张明涛 (中煤第三建设(集团)有限责任公司,安徽 宿州 234000)
地下连续墙成槽前先要构筑导墙,其是控制地下连续墙各项指标的基准,具有挡土、支承重物、存蓄泥浆等作用[1-3]。通常要求导墙顶面高于地下水位0.5m以上,且导墙底部进入原状土或加固土体的深度不小于200mm、导墙深度不小于 1.2m[4]。
一般可采用配筋率较低的现浇混凝土制作导墙,也可采用预制钢筋混凝土结构或钢结构制作的装配式导墙。现浇混凝土制作的导墙具有下列局限性,在槽内绑扎钢筋和支护模板,然后浇筑混凝土,养护、初凝、终凝形成的施工周期较长,后续地下连续墙施工结束后面临导墙拆除难的问题。而预制装配式导墙具有下列局限性,整体性差,在施工荷载扰动下容易发生不均匀变形而影响后续地下连续墙的施工[5-8]。
可见,有待发展新型的地下连续墙导墙。
为了弥补已有技术的缺陷,本文提供一种现浇与预制相结合的地下连续墙导墙及其施工方法,由现浇水泥墩与预制挡板构成,具有施工周期短、预制挡板可重复使用、后续混凝土拆除工程量小的优点。
一种现浇与预制相结合的地下连续墙导墙,包括现浇水泥墩与预制挡板;现浇水泥墩由钢筋、型钢、混凝土现浇而成,其中型钢上的一块钢板位于沟槽侧壁处且伸出混凝土两侧。现浇水泥墩按一定间距成对的对称分布于沟槽两侧。预制挡板由钢筋混凝土或钢板制成。预制挡板两端设置凹槽,使预制挡板两端搭靠在两个相邻现浇水泥墩上型钢上的外漏钢板上时,预制挡板沿沟槽内壁的侧面与外漏钢板侧面平齐。
图1~图4给出了所提导墙的结构示意图。
现浇水泥墩由钢筋、型钢、混凝土现浇而成,其中钢筋中的主筋需与型钢固定相连,提高整体受力能力。可在型钢上设置若干孔洞供主筋穿越通过,或通过焊接使主筋与型钢相连。
预制挡板的长度略小于两个相邻现浇水泥墩相邻混凝土侧壁的距离。预制挡板上凹槽的长度略大于型钢上的钢板外漏于混凝土一侧的长度。导墙深度是预制挡板高度的整数倍数关系。预制挡板如图4所示。
预制挡板的长度略小于两个相邻现浇水泥墩相邻混凝土侧壁的距离,满足预制挡板的伸缩变形需要,故导墙无需再设置变形缝(伸缩缝)。
所提部分预制的地下连续墙导墙的施工方法,详细描述如下:
①平整场地,对施工场地进行三通一平,满足施工要求;
②测量放线,按照施工图纸,在现场对现浇水泥墩、沟槽进行测量定位,然后用石灰粉放线;
③开挖各现浇水泥墩处的土方,对槽体的侧壁进行铲平处理;
本步骤仅开挖现浇水泥墩处的土方,暂不开挖沟槽处的土方。现浇水泥墩的体积与强度应足够大,能够承担相邻预制挡板传递过来的土压力而不发生变形与变位。
图1 所提导墙俯视图
图2 所提导墙三维示意图
图3 所提导墙局部放大图
图4 预制挡板结构示意图
④在现浇水泥墩槽体内绑扎型钢与钢筋,钢筋需与型钢焊接或穿越相连,且型钢上的外漏钢板需准确位于沟槽侧壁处;
本步骤需对型钢上的外漏钢板进行准确定位,可使用各类辅助方法对外漏钢板进行固定与限位。
⑤为水泥墩支模,沟槽两侧壁之间的模板需支撑固定;
为了不松动背后的土体,现浇水泥墩远离沟槽处的一侧可以不用模板,将土壁作为侧模直接浇注混凝土,其它三个侧面需用模板进行支护。
⑥浇筑水泥墩处混凝土,震动捣实,并进行养护;
⑦开挖沟槽其它位置处的土方,对沟槽槽体的侧壁进行铲平处理;
⑧拆除现浇水泥墩处的模板;
⑨把提前预制好的预制挡板,平整的搭接、装配于相邻现浇水泥墩的外漏钢板之间,形成沟槽的两侧侧壁;
⑩在预制挡板外侧回填土,碾压密实,回填土的高度略小于最上部预制挡板的上表面高度;
为了后续拆除方便,可在紧贴预制挡板的侧壁处填筑一层厚度较薄的中砂、粗砂类无粘性土,使回填土与预制挡板不相互粘结。
[11]在相邻现浇水泥墩之间铺设碎石或浇筑素混凝土,形成平整的施工通道,方便施工设备在导墙周边的移动。
上述第7步与第8步可同步进行,施工步骤如图5所示。
图5 所提导墙施工步骤示意图
所提导墙的整体稳定性由现浇水泥墩控制,只要设计得当导墙的稳定性能满足施工要求,且导墙后续变形小,克服了传统整体装配式导墙变形过大的局限性。仅在水泥墩处进行支模与浇筑混凝土,支模与浇筑混凝土的工程量一般不大于传统整体现浇导墙的30%,加快了施工进度,且后续拆除混凝土的工程量也相应大大减小。相邻现浇水泥墩之间用预制挡板构筑沟槽的侧壁,预制挡板可重复利用,整体费用低。
文章提出了一种部分预制的地下连续墙导墙,包括现浇水泥墩与预制挡板。现浇水泥墩由钢筋、型钢、混凝土现浇而成,其中型钢上的一块钢板位于沟槽侧壁处且伸出混凝土两侧。现浇水泥墩按一定间距成对的对称分布于沟槽两侧。预制挡板由钢筋混凝土或钢板制成。预制挡板两端设置凹槽,使预制挡板两端搭靠在两个相邻现浇水泥墩上型钢上的外漏钢板上时,预制挡板沿沟槽内壁的侧面与外漏钢板侧面平齐。所提导墙仅在水泥墩处进行支模与浇筑混凝土,支模与浇筑混凝土的工程量一般不大于传统整体现浇导墙的30%,加快了施工进度,降低了劳动用工量,且后续拆除混凝土的工程量也相应大大减小,预制挡板可重复利用,总体造价较低。