地下连续墙体1与楼板之间结合得更加牢固，安全可靠。

在上述实施例中，预制箱型地下连续墙构件2的宽度为3-6m，预制箱型地下连续墙构件2的厚度为600-1200mm，预制箱型地下连续墙构件2的长度为4.5m、6m、9m或12m，箱体21的壁厚和腹板22的厚度均为100-150mm，预制箱型地下连续墙构件2的吊装重量为150-400kn。运输吊装简单，全预制成品，规格较为单一，综合成本随工程使用量增大而直线下降，估计是现浇地下连续墙综合单价的1/2-2/3，按照目前我国土木工程规模可以节约至少1000亿元，符合国家环保节能及推行预制拼装工艺，有广阔的使用前景和经济价值。

基于上述的结构设计，本发明所述的预制组合箱型地下连续墙的施工方法的具体步骤如下，如图19-20所示：

s1、交通疏解、场地管线迁改、场地平整及做导墙和边沟，然后按设计导墙平面布置施工用于放置预制箱型地下连续墙构件2的放置槽3，其中，放置槽3在开挖后进行泥浆浇筑，以形成泥浆护壁；

具体的，还包括预先对土层进行加固处理，以确保成槽质量和预制箱型地下连续墙构件2连接处的止水效果，再进行导墙的施工；其中，加固处理为通过设置搅拌桩或旋喷桩进行加固；

s2、将预制箱型地下连续墙构件2运至施工场地堆放，进行槽段清孔，保证所述放置槽3底部沉渣满足设计厚度后，使用履带吊机4吊装第一品预制箱型地下连续墙构件2，架立在第一道导墙位置；预制箱型地下连续墙构件2的竖向通过榫卯结构连接、及钢筋2121插入预留孔2111中的胶泥中连接，侧向螺栓5卡锁，完成对接；

沉放第一幅地下连续墙完成后，检测墙低沉渣厚度，浇筑箱型空腔仝养护，进行第二幅地下连续墙成槽至设计高程并清孔，吊装预制箱型地下连续墙构件2作为第二幅地下连续墙首段，与第一幅的预制箱型地下连续墙构件2的横向通过榫卯结构连接，下滑至导墙高度时架立，重复第一品操作至设计高程，稳定浇筑空腔体素仝；

s3、沿着设计平面循环s2的步骤，完成所有基坑支挡结构的每幅地下连续墙的施工，以构成组合箱型地下连续墙体1，如图18所示；基坑闭合后，进行坑内疏干降水，再开挖土方，在组合箱型地下连续墙体1顶部施做基坑冠梁，设支撑、腰梁、及立柱，基底垫层，基底防水层施工，施做底板，拆除撑，施做中板及顶板和侧墙及防水等。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。