一种地下连续墙接缝结构及其防水施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及到地下连续墙技术领域，具体涉及一种地下连续墙接缝结构及其防水施工方法。

背景技术

随着我国建筑业的蓬勃发展，地下空间开发的规模和深度逐步扩大，地下连续墙因其墙体刚性大、防渗漏性能好等特点，被广泛应用于地下工程围护结构施工。地下连续墙作用是挡土和止水，而对于地下水赋存、渗透性较强的土质条件下对地下水的处理往往成为基坑围护成败的关键。

地下连续墙相邻槽段间槽段接头形式有十字钢板接头、型钢接头、圆形锁口管接头等；地连墙施工中，液压抓斗在开挖时不可避免地会碰撞已浇筑完成墙体接头，导致接头凹凸不平，发生损坏等。尽管在成槽后进行刷壁，但是在刷除墙体接头凸面上土碴泥皮的同时，也将泥浆搪进了接头的凹坑之中。因此，成墙之后，墙体接缝处渗漏现象较为普遍。

地下连续墙渗漏将导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀，并会加快结构混凝土的碱骨料反应，从而影响到结构安全，缩短工程的使用年限；基坑接缝渗漏不及时进行封堵，可能导致人们无法预料的后果，严重时会造成基坑失稳现象。因此，施工过程中加强地连墙接缝质量控制是预防地下连续墙渗漏的关键。

发明内容

为了解决现有技术中地下连续墙接缝处止水效果差，且后期封堵难度大、成本高的技术问题，本发明提供一种地下连续墙接缝结构及其防水施工方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明首先提供一种地下连续墙接缝结构，包括地下连接墙的一期槽段和二期槽段，所述一期槽段包括一期槽段钢筋笼和一期槽段混凝土，所述二期槽段包括二期槽段钢筋笼和二期槽段混凝土， 一期槽段和二期槽段之间的接缝为具有连续转折曲线的双榫形接缝；所述具有连续转折曲线的双榫形接缝包括：两个向一期槽段内凸起的榫形部；所述榫形部的两边均为向两侧延伸的阶梯形端面；榫形部的头部设置有橡胶止水带，所述橡胶止水带的两端分别埋入一期槽段混凝土和二期槽段混凝土内；位于接缝的位置设置有可分段后压浆防水结构，所述可分段后压浆防水结构包括多段注浆管（不少于三段）和每段注浆管两端连接的注浆导管；各段注浆管之间上下依次搭接连接，注浆管管长的方向与地下连续墙墙体方向一致，注浆导管与注浆管垂直；注浆导管的一端与注浆管连接，另一端为被临时封堵的注浆口；注浆管与二期槽段钢筋笼固定连接。

作为对可分段后压浆防水结构优化，所述注浆导管为L形，注浆导管的一端通过连接管与注浆管连接；注浆管通过注浆管固定装置与二期槽段钢筋笼固定连接。

进一步的，注浆导管设置有注浆口固定保护装置。

进一步的，注浆管为全断面注浆管，每段注浆管的长度为5~6m。

作为对接缝形状的优化，所述榫形部的横截面的形状为两个大小不同、相互连接的等腰梯形的外轮廓线，其中小等腰梯形的下底小于大等腰梯形的上底，小等腰梯形的下底与大等腰梯形的上底连接，所述外轮廓线不包括大等腰梯形的下底。

本发明还提供了所述地下连续墙接缝结构的防水施工方法，包括以下步骤：

步骤一：成槽：地下连续墙二期槽段成槽施工；成槽时，不移除一期槽段的接头箱，所述一期槽段的接头箱为已完成混凝土浇筑的一期槽段浇筑前安装的接头箱；所述接头箱一侧为矩形端面，另一侧为矩形上凸起两个轴对称榫形的端面，所述榫形的两侧为阶梯面，每个榫形的头部设置有凹槽；一期槽段的接头箱一侧与一期槽段接触，另一侧与二期槽段接触，与一期槽段接触的端面为所述矩形上凸起两个轴对称榫形的端面，与二期槽段接触的端面为所述矩形端面；一期槽段的接头箱的凹槽内嵌设有一条橡胶止水带的第一端，该橡胶止水带的第二端被固埋在一期槽段混凝土内；

步骤二、可分段后压浆防水结构的制作：可分段后压浆防水结构是在二期槽段钢筋笼制作过程中和其一起制作并固定连接在一起；所述可分段后压浆防水结构包括多段注浆管和每段注浆管两端连接的注浆导管；各段注浆管之间上下依次搭接连接形成一组整体注浆管，注浆导管与注浆管垂直；注浆导管的一端与注浆管连接，另一端为被临时封堵的注浆口；注浆管与二期槽段钢筋笼固定连接；

步骤三、清孔：二期槽段清孔结束后，取出一期槽段的接头箱，形成所述具有连续转折曲线的双榫形接缝，且第二端被固埋在一期槽段的橡胶止水带的第一端被放出；

步骤四、吊放二期槽段钢筋笼至二期槽段内；所述可分段后压浆防水结构也随二期槽段钢筋笼一起被吊放到二期槽段内；注浆管设置在两个槽段的接缝处且沿地下连续墙墙体方向沿伸；

步骤五、下放二期槽段的接头箱及相应的橡胶止水带；

步骤六、二期槽段浇筑混凝土；二期槽段的混凝土凝固后，第二端被固埋在一期槽段的橡胶止水带的第一端被固埋在二期槽段混凝土中。

进一步的，步骤二中，注浆管上相邻两组注浆管固定装置间距为200～300mm，各段注浆管之间的搭接宽度为20mm～30mm。

进一步的，步骤三中，槽段清孔先利用成槽机撩抓法初步清淤，再用压缩空气法吸泥清基。

本发明的有益效果：

本发明特别适用于厚度1m以上的地下连续墙，解决现有技术中地下连续墙接头处止水效果差、后期封堵难度大、成本高的问题；同时可以有效确保接缝处的缝隙填充密实，提高地下连续墙的防渗性能和整体稳定性。

对于本发明的地下连续墙接缝结构：

相邻两个槽段采用连续转折曲线的双榫形接缝，可极大增加渗水路径；且在地下连续墙接缝处设置可分段后压浆防水结构，将浆液限定在地下连续墙接缝一定范围内进行注浆，以达到分段注浆效果，可节约工程成本；同时可以有效确保接缝处的缝隙填充密实，提高地下连续墙的防渗性能和整体稳定性。

对于本发明的防水施工方法：

榫形接头结构与两侧墙体形成紧密嵌固咬合作用，可承受地下连续墙垂直接缝上的剪力，使两个单元槽段结合更加紧密，地下连续墙整体性更好；接缝形状曲折，水的渗流曲径长，大大提高防水性能。

二期槽段的开挖及清孔过程中，一期槽段的接头箱尚未吊出，仍在保护接缝处混凝土面，一期槽段的接头箱吊出时，接缝处为新鲜且完整的混凝土面，无需刷壁工艺；并且接头箱吊出时已清孔换浆，接头夹泥现象几乎为零。

接缝处设置可分段后压浆防水结构，将浆液限定在地下连续墙接缝一定范围内进行注浆，以达到分段注浆效果，即漏一段、注一段可大大节约工程成本；同时可以有效确保接缝处的缝隙填充密实，提高地下连续墙的防渗性能和整体稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例1中地下连续墙接缝结构示意图；

图2为本发明实施例1中可分段后压浆防水结构示意图（注浆管、注浆导管及注浆管固定装置连接）；

图3为注浆管、注浆导管剖面示意图；

图4为全断面注浆管结构示意图；

图5为橡胶止水带结构示意图；

图6为接头箱结构示意图；

图7为实施例2中二期槽段成槽横向剖面结构示意图；

图8为实施例2中二期槽段钢筋笼及接头箱安装完成横向剖面结构示意图；

图9为实施例2中二期槽段混凝土浇筑完成横向剖面结构示意图。

附图标记：

1.橡胶止水带；1-1.橡胶止水带的第一端；1-2.橡胶止水带的第二端；2.接头箱；2-1.矩形端面；2-2.矩形上凸起两个轴对称榫形的端面；2-3.凹槽；3.地下连续墙二期槽段成槽；4.注浆管；5.注浆导管；6. 注浆管固定装置；7.连接管；8.一期槽段钢筋笼；9.一期槽段混凝土；10.二期槽段钢筋笼；11.二期槽段混凝土；12.注浆口固定保护装置；13.接缝。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1：

如图1~5所示，一种地下连续墙接缝结构，包括地下连接墙的一期槽段和二期槽段，一期槽段包括一期槽段钢筋笼8和一期槽段混凝土9，二期槽段包括二期槽段钢筋笼10和二期槽段混凝土11， 一期槽段和二期槽段之间的接缝13为具有连续转折曲线的双榫形接缝，包括：两个向一期槽段内凸起的榫形部；榫形部的两边均为向两侧延伸的阶梯形端面；榫形部的头部设置有橡胶止水带1，橡胶止水带1的两端分别埋入一期槽段混凝土9和二期槽段混凝土11内。榫形部实际是由一期槽段的榫槽形边界和二期槽段的榫头形边界结合形成的接缝，待混凝土终凝后使榫槽与榫头通过橡胶止水带有效连接，并能传递混凝土咬合剪力，限制榫槽和榫头界面的错位变形；在保证地下连续墙接缝处的缝隙填充密实基础上、可以进一步提高接缝处抗变形能力的一种新型接头方式。

如图1所示，本实施例位于与一期槽段钢筋笼8临近的接缝13的位置（榫形部）设置有可分段后压浆防水结构，如图2所示，可分段后压浆防水结构包括多段注浆管4（至少不少于三段）和每段注浆管4两端连接的注浆导管5，注浆导管5为L形，每段注浆管4的长度为5~6m；各段注浆管4之间上下依次搭接连接形成一组整体注浆管，注浆管4管长的方向与地下连续墙墙体方向一致（如图1本实施例中包括设置在接缝处并沿着渗水方向排布的两组注浆管，注浆管的管长方向垂直于渗水流向，且注浆管的管长安装到距离基坑开挖底部以下5m左右，如图4注浆管均指全断面注浆管），如图1、图2、图3所示，注浆导管5与注浆管4垂直；注浆导管5的一端通过连接管7与注浆管4连接，另一端为被封堵的注浆口，且设置有注浆口固定保护装置12；注浆管4通过注浆管固定装置6与二期槽段钢筋笼10固定连接。注浆导管5的注浆口是被临时封堵的，在以后如果发生渗水，再打开注浆口注浆。将浆液限定在地下连续墙接缝一定范围内进行注浆，以达到分段注浆效果，即漏一段、注一段，可以有效节省成本。

如图1所示，本实施例中榫形部的横截面的形状为两个大小不同、相互连接的等腰梯形的外轮廓线（不包括大等腰梯形的下底），其中小等腰梯形的下底小于大等腰梯形的上底，小等腰梯形的下底与大等腰梯形的上底连接。本发明的地下连续墙接缝结构其通过横向连续转折曲线和两条纵向橡胶止水带延长了可能出现的地下水渗流线路，接缝的止水效果较以前的各种接缝工艺有大幅改观。本实施例结构为优选结构，使两个单元槽段结合更加紧密，地下连续墙整体性更好，防水性更好。

实施例2：

实施例1所述地下连续墙接缝结构的防水施工方法，包括以下步骤：

步骤一：成槽：如图7所示，地下连续墙二期槽段成槽3施工；本实施例采用“液压抓斗工法”进行成槽，抓斗端部应为方形，抓土形状为长方形，以保证接头箱和背侧土体密贴，减少绕流现象。成槽时，不移除一期槽段的接头箱2，所述一期槽段的接头箱为已完成混凝土浇筑的一期槽段浇筑前安装的接头箱2，这样抓斗在成槽时不会直接碰撞到接头混凝土端部，影响接头质量。

如图6所示，接头箱2一侧为矩形端面2-1，另一侧为矩形上凸起两个轴对称榫形的端面2-2，榫形的两侧为阶梯面，每个榫形的头部设置有凹槽2-3；一期槽段的接头箱2一侧与一期槽段接触，另一侧与二期槽段接触；与一期槽段接触的端面为矩形上凸起两个轴对称榫形的端面2-2，与二期槽段接触的端面为矩形端面2-1；一条橡胶止水带的第一端1-1嵌设于一期槽段的接头箱2的凹槽2-3内，该橡胶止水带的第二端1-2露在凹槽2-3外被固埋在一期槽段混凝土9内。橡胶止水带的一端放入接头箱的凹槽内，用木楔将橡胶止水带安装牢固；为了防止剥离顶拔接头箱时损坏橡胶止水带，橡胶止水带不能通长安装到底，安装到距离接头箱底部5m左右，橡胶止水带在开挖面以下8～10m，这样不影响止水，也不至于损坏止水片。

步骤二、可分段后压浆防水结构制作：钢筋笼加工在制作平台整体制作成型，可分段后压浆防水结构是在二期槽段钢筋笼10制作过程中和其一起制作并固定连接在一起；可分段后压浆防水结构包括多段注浆管4和每段注浆管4两端连接的注浆导管5；各段注浆管4之间上下依次搭接连接形成一组整体注浆管，注浆导管5与注浆管4垂直；注浆导管5的一端与注浆管4连接，另一端为被临时封堵的注浆口；注浆管4与二期槽段钢筋笼10通过多个注浆管固定装置6固定连接；相邻两组注浆管固定装置6的间距为200～300mm，各段注浆管4之间的搭接宽度为20mm～30mm（即有效出浆段长度）。

步骤三、清孔：槽段清孔先利用成槽机撩抓法初步清淤，再用压缩空气法吸泥清基，以保证墙体混凝土质量；二期槽段清孔结束后，取出一期槽段的接头箱2（采用起拔和侧向取出接头箱的方式，操作比较简单方便），形成所述具有连续转折曲线的双榫形接缝，且第二端被固埋在一期槽段的两条橡胶止水带1的第一端1-1被放出；该两条橡胶止水带1的第二端1-2已被固埋在已完成的一期槽段混凝土9中，实现隔水密封作用，形成具有止水效果的接头。

步骤四、吊放二期槽段钢筋笼10至二期槽段内；起吊时，双机主副吊钩共同配合，采用主吊下放至槽内。可分段后压浆防水结构也随二期槽段钢筋笼10一起被吊放到二期槽段内；在相邻于一期槽段钢筋笼8端部的接缝13处安装注浆管4，注浆管的管长沿地下连续墙墙体方向；沿接缝13设置多组（本实施例为两组）整体注浆管，各组整体注浆管之间沿渗水流向顺序排布，注浆管4的管长均垂直于渗水流向。注浆导管5的注浆口端设置在钢筋笼背水侧，为确保注浆导管5的注浆口端在基坑开挖后容易被找到，在二期槽段钢筋笼10背水侧焊接钢管（长度较地下连续墙保护层短1cm）作为注浆导管5注浆口固定保护装置12。利用钢管即注浆口固定保护装置12将注浆导管5准确定位，注浆导管5的注浆口端部应进行临时封堵，以免异物进入。

步骤五、下放二期槽段的接头箱及相应的橡胶止水带。二期槽段的接头箱2和一期槽段的接头箱2完全一致，二期槽段的橡胶止水带的一端放入二期槽段接头箱的凹槽内，用木楔将橡胶止水带安装牢固；接头箱应紧贴槽段垂直缓慢垂放，不得碰撞槽壁和强行入槽，底部应插入槽底以下30~50cm，保证密贴，以防止混凝土倒灌。接头箱背后利用沙袋要回填密实，在浇筑二期混凝土过程中要防止绕流和倾斜。图8为二期槽段钢筋笼及接头箱安装完成横向剖面结构示意图。

步骤六、二期槽段浇筑混凝土。二期槽段的混凝土凝固后，第二端已经被固定在一期槽段混凝土9中的橡胶隔水带1的第一端1-1被固埋在二期槽段混凝土11中。混凝土浇捣采用导管法水下浇捣，导管埋入混凝土内需 2 ～ 6m。导管使用前，应做好闭水试验。混凝土浇捣前，应在导管内倒入适量泡沫或者球胆作为隔浆栓，导管底部到孔底的距离应控制在0.3～0.5m，以方便隔浆栓的排出。

待二期槽段的混凝土凝固后，重复步骤一～五，完成前段施工槽段与后段施工槽段混凝土的连接，直到完成整个地下连续墙的施工。

基坑开挖后，根据地连墙接缝渗漏部位，利用注浆管，将浆液限定在地连墙接缝渗漏部位进行注浆，以达到分段注浆效果，即漏一段、注一段可大大节约工程成本；注浆浆液应选用自流平水泥、超细水泥等无机注浆材料，也可选用环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸等化学灌浆材料。需要重复注浆时，应确保使用经过核准的注浆材料；任何留在注浆通道内的注浆材料必须在其固化之前清除干净。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。