一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头及其施工方法与流程

1.本发明涉及地下建筑的技术领域，尤其涉及一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头及其施工方法。


背景技术：

2.地下连续墙的止水效果直接关系到地下工程质量问题，特别是在两段地下连续墙的交接处，渗漏或者涌水问题尤其需要重视。工程界在地连墙的接头方面目前也做了很多的研究，不断进行优化创新。从传统的接头形式普通圆形锁口管接头、v字型钢板接头、十字钢板接头和工字钢接头，到了目前地下墙橡胶止水带防水接头。早期的传统接头如工字钢接头、十字钢板接头等具有较好的抗剪性能和较长的渗水路径，但其长度小于地下连续墙的宽度，易产生绕流现象，而且刷壁和清理侧壁泥浆也具有一定的难度，假如槽段间的施工接缝处理不当，那么就可能成为地连墙整体结构中的最薄弱部位，地下水和泥沙会在此处渗漏进来。地下墙围护结构初期发生渗漏，后续结构永久在该部位发生渗漏的概率也是非常的高，容易引发工程事故。目前的地下墙橡胶止水带防水接头通过横向连续转折曲线和纵向橡胶防水带延长了可能出现的地下水渗流线路，成为了近年来地下连续墙止水效果和整体性最为出色的柔性接头，在工程实例的应用中其效果优于传统接头也得到了验证，但是此种接头由于要吊出接头箱，所以对起吊设备及时间的控制要求很高，倘若施工时把控不好则容易造成后期渗水。
3.除了才接头处放置刚性钢板以及柔性挡水材料外，还有一种地下连续墙铣接头防渗施工技术，该种接头是仅靠混凝土相互咬合连接，不在接缝内埋入式止水措施，止水效果全凭接缝处的施工质量。铣接头防渗施工技术就需要对混凝土龄期以及槽段泥浆换浆率进行实验研究，控制好上述两个变量才能使接头施工质量较好。
4.综上，传统的刚性钢板接头相比柔性材料具有较好的抗剪性能，但是可能由于长度没有地下连续墙宽导致绕流引起渗水；而地下墙橡胶止水带防水接头一方面使用的橡胶止水带由于长时间在地下存在老化破损的风险且其抗剪能力较弱，另一方面需要起吊的接头箱对起吊设备和时间也不好控制,；铣接头则是对混凝土的要求太高，施工环境的不同会大大影响止水渗漏效果。
5.地下连续墙接头处渗水长久以来都是工程界的难题，目前工程中运用较广泛的几种接头形式都或多或少存在缺点。一方面，大部分接头并没有考虑地下室外墙的水、土压力，没有利用外界压力去密实接头，认为外界的压力为有害的破坏作用力，那么一旦外界压力过大时就会导致接头失效，例如工字钢接头在外界压力过大时，水会发生绕流，大大影响接头止水效果，同理，水压过大时也有可能冲破橡胶止水带。另一方面，对施工要求较高的接头可能会因地下复杂环境或者施工难度大达不到标准，因而止水效果降低，例如铣接头的止水效果会受混凝土龄期以及槽段泥浆换浆率的影响，而地下墙橡胶止水带防水接头施工时要重复起吊接头箱，对起吊时机要求很高。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头及其施工方法。
7.本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头，包括两个梯形模块和多个膨胀止水条，两个所述梯形模块为梯形结构，多个所述膨胀止水条分别安装于两个梯形模块的两端，两个所述梯形模块的窄底端连接形成对称的v字凹面结构，一个所述v字凹面结构与先浇段连接，另一个所述v字凹面结构与后浇段连接。
8.更优的选择，所述梯形模块包括第一腰部钢板、侧钢板、第二腰部钢板，所述第一腰部钢板、侧钢板、第二腰部钢板依次连接形成梯形结构，所述膨胀止水条分别安装于第一腰部钢板的两端和第二腰部钢板的两端，所述第一腰部钢板和第二腰部钢板均与先浇段连接，所述第一腰部钢板和第二腰部钢板均与后浇段连接。
9.更优的选择，所述梯形结构为等腰梯形结构。
10.一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的施工方法，包括以下步骤：
11.s1、建造地下连续墙的第一导墙；
12.s2、铺设轨道并组装挖槽机，采用所述挖槽机挖出第一槽段；
13.s3、在所述第一槽段内安装连续墙防渗漏接头，并建造先浇段，所述先浇段与所述连续墙防渗漏接头的一端连接，所述连续墙防渗漏接头为权利要求1-3任意一项所述一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头；
14.s4、待所述先浇段建造完毕后，建造所述地下连续墙的第二导墙；
15.s5、采用所述挖槽机在所述连续墙防渗漏接头的另一端挖出第二槽段，并在所述第二槽段内建造后浇段，所述后浇段与所述连续墙防渗漏接头的另一端连接；
16.s6、重复步骤s1-s5，完成整个所述地下连续墙的建造。
17.更优的选择，步骤s1的第一导墙的建造步骤为：开挖地下连续墙的导沟，向所述导沟中加入泥浆液护壁，浇筑水下混凝土形成第一导墙。
18.更优的选择，步骤s2中所述第一槽段的建造步骤为：铺设轨道并组装挖槽机，采用该挖槽机挖出第一槽段，同时向所述第一槽段中补充泥浆液，所述第一槽段的长度大于所述先浇段和连续墙防渗漏接头的长度，所述第一槽段的高度符合设计高度要求。
19.更优的选择，步骤s3中的先浇段建造包括以下步骤：
20.s301、对梯形模块进行焊接，并将膨胀止水条安装在所述梯形模块的两端，得到所述连续墙防渗漏接头；
21.s302、将所述第一槽段内的泥渣排出，并对所述第一槽段的槽壁清洁干净；
22.s303、将钢筋笼和所述连续墙防渗漏接头吊放到所述第一槽段内，插入混凝土导管；
23.s304、对所述第一槽段进行二次清洁后，通过所述混凝土导管进行浇筑水下混凝土，所述混凝土的上升速度大于2m/h；
24.s305、浇筑水下混凝土的时候，同时将所述混凝土导管拔出，所述混凝土导管在所述第一槽段的水下混凝土中的深度范围为1.5m-6m，并同时将所述第一槽段内的泥浆排出，待所述第一槽段的水下混凝土凝固后形成先浇段，所述先浇段与连接墙防渗接头连接。
25.更优的选择，步骤s5的所述后浇段的建造步骤包括：
26.s501、待所述第二导墙完成后，采用挖槽机挖出第二槽段，同时向所述第二槽段中补充泥浆液；
27.s502、将所述第二槽段内的泥渣排出，并对所述第二槽段的槽壁清洁干净；
28.s503、将钢筋笼吊放到所述第二槽段内，插入混凝土导管；
29.s504、对所述第二槽段进行二次清洁后，通过所述混凝土导管进行浇筑水下混凝土，在所述第二槽段中的水下混凝土上升速度大于2m/h；
30.s505、浇筑所述水下混凝土的时候，同时将所述混凝土导管拔出，所述混凝土导管在所述第二槽段中的水下混凝土的深度范围为1.5m-6m，并同时将所述第二槽段内的泥浆排出，待所述第二槽段中的水下混凝土凝固后形成后浇段，所述后浇段与连续墙防渗接头连接。
31.本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果：
32.1、本发明通过两个梯形模块和多个膨胀止水条，合理利用地下连续墙外墙的水、土压力的作用，转化被动的水、土压力为主动压力，压紧密实接头于墙体之间的缝隙，从而解决过大的外界压力导致接头处止水失效的难题；膨胀止水条能够更好的阻止细小的水绕流入墙体；梯形模块做成了对称结构对称的结构布置，即使在外墙的地下水位下降时，依然不会使接头向外墙滑移，切实保证了连续墙防渗漏接头的稳定性，发挥最佳的防渗漏效果。
33.2、本发明通过一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的施工方法，能够更好的适应各种复杂的地下环境，后期补漏可能性低，可以保证工程的使用寿命与可靠性，减少后期维护，一定程度上节省工期和成本；可以在工厂中预制成梯形模块然后堆叠运输至施工现场后对中间部位焊接拼接而成，便于施工。
附图说明
34.图1是本发明一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的示意图；
35.图2是本发明一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的俯视图；
36.图3是本发明一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的利用水、土压力原理(上侧箭头为水土压力，两侧箭头为反作用力)示意图；
37.图4是本发明一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的防滑移原理(下侧箭头为水土压力，两侧箭头为反作用力)示意图；
38.图5是本发明一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的使用(先浇段和地下连续墙接头，箭头为水土压力)俯视图；
39.图6是本发明一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的使用(完整段，箭头为水土压力)俯视图；
40.附图中各部件的标记：1-梯形模块；101-侧钢板；102-第一腰部钢板；103-第二腰部钢板；2-膨胀止水条；3-先浇段；4-后浇段；5-地下连续墙防渗漏接头；6-外界土层。
具体实施方式
41.下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
42.本实施例以地下连续墙厚度800mm为例，一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头5
的梯形模块1的长度为600mm，高度为400mm，两侧为厚度20mm的腻子型膨胀止水条2。地下连续墙防渗漏接头可通过梯形模块1可在施工现场焊接而成，地下连续墙防渗漏接头的高度为800mm与地下连续墙的厚度一致。
43.如图1和2所示，一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头5，包括2个梯形模块1和8个膨胀止水条2，2个梯形模块1为等腰梯形结构，8个膨胀止水条2分别安装于2个梯形模块1的两端，2个等腰梯形模块1的窄底端连接形成对称的v字凹面结构，一个v字凹面结构与先浇段3连接，另一个v字凹面结构与后浇段4连接。梯形模块1的长度为640mm，高度为400mm，用于连接先浇段3和后浇段4；膨胀止水条2为腻子型膨胀止水条2，其截面尺寸为20*30，厚度为20-30mm，浸泡在水中2天开始缓慢膨胀，5-7天完全膨胀达到220％，膨胀后表面有些细小凹凸，在地下环境中寿命可达10年。
44.梯形模块1包括第一腰部钢板102、侧钢板101、第二腰部钢板103，第一腰部钢板102、侧钢板101、第二腰部钢板103依次连接形成等腰梯形结构，膨胀止水条2分别安装于第一腰部钢板102的两端和第二腰部钢板103的两端，第一腰部钢板102和第二腰部钢板103均与先浇段3连接，第一腰部钢板102和第二腰部钢板103均与后浇段4连接。第一腰部钢板102、侧钢板101和第二腰部钢板103的材质均为q235钢，厚度为10mm，起到支撑作用。
45.止水渗漏原理是安装完地下连续墙防渗漏接头5后，其两侧的膨胀止水条2会在水的浸泡下缓慢膨胀给接头一定的紧密性，能够阻止外界水压力不大时的渗漏。如图3所示，若是外界有较强的水、土压力时就会将第一腰部钢板102和第二腰部钢板103向内挤压，由于类似瓶塞的形状会导致接头与墙体更加密实，故而转化被动的水、土压力为主动压力，达到了更强的防渗效果。最后，如图4所示，若是外界地下水位降低时，对称的结构布置也能防止地下连续墙防渗漏接头5向外墙滑移，使得接头产生较好的缝隙止水失效。
46.本实施例中的地下连续墙防渗漏接头5相较于传统得工字钢等刚性接头，地下连续墙防渗漏接头5能够主动利用外墙的水、土压力密实接头与墙体之间的间隙。对称的结构布置，即使在外墙的地下水位下降时，依然不会使地下连续墙防渗漏接头5向外滑移，切实保证了地下连续墙防渗漏接头5的稳定性，发挥最佳的防渗漏效果。对比于普通橡胶止水接头，地下连续墙防渗漏接头5中间布置有第一腰部钢板102和第二腰部钢板103不仅拥有更好的抗剪性能，地下连续墙防渗漏接头5还在两侧设置了膨胀止水条2，一定程度上增加了地下水的渗流路径，阻止水流从钢板两侧绕流进连续墙内墙，而且膨胀止水条2的膨胀能够更加密实缝隙，防渗漏效果有了多重保障。刚柔结合的地下连续墙防渗漏接头5能够更好的适应各种复杂的地下环境，后期补漏可能性低，可以保证工程的使用寿命与可靠性，减少后期维护，一定程度上节省工期和成本。梯形模块1可以在工厂中预制成后堆叠运输至施工现场后，通过对窄底端进行焊接形成地下连续墙防渗漏接头5，便于施工。
47.一种刚柔组合的地下连续墙防渗漏接头的施工方法，包括以下步骤：
48.s1、开挖地下连接墙的第一导沟，向第一导沟内加入泥浆液为其护壁，浇筑水下混凝土形成第一导墙，第一导墙用于给先浇段3作为定位，避免挖槽机挖槽时挖斜；
49.s2、采用连续墙挖槽机挖出第一槽段；
50.铺设轨道并组装挖槽机，采用该挖槽挖出第一槽段，在挖槽的过程中同时向第一槽段中补充泥浆液，防止槽段内坍塌。第一槽段的长度大于先浇段3的长度和连续墙防渗漏接头的长度之和，本实施例中的第一槽段的长度为先浇段3加上650mm；
51.s3、在第一槽段内安装连续墙防渗漏接头5，并建造先浇段3，先浇段3与地下连续墙防渗漏接头5的一端连接，如图5所示；
52.步骤s3的先浇段3的建造步骤包括：
53.s301、将两块梯形模块1的窄底端通过焊接连接，并在两块梯形模块1的4块第一腰部钢板102的两端分别贴上8块膨胀止水条2；
54.s302、当第一槽段的高度达到设计要求高度后，将第一槽段内的泥渣排出，将第一槽段的内壁刷干净，并清除底部沉渣；
55.s303、将钢筋笼和连续墙防渗漏接头吊放到第一槽段内，插入混凝土导管；
56.s304、对第一槽段的内部进行二次清洁后，通过混凝土导管进行浇筑水下混凝土，控制第一槽段内的水下混凝土面上升速度大于2m/h；
57.s305、浇筑水下混凝土的时候，同时将混凝土导管拔出，混凝土导管在第一槽段中的水下混凝土中的深度范围控制在1.5m-6m之间，在浇筑水下混凝土的时候同时将第一槽段内的泥浆排出，待第一槽段中的水下混凝土凝固后形成先浇段，所述先浇段与连接墙防渗接头的v字凹面结构连接。
58.s4、根据现场的气温和先浇段的混凝土终凝时间确定第二导墙的开挖时间，开挖时间一般为先浇段完成8-10h后，开挖地下连接墙的第二导沟，向第二导沟内加入泥浆液对其护壁，在第二导沟内浇筑水下混凝土形成第二导墙7；第二导墙用于给后浇段4作为定位，避免挖槽机挖槽时挖斜；
59.s5、采用挖槽机在连续墙防渗漏接头的另一端挖出第二槽段，并在第二槽段内建造后浇段，后浇段4的浇筑时间控制在48h内，即是在膨胀止水条2膨胀前，后浇段与所述连续墙防渗漏接头的另一端连接；
60.步骤s5的后浇段4的建造步骤包括：
61.s501、待第二导墙完成后，铺设轨道、组装挖槽机，采用挖槽机挖出第二槽段，开挖第二槽段的长度为后浇段4的长度，开挖第二槽段的同时向第二槽段内补充泥浆液为其护壁；
62.s502、第二槽段的高度达到设计高度要求后，将第二槽段内的泥渣排出，并对第二槽段的槽壁清洁干净；
63.s503、将钢筋笼吊放到第二槽段内，插入混凝土导管；
64.s504、对第二槽段进行二次清洁后，通过混凝土导管进行浇筑水下混凝土，在第二槽段内的水下混凝土上表面的上升速度大于2m/h；
65.s505、浇筑水下混凝土的时候，同时将混凝土导管拔出，混凝土导管的端口在第二槽段内的水下混凝土中的深度范围控制在1.5m-6m之间，并同时将第二槽段内的泥浆排出，待第二槽段中的水下混凝土凝固后形成后浇段，所述后浇段与连续墙防渗接头的v字凹面结构连接。
66.s6、重复步骤s1-s5，完成整个地下连续墙的建造，如图6所示。
67.上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。