具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系及其施工方法與流程
2023-06-02 00:08:57
本發明涉及地下止水帷幕領域，具體涉及一種具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系及其施工方法。
背景技術：
建築或構築物的地下室基坑，常需要進行施工止水帷幕，以封閉來自基坑外側的地下水，同時也兼具支擋坑外的主動土的壓力。止水帷幕的形式中的最常見的一種形式為咬合樁，咬合樁是由若干依次交替排列的素混凝土樁及鋼筋混凝土樁構成，其中素混凝土樁由混凝土構成（其內無鋼筋骨架），鋼筋混凝土樁由鋼筋骨架及混凝土構成，且鋼筋混凝土樁的鋼筋籠的橫斷面為圓形，相鄰的素混凝土樁與鋼筋混凝土樁互相咬合（樁圓周相嵌），從而起到擋土、止水作用的咬合樁。
目前的這種咬合樁作為止水帷幕，由於素混凝土樁內不能設置鋼筋籠支撐，這使得止水帷幕存在剛性不足，抵抗來自坑外的主動土壓力的能力不足的問題；因而對於基坑變形形要求小的止水帷幕來說，目前的這種咬合樁往往難以適用，例如地鐵臨近的建築，為了保護相鄰的地鐵盾構的運行的安全之類的建築的要求。
技術實現要素：
本發明的目的是為了克服現有技術中存在的不足，提供一種能夠有效提高止水帷幕的剛度，從而提高抵抗來自坑外的主動土壓力的能力，減少基坑的變形的具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系及其施工方法。
本發明的技術方案是：
一種具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系，包括由若干依次排列分布的混凝土樁構成的剛性牆，且相鄰兩個混凝土樁互相咬合，各混凝土樁內均埋設有鋼筋籠，且相鄰兩個混凝土樁互相咬合的咬合部分與鋼筋籠分離，所述鋼筋籠的橫截面呈矩形。
本方案的具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系能夠有效提高止水帷幕的剛度，從而提高抵抗來自坑外的主動土壓力的能力，減少基坑的變形。
作為優選，鋼筋籠橫截面的長邊與剛性牆的長度方向相垂直。由於橫截面呈矩形的鋼筋籠的長邊與剛性牆的長度方向相垂直，這樣可以更好的發揮鋼筋籠的抗主動土的壓力的作用；同時將相鄰樁的咬合部分讓出來（即切割位置讓出來），使得在相鄰樁孔施工時不會破壞已經安放的鋼筋籠樁。
作為優選，鋼筋籠的上端位於混凝土樁的上方，所述剛性牆的上方設有鋼圍檁，所述鋼圍檁包括兩塊沿剛性牆的長度方向延伸的側鋼板及位於側鋼板上方的上鋼板，所述鋼筋籠的上端位於兩塊側鋼板之間，且鋼筋籠與側鋼板之間通過焊接相連，所述上鋼板位於鋼筋籠上方，且上鋼板與側鋼板之間通過焊接或螺栓相連。
本方案的鋼圍檁取代了傳統的鋼筋混凝土圍檁，將剛性牆（即止水帷幕）形成一個整體，不僅進一步保證了剛性牆的穩定性，而且施工方便。
作為優選，側鋼板豎直設置。
一種具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系的施工方法，其特徵是，還包括混凝土樁咬合缺口預留成型裝置，所述混凝土樁咬合缺口預留成型裝置包括上、下兩端封閉的橡膠管、若干鑲嵌在橡膠管側壁內的支撐杆、設置在橡膠管內的油管及位於橡膠管上端的上方的支撐平板，
所述橡膠管的橫截面呈橢圓形，所述支撐杆沿橡膠管的長度方向延伸，且支撐杆的上端穿過橡膠管的上端並位於橡膠管上方，
所述油管沿橡膠管的長度方向延伸，油管的上、下兩端開口，油管的上端穿過橡膠管的上端並位於橡膠管上方，油管與橡膠管之間密封連接，油管的上端設有螺紋連接的密封端蓋，
所述支撐平板上設有若干與支撐杆一一對應的限位孔，支撐平板上還設有與油管相對應的避讓通孔，所述支撐杆的上端穿過對應的限位孔，所述油管的上端穿過避讓通孔；
剛性牆圍護體系的施工方法依次包括以下步驟：
施工第一混凝土樁：
第一混凝土樁的施工法依次包括以下步驟：
A，在現場施工形成第一混凝土樁孔；
B，在第一混凝土樁孔內安放鋼筋籠及混凝土樁咬合缺口預留成型裝置，所述鋼筋籠位於第一混凝土樁孔的中部，所述混凝土樁咬合缺口預留成型裝置的橡膠管貼著第一混凝土樁孔的內側面豎直放置，且該橡膠管位於第一混凝土樁與第二混凝土樁互相咬合的部位；
C，通過油管往橡膠管內注油，直至橡膠管內注滿油為止，再將密封端蓋安裝在油管的上端；
D，在第一混凝土樁孔內灌注混凝土；
E，當混凝土凝固後，先將支撐平板取下；接著，通過油泵及所述的油管將橡膠管內的油液抽出，從而使橡膠管收縮；再接著，將混凝土樁咬合缺口預留成型裝置取出，從而在第一混凝土樁外側面形成一個上下延伸的咬合缺口；
施工第二混凝土樁：
第二混凝土樁的施工法依次包括以下步驟：
A，在現場鑽孔形成第二混凝土樁孔，且上一步驟的咬合缺口與第二混凝土樁孔相連通，且上一步驟的咬合缺口構成第二混凝土樁孔的一部分；
B，在第二混凝土樁孔內安放鋼筋籠及混凝土樁咬合缺口預留成型裝置，所述鋼筋籠位於第二混凝土樁孔的中部，所述混凝土樁咬合缺口預留成型裝置的橡膠管貼著第二混凝土樁孔的內側面豎直放置，且該橡膠管位於第二混凝土樁與第三混凝土樁互相咬合的部位；
C，通過油管往橡膠管內注油，直至橡膠管內注滿油為止，再將密封端蓋安裝在油管的上端；
D，在第二混凝土樁孔內灌注混凝土，且上一步驟的咬合缺口內的混凝土構成第一混凝土樁與第二混凝土樁互相咬合部分；
E，當混凝土凝固後，先將支撐平板取下；接著，通過油泵及所述的油管將橡膠管內的油液抽出，從而使橡膠管收縮；再接著，將混凝土樁咬合缺口預留成型裝置取出，從而在第二混凝土樁外側面形成一個上下延伸的咬合缺口；
（3）重複步驟（2）依次施工其餘的混凝土樁。
本發明的有益效果是：能夠有效提高止水帷幕的剛度，從而提高抵抗來自坑外的主動土壓力的能力，減少基坑的變形，尤其適用於對基坑變形要求小的施工環境。
附圖說明
圖1是本發明的實施例1的具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系的俯視圖。
圖2是本發明的實施例1的具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系未安裝鋼圍檁前的一種結構示意圖。
圖3是本發明的實施例1的具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系的側視圖。
圖4是本發明的實施例2的混凝土樁咬合缺口預留成型裝置的一種結構示意圖。
圖5是圖4中A-A處的剖面結構示意圖。
圖6是本發明的實施例2的支撐平板的一種結構示意圖。
圖中：剛性牆1，混凝土樁2、鋼筋籠21，鋼圍檁3、側鋼板31、上鋼板32，咬合部分4，混凝土樁咬合缺口預留成型裝置5、橡膠管51、油管52、支撐平板53、限位孔531、避讓通孔532、密封端蓋54、支撐杆55、鋼絲環56。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：
實施例1：如圖1、圖2、圖3所示，一種具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系包括由若干依次排列分布的混凝土樁2構成的剛性牆1。相鄰兩個混凝土樁互相咬合。各混凝土樁內均埋設有鋼筋籠21，且相鄰兩個混凝土樁互相咬合的咬合部分4與鋼筋籠分離。
鋼筋籠的橫截面呈矩形。鋼筋籠橫截面的長邊與剛性牆的長度方向相垂直。鋼筋籠的上端位於混凝土樁的上方。鋼筋籠橫截面的長邊的長度大於混凝土樁直徑的1/2。
剛性牆的上方設有鋼圍檁3。鋼圍檁包括兩塊沿剛性牆的長度方向延伸的側鋼板31及位於側鋼板上方的上鋼板32。兩塊側鋼板相平行。側鋼板豎直設置。鋼筋籠的上端位於兩塊側鋼板之間，側鋼板與鋼筋籠相貼合。鋼筋籠與側鋼板之間通過焊接相連。上鋼板水平設置。上鋼板位於鋼筋籠上方，且上鋼板與側鋼板之間通過焊接或螺栓相連。
實施例2：一種具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系的施工方法還包括混凝土樁咬合缺口預留成型裝置5。本實施例中的具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系的結構參照實施例1。
如圖4、圖5、圖6所示，混凝土樁咬合缺口預留成型裝置包括上、下兩端封閉的橡膠管51、若干鑲嵌在橡膠管側壁內的支撐杆55、若干自上而下依次埋設在橡膠管內的鋼絲環56、設置在橡膠管內的油管52及位於橡膠管上端的上方的支撐平板53。橡膠管的橫截面呈橢圓形。
油管沿橡膠管的長度方向延伸。油管豎直設置。油管的上、下兩端開口。油管的側面還設有若干通孔。油管的上端穿過橡膠管的上端並位於橡膠管上方。油管與橡膠管之間密封連接。油管的上端設有螺紋連接的密封端蓋54。
支撐杆繞橡膠管周向均布。支撐杆沿橡膠管的長度方向延伸，且支撐杆的上端穿過橡膠管的上端並位於橡膠管上方。支撐杆豎直設置。支撐杆位於鋼絲環內。支撐平板上設有若干與支撐杆一一對應的限位孔531。支撐平板上還設有與油管相對應的避讓通孔532。支撐杆的上端穿過對應的限位孔。油管的上端穿過避讓通孔。
具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系的施工方法依次包括以下步驟：
（1）施工第一混凝土樁：
第一混凝土樁的施工法依次包括以下步驟：
A，在現場施工形成第一混凝土樁孔。
B，在第一混凝土樁孔內安放鋼筋籠及混凝土樁咬合缺口預留成型裝置，所述鋼筋籠位於第一混凝土樁孔的中部，所述混凝土樁咬合缺口預留成型裝置的橡膠管貼著第一混凝土樁孔的內側面豎直放置，且該橡膠管位於第一混凝土樁與第二混凝土樁互相咬合的部位。
C，通過油管往橡膠管內注油，直至橡膠管內注滿油為止，再將密封端蓋安裝在油管的上端，將油管的上埠封閉。
D，在第一混凝土樁孔內灌注混凝土。
E，當混凝土凝固後，先將支撐平板取下；接著，通過油泵及所述的油管將橡膠管內的油液抽出，從而使橡膠管收縮,橡膠管收縮後將與混凝土分離；再接著，將混凝土樁咬合缺口預留成型裝置取出，從而在第一混凝土樁外側面形成一個上下延伸的咬合缺口。
（2）施工第二混凝土樁：
第二混凝土樁的施工法依次包括以下步驟：
A，在現場鑽孔形成第二混凝土樁孔，且上一步驟的咬合缺口與第二混凝土樁孔相連通，且上一步驟的咬合缺口構成第二混凝土樁孔的一部分。由於上一步驟的混凝土樁（即第一混凝土樁）上具有咬合缺口，因而第二混凝土樁孔施工過程中不切割上一步驟的混凝土樁。
B，在第二混凝土樁孔內安放鋼筋籠及混凝土樁咬合缺口預留成型裝置，所述鋼筋籠位於第二混凝土樁孔的中部，所述混凝土樁咬合缺口預留成型裝置的橡膠管貼著第二混凝土樁孔的內側面豎直放置，且該橡膠管位於第二混凝土樁與第三混凝土樁互相咬合的部位。
C，通過油管往橡膠管內注油，直至橡膠管內注滿油為止，再將密封端蓋安裝在油管的上端，將油管的上埠封閉。
D，在第二混凝土樁孔內灌注混凝土，且上一步驟的咬合缺口內的混凝土構成第一混凝土樁與第二混凝土樁互相咬合部分。
E，當混凝土凝固後，先將支撐平板取下；接著，通過油泵及所述的油管將橡膠管內的油液抽出，從而使橡膠管收縮；再接著，將混凝土樁咬合缺口預留成型裝置取出，從而在第二混凝土樁外側面形成一個上下延伸的咬合缺口。
重複步驟（2）依次施工其餘的混凝土樁。
目前的咬合樁施工中鋼筋混凝土樁的施工需要在素混凝土樁凝固前施工，否則鋼筋混凝土樁的樁孔將無法施工；這使得目前的咬合樁施工過程受到極大的限制，無法根據具體的情況進行施工；另一方面，在鋼筋混凝土樁的樁孔施工過程中需要切除部分的素混凝土樁，這使得鋼筋混凝土樁的樁孔的施工難度增大，對設備的要求高，且容易損壞設備。
本實施例的具有矩形鋼筋籠的剛性牆圍護體系的施工方法針對上述不足進行改進，其可以避免現有技術中咬合樁施工中鋼筋混凝土樁的施工需要在素混凝土樁凝固前施工，這使得施工過程受到極大的限制，無法根據具體的情況進行施工；並且本發明在混凝土樁施工過程中無需切除部分成型的混凝土樁，從而降低樁孔的施工難度及對設備的要求，並提高設備的使用壽命。