地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构的制作方法

本实用新型涉及一种帷幕夹层与桩墙联体结构，具体涉及一种用于地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体的地下室防水挡土结构，属于地下结构工程与岩土领域。

背景技术：

地下通道设备库房等建筑，多置入地面以下6至8米。当常年位于地下水中时，施工期间须降水至可作业标高，在外墙外侧须设置挡土排桩遮挡土压力，施工完毕后则废弃，即地下室施工至顶板地面，挡土排桩则失效。

目前，挡土桩在外墙两侧施工时，需要开挖与回填作业空间的土方，两侧开挖宽度达到2米，施工进度缓慢造价高；

外墙面需要模板浇灌混凝土与支模操作，狭窄空间施工作业存在风险。

综上，现有的挡土桩与墙体结构之间需要开挖与回填作业空间的土方，施工进度缓慢造价高以及外墙面在狭窄空间施工存在安全问题。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有排桩与外墙需要开挖与回填作业空间的土方，施工进度缓慢造价高以及外墙面在狭窄空间施工存在施工风险的问题，进而提供一种地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本实用新型的地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构包括帷幕夹层1、桩顶木方组件2、纵向排桩3、土层锚杆4、钢混墙体5、基底垫层6、现浇顶板7和钢混底板8，根据地下室外墙面位置精准定位排桩轴线，纵向排桩3依次间距布置，纵向排桩3通过土层锚杆4张拉预压，桩顶木方组件2沿钢混墙体5的长度方向设置在纵向排桩3的顶端，纵向排桩3桩间土找平完整后布置帷幕夹层1，帷幕夹层1由细中粗砾砂级配的混凝土、防水膜和砂浆保护层构成，帷幕夹层1与桩墙联体结构的底面为基底垫层6，基底垫层6上面铺设有防水膜上面再现浇钢混底板8，钢混底板8板端凸挑的上面接托帷幕夹层1作外模板浇灌钢混墙体5，钢混墙体5的上端顶面为现浇顶板7，帷幕夹层1、纵向排桩3、钢混墙体5、钢混底板8、现浇顶板7构成桩墙联体的地下室外墙承载结构。

在一个实施方案中，防水膜的砂浆保护层的厚度为10～20mm。

在一个实施方案中，帷幕夹层1的混凝土平整厚度为60～120mm，帷幕夹层1嵌入凸挑的现浇顶板7和钢混底板8之间。

在一个实施方案中，基底垫层6上面上铺设有防水膜。

在一个实施方案中，钢混底板8为现浇钢筋混凝土底板，混凝土强度等级为c15～c30，钢混底板8的厚度为不小于200mm，钢混底板8的侧端面顶靠纵向排桩3桩身。

在一个实施方案中，现浇顶板7为现浇空心板，现浇顶板7侧端面顶靠纵向排桩3桩身。

在一个实施方案中，纵向排桩3为钢筋混凝土排桩，纵向排桩3为预制钢筋混凝土桩压入土体或钻孔灌注桩，纵向排桩3的直径为300～500mm。

在一个实施方案中，桩顶木方组件2包括遮板、挡板和连接木方，遮板与挡板垂直设置且通过连接木方固定连接，连接木方位于遮板与挡板的角部内侧。

在一个实施方案中，遮板水平搭接在纵向排桩3上端顶面，挡板竖直挡在纵向排桩3顶部的侧壁上，连接木方两端顶在纵向排桩3每两根桩之间，其两端顶在桩身弧面处，连接木方的横截面为矩形。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

本实用新型地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构的外墙两侧施工时，无需开挖与回填作业空间的土方，两侧省去开挖宽度达到2米，同时保留原生地面土壤与植被；

本实用新型地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构的外墙外侧以帷幕夹层作为模板浇灌混凝土，省去外墙面模板与支模操作，不存在狭窄空间施工作业风险问题；

本实用新型地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构的纵向排桩、帷幕夹层、钢混墙体形成一体，三者之间贴靠粘结强度不小于桩土界面侧摩阻强度，排桩可作为竖向承载的地基桩分担竖向荷载，地下室的承载底板可减薄至构造厚度；

本实用新型地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构外墙协同排桩帷幕夹层遮挡水土压力，排桩帷幕夹层与外墙体共同承担水土压力，可减薄外墙厚度，其减量可与排桩材料用量相当，侧向荷载取值：排桩仅承受有效重度土压力，外墙仅承受水压力；

本实用新型地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构嵌入原状土的嵌固效应远大于回填土的嵌固效应(回填土无法达到夯实指标)，增强建筑物整体稳定与抗震；

本实用新型地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构外墙排桩顶端以桩顶木方组件为支座，支承塑料膜棚盖保暖，地下室结构可在低温期间施工。

附图说明

图1是本实用新型的地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构的横截面剖视图；

图2是本实用新型的地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1和图2所示，本实施方式的地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构包括帷幕夹层1、桩顶木方组件2、纵向排桩3、土层锚杆4、钢混墙体5、基底垫层6、现浇顶板7和钢混底板8，根据地下室外墙面位置精准定位排桩轴线，纵向排桩3依次间距布置，纵向排桩3通过土层锚杆4张拉预压，桩顶木方组件2沿钢混墙体5的长度方向设置在纵向排桩3的顶端，纵向排桩3桩间土找平完整后布置帷幕夹层1，帷幕夹层1由细中粗砾砂级配的混凝土、防水膜和砂浆保护层构成，帷幕夹层1与桩墙联体结构的底面为基底垫层6，基底垫层6上面铺设有防水膜上面再现浇钢混底板8，钢混底板8板端凸挑的上面接托帷幕夹层1作外模板浇灌钢混墙体5，钢混墙体5的上端顶面为现浇顶板7，帷幕夹层1、纵向排桩3、钢混墙体5、钢混底板8、现浇顶板7构成桩墙联体的地下室外墙承载结构。

帷幕夹层1的连结构造：排桩桩间土-混凝土面层-粘贴防水膜-砂浆保护层。

帷幕夹层1由砂石级配水泥砂浆或c15混凝土及防水膜保护层组成。帷幕夹层1厚度60～120mm，帷幕夹层1嵌入在凸挑出的现浇顶板7与钢混底板8之间，现场视帷幕夹层1与桩间土缺失添补及粘结状态另设置局部拉结。

纵向排桩3的桩间距不小于三倍桩直径，纵向排桩3的桩间土及帷幕夹层粘连一体，必另承受竖向荷载。

土层锚杆4作为锚杆型钢担梁，现浇顶板7施工完成后可拆除土层锚杆4，继续上一层施工。地下室的钢混墙体5和钢混底板8均为现场浇筑。

纵向排桩3与钢混墙体5联体必承受竖向荷载，其单桩竖向承载力设计值r：

r＝n1ra1+n2ra2

其中：n1：底板以下嵌入土中单桩承载力折算系数，n1取值为0.9；

n2：底板至顶板之间单桩承载力折算系数，n2取值为0.3～0.7；

ra1：底板以下单桩竖向承载力特征值；

ra2：底板至顶板之间单桩竖向承载力特征值。

桩顶木方组件2长度计算公式，见图2。

其中l为木方长度；

d为排桩桩直径；

s为排桩的每两根桩中心距；

a:木方平向边长(不计倒去楞角的边长尺寸)。

具体实施方式二：本实施方式防水膜的砂浆保护层厚度为10～20mm。

如此设计，帷幕夹层作为模板难免在绑扎钢筋浇灌混凝土等施工中磕碰，砂浆保护层可以避免防水膜划痕损坏。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1所示，本实施方式帷幕夹层1的混凝土平整厚度为60～120mm，帷幕夹层1嵌入凸挑的现浇顶板7和钢混底板8之间。

如此设计，帷幕夹层1嵌入现浇顶板7和钢混底板8之间，可以阻止墙面与防水贴膜之间竖向剪切滑移。

其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图1所示，本实施方式基底垫层6上端面上铺设有防水膜。

如此设计，防水膜可以阻止水压力通过钢混底板8渗入地下室内。

其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图1所示，本实施方式钢混底板8为现浇钢筋混凝土底板，混凝土强度等级为c15～c30，钢混底板8的厚度为不小于200mm，钢混底板8的侧端面顶靠纵向排桩3桩身。

如此设计，可形成地下室、交通通道、地下管廊等。混凝土强度等级为c15～c30，混凝土强度等级要求不高，降低了混凝土造价，利于钻凿锚件修补安装。

其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

具体实施方式六：如图1所示，本实施方式顶板7可为现浇空心板，现浇顶板7侧端面顶靠纵向排桩3桩身。

如此设计，是为充分利用纵向排桩3协同钢混墙体5承受水平及竖向荷载。

其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：如图1所示，本实施方式纵向排桩3为钢筋混凝土排桩，纵向排桩3为预制钢筋混凝土桩压入土体或钻孔灌注桩，纵向排桩3的直径为300～500mm。

如此设计，本实用新型地下水土中的帷幕夹层与桩墙联体结构采用挡土排桩替代侧墙承受土压与竖向荷载，省去侧墙安装模板，大量降低了市政管网工程成本。

其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四或六相同。

具体实施方式八：如图1和图2所示，本实施方式桩顶木方组件2包括遮板、挡板和连接木方，遮板与挡板垂直设置且通过连接木方固定连接，连接木方位于遮板与挡板的角部内侧。

如此设计，桩顶木方组件2上可以支撑塑料膜保温大棚，实现冬季施工可用于保温棚的端部支座。

其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：如图1所示，本实施方式遮板水平搭接在纵向排桩3上端顶面，挡板竖直挡在纵向排桩3顶部的侧壁上，连接木方两端顶在纵向排桩3每两根桩之间，其两端顶在桩身弧面处，连接木方的横截面为矩形。

如此设计，连接木方两端顶在纵向排桩3每两根桩之间可以限制倒l形桩间遮挡板沿平面滑移，并且遮板与挡板可以通过连接木方稳固连接，桩顶木方组件2为柔性桩顶冠梁联接，抗侧向拉压支承塑料膜保温棚。

其它组成及连接关系与具体实施方式八相同。

本实用新型具体实施过程：

平整地面，钻孔灌注或振冲压入纵向排桩，桩间距一般为三倍桩径，每根桩施工误差倾斜角度：当偏斜基坑侧壁横向一侧时，偏斜角不大于千分之五。沿基坑侧壁纵长方向偏斜角应符合标准误差。

随着向下开挖，将纵向排桩3之间的桩间土体清补平整，顺沿排桩桩间土，设置一层级配有细中粗砾砂的混凝土帷幕夹层，经刮抹处理平整后，粘贴防水膜至钢混底板8板端凸挑的顶面，再喷抹砂浆保护层，注意避免表面光滑，以此帷幕夹层1作模板浇灌混凝土外侧墙，形成帷幕夹层一侧紧贴纵向排桩，另一侧紧贴地下室外墙面，使帷幕夹层1嵌入凸挑出的顶板与底板之间构成桩墙联体，钢混墙体5与底板节点交接处视渗水状况另选择设置止水胶条，桩顶沿排桩纵向有桩顶木方组件2柔性搭接。