專利名稱：一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻及其施工方法。屬于地下連續(xù)墻施工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，地下連續(xù)墻在基坑工程中得到越來越多的應(yīng)用，因為其不僅能作為擋土結(jié)構(gòu)和止水帷幕，完成基坑支護(hù)的基本功能，而且可以作為建筑物的外墻，承擔(dān)荷載。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，在使用期間可能由于接頭部位抗?jié)B性差或者墻身不均勻沉降開裂，導(dǎo)致止水功能失效。當(dāng)其用作建筑物外墻時，需要設(shè)計較大的截面尺寸，保證承載能力。本發(fā)明針對傳統(tǒng)鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的缺點，提出一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻及其施工方法，該地下連續(xù)墻采用的雙鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)，是一種新型組合結(jié)構(gòu)，在國外已有一定應(yīng)用，這些應(yīng)用主要集中在一些對抗?jié)B性、抗沖擊性、防爆性、抗震性等有較高要求的結(jié)構(gòu)中，如水下隧道，防護(hù)工程，高層建筑的核心筒，橋面板，防波堤，防碰撞結(jié)構(gòu)，核容器，核電廠房，液體容器，船殼以及海上甲板結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)。國內(nèi)應(yīng)用較少，上海江歡成設(shè)計院設(shè)計的鹽城電視塔是國內(nèi)為數(shù)不多的應(yīng)用此種結(jié)構(gòu)的建筑。本發(fā)明將上述雙鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用到地下連續(xù)墻中，對傳統(tǒng)鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的接頭方法進(jìn)行改進(jìn)，大大提高了地下連續(xù)墻的抗?jié)B性，使其用作外墻時所需的截面尺寸減小，并能保證其與建筑結(jié)構(gòu)梁板構(gòu)件的方便連接。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)鋼筋混凝土地下連續(xù)墻抗?jié)B性能差的問題，從而提供一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻及其施工方法。2.技術(shù)方案:I) 一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻，如圖1所示，其特征在于該墻由多段墻體連接而成，每段墻體由外部的兩塊鋼板I和內(nèi)部的混凝土 2組成，外部的兩塊鋼板I由圓柱狀的對拉鋼筋3和矩形狀的豎向隔板4連接，鋼板I與混凝土 2之間的協(xié)同工作由對拉鋼筋3、豎向隔板4以及焊接在鋼板I上的栓釘5保證，對拉鋼筋3、豎向隔板4還起到運輸中保持預(yù)定剛度和承擔(dān)面外荷載的作用。此外，由于豎向隔板4的存在，可以使混凝土分倉澆筑，省去接頭管。鋼板I在端部彎折成L狀，形成鋼板接頭6，可保證墻體對接后具有良好的抗?jié)B性。如圖2所示，該墻與建筑結(jié)構(gòu)的梁板構(gòu)件7相互垂直連接，只需要將梁板構(gòu)件7的鋼筋等直接焊接在地連墻的鋼板上，并在墻體相應(yīng)位置設(shè)置諸如鋼筋或鋼板的加勁件8和三角形承托9。2) 一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻的施工方法，它包括以下步驟:步驟一:施工導(dǎo)墻。通過開挖、澆筑墊層、放線、支模、綁扎鋼筋和澆筑混凝土，施工“I I.”形導(dǎo)墻，拆模后每隔一段距離用上、下兩道木方對撐。步驟二:制備泥漿。采用膨潤土造漿，羧甲基纖維素鈉(CMC)和純堿做摻合物，其余為水。步驟三:開挖槽段。布置旋挖鉆機，在兩側(cè)導(dǎo)墻中間沿著地下連續(xù)墻延伸方向，每隔一段距離鉆孔，采用抓斗機將孔間土挖去成槽。開挖過程中需灌入泥漿，并保持泥漿液面高度。步驟四:制作并吊放鋼板骨架，完成與上一槽段鋼板接頭的連接。將制作好的鋼板骨架吊起，對齊鋼板接頭，沿豎直方向滑至槽底部。步驟五:澆筑混凝土。澆筑當(dāng)前施工槽段待澆筑的艙室，包括與上一槽段墻體鋼板接頭處空艙及墻身空艙。當(dāng)?shù)叵滤坏陀诓鄣讜r，可將泥漿抽回泥漿池，再澆筑混凝土，提高澆筑質(zhì)量；當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，需水下澆筑混凝土。步驟六:重復(fù)第三 五步，完成全部槽段墻體的施工。其中，步驟二中 所述的“泥漿”成分質(zhì)量比約為水:膨潤土:CMC:純堿=100:10:0.03 0.05:0.4 0.5。其中，步驟三中所述的“泥漿液面高度”應(yīng)高于地下水位1.0m以上，并且不低于導(dǎo)墻頂面0.5m。其中，步驟四中所述的“鋼板骨架”由鋼板1、對拉鋼筋3、豎向隔板4和栓釘5共同構(gòu)成。3.技術(shù)特點:與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)特點:I)抗?jié)B性好二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻有兩道鋼板抗?jié)B防線和一道混凝土抗?jié)B防線。其中，鋼板接頭采用鋼板樁的接頭形式，密閉性好。內(nèi)部混凝土的澆筑不留施工縫，具有良好的抗?jié)B性能。此外，在地下水位低于槽底時，混凝土的澆筑可以在抽出泥漿后進(jìn)行，大大提聞燒筑質(zhì)量。2)墻體截面小二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻由于有良好抗?jié)B性能和面外抗彎剛度及承載能力，墻體截面與傳統(tǒng)鋼筋混凝土地下連續(xù)墻相比，可以大大減小。3)既做支護(hù)結(jié)構(gòu)又做承重結(jié)構(gòu)的二合一功能二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻不但可以做施工期間的地下支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時可以作為建筑使用期間的承重結(jié)構(gòu)。二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻與建筑結(jié)構(gòu)的梁板構(gòu)件連接非常方便，只需要將梁板構(gòu)件的鋼筋等直接焊接在地連墻的鋼板上，并在墻體相應(yīng)位置設(shè)置加勁件和承托。


圖1本發(fā)明等軸測示意2本發(fā)明節(jié)點連接示意3本發(fā)明導(dǎo)墻示意4本發(fā)明施工平面示意圖
圖5本發(fā)明施工流程中標(biāo)記:1-鋼板；2_混凝土 ；3_對拉鋼筋；4_豎向隔板；5_栓釘；6_鋼板接頭；7-梁板構(gòu)件；8_加勁件；9_承托；10_導(dǎo)墻；11_木方；12_孔；13_孔間土 ；14-槽；15-上一槽段已澆筑的艙室；16_當(dāng)前施工槽段待澆筑的艙室。
具體實施例方式見圖1一圖4，一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻，其特征在于該墻由多段墻體連接而成，每段墻體由外部的兩塊鋼板I和內(nèi)部的混凝土 2組成，外部的兩塊鋼板I由圓柱狀的對拉鋼筋3和矩形狀的豎向隔板4連接，鋼板I與混凝土 2之間的協(xié)同工作由對拉鋼筋3、豎向隔板4以及焊接在鋼板I上的栓釘5保證，對拉鋼筋3、豎向隔板4還起到運輸中保持一定剛度和承擔(dān)面 外荷載的作用。此外，由于豎向隔板4的存在，可以使混凝土分倉澆筑，省去接頭管。鋼板I在端部彎折成L狀，形成鋼板接頭6，可保證對接后具有良好的抗?jié)B性。該墻與建筑結(jié)構(gòu)的梁板構(gòu)件7相互垂直連接，只需要將梁板構(gòu)件7的鋼筋等直接焊接在地連墻的鋼板上，并在墻體相應(yīng)位置設(shè)置諸如鋼筋或鋼板的加勁件8和三角形承托9。見圖5，本發(fā)明一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻，其施工方法具體步驟如下:步驟一:施工導(dǎo)墻。通過開挖、澆筑墊層、放線、支模、綁扎鋼筋和澆筑混凝土，施工“I Γ”形導(dǎo)墻10，拆模后每隔一段距離用上下兩道木方11對撐。完成后剖面如圖3。步驟二:制備泥漿。通?？刹捎门驖櫷猎鞚{，羧甲基纖維素鈉(CMC)和純堿做摻合物，其余為水。水:膨潤土:CMC:純堿的質(zhì)量比為100:10:0.04:0.5o步驟三:開挖槽段。布置旋挖鉆機，在兩側(cè)導(dǎo)墻10中間沿著地下連續(xù)墻延伸方向，每隔一段距離鉆孔12，采用抓斗機將孔間土 13挖去，形成槽14。開挖過程中需灌入泥漿，并保持泥漿液面高度高于地下水位1.0m以上，并且不低于導(dǎo)墻頂面0.5m。孔12的間距一般由抓斗機的成槽寬度決定，槽14的長度一般是由地質(zhì)情況、相鄰情況、起重機起重能力、單位時間內(nèi)供應(yīng)混凝土的能力、泥漿池槽容積、工地所占用的場地面積以及能夠連續(xù)作業(yè)的時間等情況決定。此外，由于二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻鋼板骨架的加工一般在工廠進(jìn)行，為便于運輸一般不超過一定寬度，因此，槽14的長度還需考慮其鋼板骨架的加工和運輸寬度。步驟四:制作并吊放鋼板骨架，完成與上一槽段鋼板接頭的連接。鋼板骨架由鋼板1、對拉鋼筋3、豎向隔板4和栓釘5共同構(gòu)成。它的制作一般是在工廠模塊化進(jìn)行，可以根據(jù)吊裝機械的吊裝高度等綜合因素，來確定鋼板骨架的加工寬度和高度。鋼板骨架的接長可采用焊接連接，可以是對接焊，也可以是加蓋板然后圍焊。將制作好的鋼板骨架吊起，對齊鋼板接頭6，沿豎直方向滑至槽14底部。步驟五:澆筑混凝土。澆筑當(dāng)前施工槽段待澆筑的艙室16，包括與上一槽段墻體鋼板接頭處空艙及墻身空艙。由于豎向隔板4的存在，不必考慮上一施工槽段已澆筑的艙室15與當(dāng)前施工槽段待澆筑的艙室16中混凝土的接縫問題，因此可以省去接頭管。當(dāng)?shù)叵滤坏陀诓鄣讜r,可將泥漿抽回泥漿池,再澆筑混凝土,提高澆筑質(zhì)量；當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，需水下澆筑混凝土。步驟六:重復(fù)第·三 五步，完成全部槽段墻體的施工。
權(quán)利要求
1.一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻，其特征在于:該墻由復(fù)數(shù)段墻體連接而成，每段墻體由外部的兩塊鋼板(I)和內(nèi)部的混凝土(2)組成，外部的兩塊鋼板(I)由圓柱狀的對拉鋼筋(3)和矩形狀的豎向隔板(4)連接，鋼板(I)與混凝土(2)之間的協(xié)同工作由對拉鋼筋(3)、豎向隔板(4)以及焊接在鋼板(I)上的栓釘(5)保證，對拉鋼筋(3)、豎向隔板(4)還起到運輸中保持預(yù)定剛度和承擔(dān)面外荷載的作用；由于豎向隔板(4)的存在，可使混凝土分倉澆筑，省去接頭管；鋼板(I)在端部彎折成L狀，形成鋼板接頭(6)，保證墻體對接后具有良好的抗?jié)B性；該墻與建筑結(jié)構(gòu)的梁板構(gòu)件(7)相互垂直連接，只需要將梁板構(gòu)件(7)的鋼筋直接焊接在地連墻的鋼板上，并在墻體相應(yīng)位置設(shè)置諸如鋼筋或鋼板的加勁件(8)和三角形承托(9)。
2.一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻的施工方法，其特征在于:它包括以下步驟: 步驟一:施工導(dǎo)墻；通過開挖、澆筑墊層、放線、支模、綁扎鋼筋和澆筑混凝土，施工“I ?！毙螌?dǎo)墻，拆模后每隔一段距離用上、下兩道木方對撐； 步驟二:制備泥漿；采用膨潤土造漿，羧甲基纖維素鈉即CMC和純堿做摻合物，其余為水； 步驟三:開挖槽段；布置旋挖鉆機，在兩側(cè)導(dǎo)墻中間沿著地下連續(xù)墻延伸方向，每隔一段距離鉆孔，采用抓斗機將孔間土挖去成槽，開挖過程中需灌入泥漿，并保持泥漿液面高度； 步驟四:制作并吊放鋼板骨架，完成與上一槽段鋼板接頭的連接；將制作好的鋼板骨架吊起，對齊鋼板接頭，沿豎直方向滑至槽底部； 步驟五:澆筑混凝土 ；澆筑當(dāng)前施工槽段待澆筑的艙室，包括與上一槽段墻體鋼板接頭處空艙及墻身空艙；當(dāng)?shù)叵滤坏陀诓鄣讜r，將泥漿抽回泥漿池，再澆筑混凝土，提高澆筑質(zhì)量；當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，需水下澆筑混凝土 ； 步驟六:重復(fù)第三 五步，完成全部槽段墻體的施工。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻的施工方法，其特征在于:步驟二中所述的“泥漿”成分質(zhì)量比為:7jC:膨潤土:CMC:純堿=100:10:0.03 0.05:0.4 0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻的施工方法，其特征在于:步驟三中所述的“泥漿液面高度”應(yīng)高于地下水位1.0米以上，并且不低于導(dǎo)墻頂面0.5米。
5.根據(jù) 權(quán)利要求2所述的一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻的施工方法，其特征在于:步驟四中所述的“鋼板骨架”由鋼板(I)、對拉鋼筋(3)、豎向隔板(4)和栓釘(5)共同構(gòu)成。
全文摘要
一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻，它由多段墻體連接而成，每段墻體由外部的兩塊鋼板(1)和內(nèi)部的混凝土(2)組成，外部的兩塊鋼板(1)由圓柱狀的對拉鋼筋(3)和矩形狀的豎向隔板(4)連接，由于豎向隔板(4)的存在，可使混凝土分倉澆筑，省去接頭管；鋼板(1)在端部彎折成L狀，形成鋼板接頭(6)，保證墻體對接后具有良好的抗?jié)B性；該墻與建筑結(jié)構(gòu)的梁板構(gòu)件(7)相互垂直連接，將梁板構(gòu)件(7)的鋼筋直接焊接在地連墻的鋼板上，并在墻體相應(yīng)位置設(shè)置鋼筋或鋼板的加勁件(8)和三角形承托(9)。一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續(xù)墻的施工方法，它有六大步驟。本發(fā)明抗?jié)B性好、墻體截面小并具有支撐和承重的功能。
文檔編號E02D17/04GK103233459SQ20131011198
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者郭全全, 趙唯以, 沈亮, 章沛瑤, 黃澤宇 申請人:北京航空航天大學(xué)