地下连续墙的施工方法及地下连续墙与流程

本发明属于建筑施工技术领域，具体为一种地下连续墙的施工方法及地下连续墙。

背景技术：

地下连续墙作为截水、防渗、承重、挡水结构，广泛应用于地下工程施工。

现有技术中，地下连续墙的施工方法包括修筑导墙、挖槽、吊放钢筋笼和浇筑混凝土等几个步骤。具体为，在所定位置利用专门的挖槽机械和泥浆护壁，开挖出一定长度的深槽后，插入钢筋笼，并在充满泥浆的深槽中用导管法浇筑混凝土，最后把这些槽段用特制的接头相互连接起来，形成一道连续的地下现浇地下墙。

然而，现有的地下连续墙施工工艺存在施工难度大，产品质量差，造价高，施工废泥浆处理麻烦等问题。

技术实现要素：

为了解决地下连续墙的上述问题，本发明提供一种地下连续墙的施工方法及地下连续墙，该施工方法施工简单、产品质量好、造价低，施工时不会产生废泥浆。

本发明采用的技术方案是提供一种地下连续墙的施工方法，具体包括以下步骤：

将两个网架结构固定于地下连续墙放线位置的二侧，以实现对所述地下连续墙的导墙作用；

在所述地下连续墙的预设位置设置一道水泥土止水帷幕；

在所述水泥土止水帷幕内的水泥土未凝结前，向所述水泥土止水帷幕内打入管桩和钢管构件；

在打完所有管桩和装配式钢管构件后，清理所述地下连续墙墙头表面浮浆，用水泥砂浆填实所述管桩的内腔；

其中，所述钢管构件为通过钢管相互连接形成的框架结构，其包括多个构件单元，相邻所述构件单元在确认子母扣件相互连接后打入所述水泥土止水帷幕内；

所述管桩设置在所述构件单元内，所述构件单元横截面上形成的闭合面的中心与所述管桩的桩心重合。

在一种可选的实施例中，所述在所述地下连续墙的预设位置设置一道水泥土止水帷幕，包括：

采用潜孔冲击高压旋喷桩工法设置水泥土止水帷幕。

在一种可选的实施例中，所述向所述水泥土止水帷幕内打入管桩和钢管构件，包括：

使所述水泥止水帷幕的埋置深度大于所述钢管构件的埋置深度；

使所述管桩的埋置深度大于所述水泥土止水帷幕的埋置深度。

在一种可选的实施例中，所述相邻所述构件单元预先通过子母扣件相互连接后打入所述水泥土止水帷幕内，其中，所述子母扣件为相邻所述构件单元中，设置在其中一个构件单元中的子扣件和设置在另一个构件单元中的母扣件，相邻两构件单元通过子扣件嵌入母扣件中以实现相互连接。

在一种可选的实施例中，各所述构件单元至少附带二个的子扣件或二个母扣件，分别设置在构件单元截面闭合面积的周边；所述子扣件为通过钢板连接在所述构件单元上的管状结构，所述管状结构向所述构件单元埋置深度方向延伸设置；所述母扣件为通过钢板连接在所述构件单元上的具有类似“8”字型空腔的凹槽结构，所述凹槽结构向所述构件单元埋置深度方向延伸设置；相邻所述构件单元通过所述管状结构嵌入所述凹槽结构的空腔内实现相互连接。

在一种可选的实施例中，相邻所述构件单元预先通过子母扣件相互连接后打入所述水泥土止水帷幕内，包括：

在所述钢管构件打入水泥土止水帷幕内后依次向各所述子扣件的钢管结构内注入水泥浆，直至浆液从与所述子扣件相扣合的所述母扣件的凹槽结构中溢出。

在一种可选的实施例中，所述用水泥砂浆填实所述管桩的内腔，包括，

所述水泥砂浆中的砂采用中细砂，水泥采用p.o42.5标号的普通硅酸盐水泥。

在一种可选的实施例中，所述构件单元横截面上形成的闭合面的中心与所述管桩的桩心重合，其中所述闭合面形状为正方形、矩形、曲边四边形、不等边四边形或圆形中的一种。

在一种可选的实施例中，所述管桩采用高强预应力混凝土管桩。

本发明还提供了一种地下连续墙，由上述的施工方法建造而成，具有较好的强度和质量。

本发明提供一种地下连续墙的施工方法，通过采用潜孔冲击高压旋喷桩工法设置水泥土止水帷幕，该工法较其它工法如深层水泥搅拌桩等，具有速度快、施工质量好、成本低的优点，而且适用于各种复杂地层条件。

充分利用水泥土初凝前强度很低且成塑性流动状态的时间窗口，采用振动或静压的方式轻松打入高强预应力管桩和装配式钢管构件，施工速度快；此外水泥土与高强预应力管桩相结合组合成刚柔相济的复合桩，地下连续墙能够获得更高的地基承载力。

通过采用预制装配式的钢管构件（多个构件单元通过子母扣相互连接）、水泥土止水帷幕及管桩三种不同类型的材料，虽然水泥土的强度较低，但其余二种材料的强度很高，通过合理调整预制装配式钢管单元的壁厚、以及高强预应力管桩的长度和桩径，可以通过优化设计获得工程结构需要的整体强度。

附图说明

图1是本发明提供的地下连续墙施工方法流程图；

图2是本发明提供的地下连续墙的部分结构平面示意图；

图3是本发明提供的地下连续墙的部分结构剖面示意图。

附图说明标记：

1、钢管构件；10、构件单元；20、管桩；30、水泥土止水帷幕；11、子扣件；12、母扣件。

具体实施方式

地下连续墙作为截水、防渗、承重、挡水结构，广泛应用于地下工程施工，现有技术中的地下连续墙是在基础工程的地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌注水下混凝土筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁。但是在一些特殊的地质条件下，这种施工方法难度大；如果施工方法不当或地质条件特殊，可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题，如果地下连续墙用作临时的挡土结构，比其它支护结构的费用要高；另外，在城市施工时，地下连续墙施工后废泥浆的处理比较麻烦。

本发明为解决现有技术中施工难度大，产品质量差，造价高，施工废泥浆处理麻烦等问题提出一种简单的地下墙施工方法，通过采用的三种不同类型材料在地下空间不同深度进行合理的嵌合组合，使得地下连续墙产生自上而下刚度递减的效果，这与附加应力在地基中的传递分布规律相吻合，对材料利用实现了最优化组合，无需使用昂贵的挖槽机械挖槽，也无需采用泥浆护壁，避免了挖槽引起的地面沉降和地面侧向位移问题，也避免了施工后期废泥浆的处理问题。

具体内容参考以下一些实施例的描述。

图1是本实施例提供的地下连续墙施工方法流程图；图2为本实施例提供的地下连续墙的俯视图；图3为本实施例提供的地下连续墙的剖面视图。参考图1-图3，本实施例提供一种地下连续墙施工方法，具体包括以下步骤：

步骤s1：将两个网架结构固定于地下连续墙放线位置的二侧，以实现对所述地下连续墙的导墙作用。

具体为，先对设置地下连续墙位置进行平整场地，按设计图纸在地下室外墙所在的平面位置放线，采用角钢、槽钢制作二个起到地下连续墙导墙作用的网架结构并固定于地下连续墙放线位置的二侧，实现对水泥土止水帷幕30、高强预应力管桩20及装配式钢管构件1的打设位置进行精准定位。

步骤s2：在所述地下连续墙的预设位置采用潜孔冲击高压旋喷桩工法设置一道水泥土止水帷幕30。

具体为，采用潜孔冲击高压旋喷桩djp（downtheholejetgroutingpile）工法设置水泥土止水帷幕30，该工法较其它工法如深层水泥搅拌桩等，具有速度快、施工质量好、成本低的优点，而且适用于各种复杂地层条件。如地层为粉土、黏土，喷射的高压水流可切割软化四周的土体；如地层为砂土，高压水流和高压空气可使四周砂土悬浮；如遇到碎石、卵石或块体时，则可直接冲击破碎。此外，潜孔锤的高频振动冲击和高压空气的联合作用也会在锤底空间内产生“微气爆”效果，进一步加强对黏土、粉土和砂土的冲击切割能力，对卵石、块石地层通过振动、气爆调整块石位置，打开通道，利于后续水泥浆进入被加固区域。采用djp工法设置水泥土止水帷幕30，现场弃土少，便于处理或回收利用，避免了施工后期废泥浆的处理问题。

s3：在水泥土止水帷幕30内的水泥土未凝结前，向水泥土止水帷幕30内打入管桩20和钢管构件1。

具体为，水泥土在初凝前的强度很低，成塑性流动状态，为加强地下连续墙的结构牢固性，在墙体内设置钢管构件1和管桩20。该钢管构件1和管桩20可采用振动或静压的方式轻松打入至未凝结的水泥土内，提高了施工效率。

在一种可能的实现方式中，钢管构件1可采用装配式结构，也就是说在打入前就已经在工厂预制好的钢管构件1，施工前先对装配式钢管构件1的外表面进行防锈处理并对坑内方向的侧表面涂隔离剂。通过采用装配式的钢管构件1结构作为地下连续墙的加强筋，相比钢筋笼的结构，结构简单且具有更好的强度，另外该钢管构件1结构便于与管桩20进行配合使用，以进一步提高墙体的承载力。

可选地，钢管构件1为通过钢管构件相互连接在水泥土止水帷幕30内形成的连续墙承重结构，其包括多个构件单元10，相邻所述构件单元10预先通过确认子母扣件相互连接后依次打入水泥土止水帷幕30内；钢管构件1采用多个构件单元10组装的结构形式，构件单元10可设置有几种不同的形式，通过多个构件单元10相互连接可实现不同形状的钢管构件1的搭建，以满足不同地下连续墙体的形状要求。而且构件单元10批量加工可减少制作难度。

可选地，构件单元10的横截面上形成的闭合面可以为正方形、矩形、曲边四边形、不等边四边形或圆形中的一种，本实施例中以构件单元10的横截面的闭合面为正方形为例进行说明，如图2所示为钢管构件1的一部分横截面结构，包括相邻的两个构件单元10，两个构件单元10的横截面上的闭合面可以是正方形，在其中一个构件单元10（图示的左侧）的正方形截面的四个边上分别设置一个向外延伸的钢板，其中两个钢板平行设置在正方形截面的右侧，另外两个钢板平行设置在正方形截面的下侧，两钢板之间的间距与正方形的边长相同，其中钢板向构件单元10的埋至深度方向延伸，在右侧的两个钢板的端部分别设置一个沿着钢板长度方向延伸的子扣件11，该子构件可以设置为管状结构，例如可采用钢管，该管状结构的管口朝上设置，在另外两个钢板上分别设置有母扣件12，该母扣件12为带有“8”字型空腔的凹槽结构，该母扣件12沿钢板长度设置；同样的，在另一个构件单元10（图示的右侧）的正方形截面的四个上下两个边上分别设置朝左侧延伸的两个钢板和朝右侧延伸设置的两个钢板，在左侧的两个钢板端部分别设置有母扣件12，在右侧两个钢板上分别设置有子扣件11。

通过将构件单元10的子扣件11与相邻构件单元10中母扣件12相扣合实现连接，多个构件单元10之间相互连接形成完整的钢管构件1，具体为管状结构嵌入在“8”字型空腔的凹槽结构其中一个容纳腔内，采用构件单元10的结构形式可便于组装成不同形状大小的钢管构件1，以满足不同连续墙的形状需求。

为使得地下连续墙的整体结构更强，地基承载力更大，在水泥土止水帷幕30内的构件单元10内设置管桩20，可选地，该管桩20结构可以采用高强预应力混凝土管桩20。具体设置时，其中一种可能的实现方式为，使管桩20的桩心与构件单元10的横截面的闭合面积的中心重合，例如与图2中的正方形中心重合，使得管桩20在构件单元10中居中设置，可提高整体的受力均匀性，各构件单元10内均采用同样方法设置有管桩20。具体打入水泥土止水帷幕30内时，先打入钢管构件1，然后在各构件单元10的闭合面积中心打入管桩20。

可选地，钢管单元截面单元的正方形边长可以为0.6~2.0m，构件单元10的纵向高度可以为10.0~30.0m，可选地，在每个构件单元10的侧面在子扣件11或母扣件12的中间焊接带有圆孔的小钢板作为耳环便于施工时起吊（图中未画出）。

通过在水泥土与装配式的钢管构件1和具有高强预应力管桩20相结合形成刚柔相济的复合桩，使得地下连续墙能够获得更高的地基承载力。

s4：在打完所有管桩20和装配式钢管构件1后，清理所述地下连续墙墙头表面浮浆，用水泥砂浆填实所述管桩20的内腔。

通过本发明的施工方法，地下连续墙的墙头只有少量浮浆，容易清理。在清理后使用水泥砂浆填实所述管桩20的内腔，以进一步提高地下连续墙的强度和承载力。

其中，水泥砂浆中的砂采用中细砂，水泥采用p.o42.5标号的普通硅酸盐水泥。

为进一步提高地下连续墙的止水效果，可选地，在钢管构件1打入水泥土止水帷幕30内后依次向各所述子扣件11的钢管结构内注入水泥浆，直至浆液从与子扣件11相扣合的所述母扣件12的凹槽结构中溢出。通过水泥浆从钢管结构的注入，当注满之后从母扣件12的凹槽结构中溢出，说明水泥浆已经填满子母扣件的空间。

为进一步提高地下连续墙的强度，可选地，管桩20的埋置深度大于水泥土止水帷幕30的埋置深度，水泥土止水帷幕30的埋置深度又大于钢管构件1构成的埋置深度，使得地下空间产生自上而下刚度递减效果，这与附加应力在地基中的传递分布规律相吻合，从而能使地下连续墙获得较高的承载力以便承载上部结构的荷载。

本发明提供的地下连续墙施工方法通过采用预制装配式的钢管构件1、水泥土止水帷幕30及高强预应力的管桩20三种不同类型材料在地下空间组合而成，通过采用潜孔冲击高压旋喷桩工法设置水泥土止水帷幕30，该工法较其它工法如深层水泥搅拌桩等，具有速度快、施工质量好、成本低的优点，而且适用于各种复杂地层条件。充分利用水泥土初凝前强度很低且成塑性流动状态的时间窗口，采用振动或静压的方式轻松打入高强预应力管桩20和装配式钢管构件1，施工速度快；此外水泥土与高强预应力管桩20相结合组合成刚柔相济的复合桩，地下连续墙能够获得更高的地基承载力。通过采用预制装配式的钢管构件1、水泥土止水帷幕30及管桩20三种不同类型的材料，虽然水泥土的强度较低，但其余二种材料的强度很高，通过合理调整预制装配式钢管单元的壁厚、以及高强预应力管桩20的长度和桩径，可以通过优化设计获得工程结构需要的整体强度。

本实施例还提供了一种地下连续墙，该地下连续墙使用了上述的施工方法建造而成，结构强度高，质量好。