地下连续墙预制接头技术的研究与应用

地下连续墙预制接头技术的研究与应用

黄佳宾方意

黄佳宾方意广州城建职业学院

摘要:预制接头技术已经成为预制地下连续墙技术的一个重要发展方向，即以预制接头在常规现浇地下连续墙施工流程中取代了锁口管的位置和作用。该工艺克服了常规锁口管接头成槽时极易引起槽壁塌方、浇捣混凝土时易产生绕流、拔出困难等缺陷，是一种相对经济、施工便捷的新技术。

关键词:预制接头;工字型截面;连续墙;分节吊放

1.引言

为了克服常规锁口管工艺的缺陷，在常规现浇地下连续墙技术的基础上，上海地区在工程实践中研究和发展了一种新型地下连续墙接头一预制钢筋混凝土接头[1]，即以预制钢筋混凝土接头在常规现浇地下连续墙施工流程中取代了锁口管的位置和作用，该工艺是预制地下连续墙技术的一个重要发展方向，是一种相对经济、施工便捷的新技术[2]。

2.工法特点与流程

2.1工法特点

较之传统现浇地下连续墙，预制接头工艺有以下特点:

（1）预制槽段接头在施工中一次性到位，无需顶拔，无需考虑水下混凝土初凝时问和顶拔设备的功率大小，简化了施工流程，减少了施工程序和工作量，提高了施工效率。

（2）采用预制接头的方法，再辅以一定的地基加固措施，就可解决浇捣混凝土时易产生绕流的问题。

（3）工厂化制作可充分保证预制接头的施工质量，能确保地下连续墙接头的混凝土质量。

（4）当地下连续墙同时作为使用阶段地下室外墙时，预制钢筋混凝土接头中直接预埋钢筋连接器与底板主筋连接，节省了常规地下连续墙在接缝位置素混凝土中种植钢筋的费用。

2.2工法流程

首先在工厂中预先制作钢筋混凝土接头;同时在施工现场构筑导墙;待预制接头进入现场后，开始成槽，地下连续墙成槽尺寸按照设计槽段宽度尺寸外放40-45m。成槽结束后进行清槽、泥浆置换工序；先在槽段两端安放预制接头，再吊放钢筋笼，其后浇筑混凝土完成单幅墙体施工，此后再进行预制接头相邻槽段的施工，形成整体地下建、构筑物的基坑围护墙体。

3.设计与施工技术

3.1截面型式及设计

考虑到预制接头与现浇墙体之问止水抗渗的可靠性，预制接头一般设计为近似工字型截面，以增加接缝渗透路径。预制接头的截面设计满足在水土压力等水平荷载作用下各开挖工况的受力和变形要求，根据计算内力包络图确定设计截面，并进行竖向受力主钢筋和水平钢筋的配筋设计。

预制槽段接头通常在场外制作，达到设计强度后需运送至施工现场，因此必须对其在水平起吊和运输过程中的各工况进行受力、变形和裂缝验算，根据需要增加钢筋配置或调整截面设计。此外应根据施工要求预埋吊环等施工用筋，以确保吊装和运输过程中的安全性。

3.2与结构构件连接设计

地下连续墙两墙合一设计中，预制接头需与主体地下结构构件进行连接，连接节点设计和构造与现浇地下连续墙基本相同，需在预制接头内部相应位置预留结构构件需要的钢筋连接器或插筋，同时需在预制接头与基础底板的连接位置设置止水片或采取其它有效的止水和抗剪措施。

3.3分节连接节点

考虑运输和吊放设备能力限制等因素，在深基坑工程中预制接头一般在深度方向分节吊放，分节长度应根据基坑开挖深度确定，以确保分节接缝位置处于基坑底面以下一定深度为原则。也可将预制接头节与节之问先采用螺栓连接，拧紧后再用电焊连接。上下节预制接头连接钢板采用电焊连接，焊接时在接头两侧对称对角焊接，确保预制接头垂直度。预制接头的施工方法目前有两种:一是预制接头代替锁口管;二是预制接头后侧插三波管的形式。两种施工方式两者的施工方法基本相同，施工技术要点如下:

(1)在成槽采用预制接头的地下连续墙时，成槽宽度尺寸应该按照槽段设计尺寸外放40-45mm(如预制接头后插锁口管需再加上锁口管的厚度)。在成槽结束后，先安放预制接头，再吊放钢筋笼，并在预制接头后侧槽底部2m采用5—40mm石了回填，上部采用粒径5—40mm石了和土方混合回填，以控制混凝土绕流及预制接头可能发生的侧移[3]。

(2)预制接头水平就位时，采用两点吊，垂直就位采用三点吊，分节依次吊放。预制接头吊放要注意迎土面和迎坑面，严禁反放。预制接头达到设计强度的70%方可起吊，达到设计强度的100%方可运输，每根预制接头运输到现场时，需要提供混凝土试块强度报告。

(3)每根预制接头均由构件厂提供，因此到现场需按贯标要求进行半成品验收，主要技术要求有:平整度小于5mm,挠曲度小于20mm，无裂缝和露筋现象，上下节端头平整无缝隙。

(4)预制接头堆放的场地应平整坚实，同时应使预制接头与地面之问有一定的空隙，垫块高度应一致。以确保预制接头不倾斜，不产生裂缝。

(5)在地下连续墙连接幅和闭合幅的施工过程中，应在吊放钢筋笼之前，用刷壁器对先行幅进行刷壁，以确保接头接缝的施工质量。

4.工程实践

4.1工程概况

泰兴商厦基坑平面形状为矩形，面积约为600m2，基坑总延长米约为l00m挖深约为9.25m本工程采用地下连续墙作为基坑围护结构，墙厚为600mm,地下连续墙有效长度为19.4m和16.9m两种，槽段按照6m和5m的宽度进行划分，共划分为19幅，槽段平面形状划分为直槽段和转角槽段。地下连续墙混凝土设计强度等级为C30(水下混凝土提高一级)，抗渗等级为S8地下连续墙相邻槽段施工接头均采用预制钢筋混凝土接头。在基坑竖向除在局部落深区采用三道支撑外，其它区域均设置两道支撑，第一道支撑为钢筋混凝土支撑，第二道支撑为钢管支撑，局部落深区设置第三道型钢支撑。

4.2设计与施工

本工程地下连续墙既作为基坑开挖过程中挡土止水围护结构，又作为永久使用阶段的地下室外墙。槽段垂直度和接头施工质量对于本工程至关重要，并要确保地下连续墙内与主体结构构件对应的钢筋连接器标高及误差符合设计要求。预制接头制作时根据基础底板的标高预先通过计算确定钢筋连接器的标高，然后将钢筋连接器与预制接头主筋焊接牢固，防止钢筋连接器在吊放过程中脱落；吊放时以导墙表面为基准点，确定预制接头的搁置标高，以此来控制预制接头上钢筋连接器标高，使之与基础底板主筋标高相对应。

预制接头长度分别为19.4m和16.9m两种。在施工过程中严格控制预制接头的安放垂直度，保证相邻槽幅段的施工。严格控制预制接头的标高，确保主体结构梁、板、壁柱施工[5]。

5.结语

从工程应用的实际情况来看，预制接头两侧(即预制接头与现浇墙体接缝处)发生渗水现象的离散性较大，同一工程条件下，有的接缝全无渗水现象，而有的则渗水较严重。在技术上可通过在预制接头处地下连续墙外侧预埋注浆管采取跟踪注浆措施，以及提高成槽的垂直精度、电焊连接的平整度和控制变形率等来弥补解决接头渗水的问题，还应在施工管理中通过提高施工素质、熟练施工工艺、做好施工计划和施工质量监督来进一步解决。预制钢筋混凝土接头技术已在实际工程中进行了成功的尝试和应用，初步形成了独特的预制地下连续墙技术。但该技术在目前阶段还存在上述问题，仍需在工程实践的基础上进一步发展和完善。

参考文献[1]刘伟,靳晓光,陈少华.高速公路小净距隧适合理净距的探讨[J],《地下空间》2004(9);380—385

[2]公路隧适设计规范(JGTD70—2004)[S].

[3]孙钧隧适力学问题的若干进展[J],《西部探矿工程》，1995

[4]王建宇.《隧适上程监测和信息化设计原理》[M]，中国铁道出版社,1990

[5]黄宏伟,徐凌.大风垭口岩石公路隧适围岩及初期支护变形与内力研究[J],《岩石力学与工程学报》,2004(1):44—52

[6]唐仪兴，张玉军.近距离双隧适开挖与支护的稳定性有限元计算[J],《岩土力学》，1999(3):88—92