[发明专利]一种变截面井筒式地下连续墙基础及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种变截面井筒式地下连续墙基础及其施工方法。

背景技术

近年来，地下连续墙作为集挡土、承重和防水“三合一”的基础结构，被大量应用于建筑工程、桥梁工程和铁路工程中。值得注意的是，由于采用机械化快速施工，变截面井筒式地下连续墙基础具有工效高、成本低、地基适用范围广、噪声小等特点，而强大的刚性和与地基密着性好的特性也使其特别适用于大跨度桥梁基础。

目前，就国外而言，地下连续墙作为大跨度桥梁深基础的工程实例已不少见，尤其在日本得到了工程界的高度重视和开发应用，其中“井筒式地下连续墙”(国内亦称为“矩形闭合墙”，如图1所示)与“多壁基础”(如图2所示)是采用较多的两种基础形式，已在大量的城市高架、铁道与跨海桥梁的基础结构中取得了应用。然而，除了用作锚碇基础外，在我国变截面井筒式地下连续墙基础桥梁基础工程中的应用还不多见，在大型或超大型桥梁基础工程中的应用更是凤毛麟角。因为井筒式变截面井筒式地下连续墙基础施工成本较之桩基础偏高，而多壁式基础的整体性较之井筒式地下连续墙偏弱，尤其是井筒式地下连续墙桥梁基础对施工机械和施工工艺要求较高。据统计，同等混凝土方量下，其施工成本和造价要比普通桩基础高约10％～15％，因此这也成为限制地下连续墙桥梁基础应用的一个重要原因。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种吸收了井筒式和多壁式地下连续墙桥梁基础长处的变截面井筒式地下连续墙基础以及该基础的施工方法。

一种变截面井筒式地下连续墙基础，包括：上部闭合段墙体结构和下部开放段板桩结构，所述上部闭合段墙体结构和下部开放段板桩结构为一体结构。

进一步地，如上所述的变截面井筒式地下连续墙基础，所述上部闭合段墙体结构由刚性接头将相邻的地下连续墙墙体连接形成闭合的矩形框架并在其上方设置承台构成。

进一步地，如上所述的变截面井筒式地下连续墙基础，下部开放段板桩结构采用与多壁基础相同的复壁式板桩结构。

进一步地，如上所述的变截面井筒式地下连续墙基础，所述上部闭合段墙体结构的墙高在整体墙体深度的50％-60％，下部开放段板桩结构的墙宽在地连墙内边长的60％-70％。

如上所述的变截面井筒式地下连续墙基础的施工方法，包括以下步骤：

(1)导墙施工：平整场地、测量放线、沟槽开挖和处理弃土、绑扎导墙钢筋、支模板、浇筑混凝土、拆模并设置横撑和导墙外侧回填土；

(2)泥浆准备：现场开挖泥浆搅拌池和储浆池,先在搅拌池中注入清水，然后向清水中加入一定分量的膨润土和聚丙烯醯胺，泥浆在搅拌池搅拌均匀后泵入储浆池储存，新浆只需稳定1小时就可使用，泥浆的相对密度控制在1.2g/cm³-1.3g/cm³，泥浆准备完成后，用彩色测试对照板对泥浆进行现场测试，同时，在任何情况下，必须保证槽内泥浆液面高于地下水位，也不应低于导墙顶面；

(3)成槽施工：连续墙施工前，预先沿墙体长度方向将地下连续墙划分为若干单元槽段，按单元槽段进行挖掘，成槽机在保证稳定的前提下，以最小角度定位，先对所挖槽段进行清槽，清除废土及余浆，然后放入根据设计要求配制的泥浆，以后边取土边放浆，在成槽过程中轻提慢放，要始终保持泥浆液面高度，液面离导墙顶面距离不少于300mm；在成槽过程中，应根据成槽设备对液压导板抓斗用经纬仪测试x、y轴方向垂直度，跟踪纠偏，使垂直度控制在1/300以下，成槽结束由成槽机自行扫孔一次，并采用专用钢丝刷的刷壁器进行刷壁，己达到刷壁器钢丝刷上无淤泥为标准来保证槽幅段接的连接质量，再用高压旋转泵来清洗接头范围内钢筋、封头钢板；

(4)钢筋笼制作：钢筋笼应根据地下连续墙墙体设计配筋和单元槽段的划分来制作；所有纵横向钢筋相应部位点焊，连续墙主筋每幅槽段两端各加密一根，采用增设纵、横向钢筋析架及主筋平面上的斜拉条的措施，所有钢筋连接处均焊接牢固，保证钢筋笼的起吊刚度；

(5)施工接头：新型地下连续墙各槽段的接头采用锁口管接头形式，施工接头应能承受混凝土的侧压力，倾斜度应不得妨碍下一槽段的开挖，且能有效地防止混凝土绕过接头管外流；在混凝土浇灌前，下放锁口管于钢筋笼两端，之后下放混凝土导管；同时，锁口管必须安放到底，各节组装好后全长的垂直度偏差应不大于1％，锁扣管上的各种插孔必须堵住；