高层建筑地下连续墙的设计计算与施工

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高层建筑地下连续墙的 

设计计算与施工 

摘要:在进行地下连续墙的设计时,应针对2 ̄_T-期间和 

使用期间的不同阶段、各种支撑务件下的具体情况,进行相 

应的荷载、墙体内力和垂直承载力等的计算。在施工过程中要 

与设计积极配合,共同保证结构施工的顺利完成。本文主要是 

针对高层建筑地下连续墙施工中的几个关键问题进行分析和讨 

论。 

关键词:高层建筑地下连续墙设计计算施工 

高层建筑施t中,地下连续墙既要作为施工时基坑开挖 

的临时支护,承担水土等荷载产生的水平力,又要兼作地下 

室的外墙或作为基础的一部分,承担施工和使用阶段的一部 

分竖向荷载。 

1地下连续墙的设计计算 

地下连续墙的设计与计算需考虑地下连续墙在施工期、 

竣工期和使用期不同的荷载作用状况和结构状态,应同时满 

足各种情况下承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计 

要求。具体设计计算原则如下: 

(1)利用地下结构外墙兼作基坑围护墙(两墙合一)时, 

外墙体除应满足地下结构使用期设计要求外,尚应进行施一[ 阶段各种工况条件下的围护墙体计算:地下结构施T期墙体 

外侧向土压力按主动土压力计算;地下结构使用期墙 ̄J,ti00向 

土压力按静止土压力计算。 

(2)墙体承受竖向荷载时,应分别按承载能力极限状 

态和正常使用极限状态验算地下连续墙的竖向承载力和沉降 

量。 

(3)墙顶承受竖向偏心荷载或地下结构内设有边柱与托 

梁时,应考虑其对墙体和边柱的偏心作用。墙顶圈梁f或压顶 

梁)与墙体 及上部结构的连接处应验算截面受剪承载力。 

(4)地下连续墙内侧设置内衬墙时,对结合面能承受剪 

力作用的复合墙和结合面不能承受剪力作用的重合墙,应根 

据地下结构施[期和使用期的不同情况,按内外墙实际受载 

过程进行墙体内力与变形计算。复合墙的内力与变形计算以 及截面承载力设计时,墙体计算厚度可取内外墙厚之和,并 

按整体墙计算。重合墙的内外墙内力可按刚度分配计算。 

1 04 2008/ ̄0中华建设 文/it文 

(5)两墙合一时地下连续墙与地下结构内部梁板等构件 

的连接,应满足主体工程地下结构受力与设计要求,一般按 整体连接刚性构造考虑。 

(6)两墙合一时地下连续墙的倾斜度和墙面平整度,以 

及预埋件位置,均应满足主体工程地下结构设计要求。一般 

墙面倾斜度不宜大于1/300。 (7)根据基坑罔护结构的形式及其受力特点进行基坑内 

外土体的稳定性计算,包括整体失稳、滑移、抗倾覆和抗隆 

起计算;并按施工期间和作为主体结构外墙使用期间分阶段 

对其进行受压、受弯、受剪承载力计算。当主体结构兼作围 

护内支撑结构时,应对其进行承载力计算和稳定性验算。逆 

作法围护结构如作为地下室的外墙使用,必须进行竖向承载 

力及变形验算,并应进行与主体结构的连接设计。 

2地下连续墙施工 

地下连续墙是通过专用的挖f冲)槽设备沿着地下建筑物或 

构筑物的周边,按预定的位置开挖出或冲钻出具有一定宽度 

与深度的沟槽,用泥浆护壁,并在槽内设置具有一定刚度的 钢筋笼结构,然后用导管浇筑水下混凝土,分段施工,用特 

殊方法接头,使之联成地下连续的钢筋混凝土墙体。 2.1导墙修筑 

导墙一般为现浇的钢筋混凝土结构,但亦有钢制的或 预制钢筋混凝土的装配式结构,可多次重复使用。导墙的 

厚度一般为0.15~0.20m,墙趾不宜小于0.20m,深度一般为 

1.0~2.0m。水平钢筋必须连接起来,使导墙成为整体。导墙 

施工接头位置应与地下连续墙施工接头位置错开。 

导墙面应高于地面约10em,可防止地面水流入槽内污染 

泥浆。导墙的内墙面应平行于地下连续墙轴线,对轴线距离 

的最大允许偏差为±10mrn;内外导墙面的净距,应为地下连 

续墙墙厚2I]40mm,净距的允许误差为±5ram,墙面应垂直, 

导墙顶面应水平,全长范围内的高差应小于±10ram,局部高 

差应小±5ram。导墙的基底应和土面密贴,以防槽内泥浆渗 入导墙后面。 

现浇钢筋混凝土导墙拆模后,应沿其纵向每隔lm左右加 设上、下两道木支撑(常用规格为5cm×10cm和10cm x 10crn1, 

将两片导墙支撑起米,住导墙的混凝土达到设计强度之前,

 禁止任何重型机械和运输设备在旁边操作和行驶,以防导墙 

受压变形。 

2.2挖槽 

挖槽是地下连续墙施.[中的关键工序。挖槽约占地下连 

续墙工期的一半,因此提高挖槽的效率是缩短工期的关键。 

同时,槽壁形状基本上决定了墙体外形,所以挖槽的精度又 

是保证地下连续墙质量的关键之一。地下连续墙挖槽主要包 

括:单元槽段划分、挖槽机械的选择与正确使用。 

(1)单元槽段划分 

地下连续墙施ll[时,预先沿墙体长度方向把地下墙划 

分为若干一定长度的施工单元,这种施工单元称为“单元槽 

段”。地下连续墙的挖槽是一个个单元槽段进行挖掘,在一 

个单元槽段内,挖土机械挖土时可以是一个或几个挖掘段。 

划分单元槽段就是将各种单元槽段的形状和长度标明在平面 

图上,它是地下连续墙施工组织设计中的一个重要内容。单 元槽段的最小长度不得小于一个挖掘段(挖土机械的挖土工作 

装置的一次挖土长度)。从理沦 讲单元槽段愈长愈好,因为 这样可以减少梢段的接头数量和增加地下连续墙的整体性, 

又可提高其防水性能和施丁效率。 

(2)挖槽机械 地下连续墙施工用的挖槽机械是在地面上操作,穿过泥 

浆向地下深处开挖一条预定断面深槽(孑L)的工程施工机械。 

由于地质条件十分复杂,地下连续墙的深度、宽度和技术要 

求也不同,目前还没有能够适用于各种情况下的万能挖槽机 

械,因此需要根据不同的地质条件和1 程要求,选用合适的 挖槽机械。 

2.3钢筋笼加工和吊放 

(1)钢筋笼加工 

钢筋笼根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段的划分来 

制作。钢筋笼最好按单元槽优做成一个整体。如果地下连续 

墙很深或受起重设备起重能力的限制,需要分段制作,吊放 

时再连续时,接头宜用绑条焊接,纵向受力钢筋的搭接长度 如无明确规定时可采用6oi- ̄的钢筋直径。 

钢筋笼端部与接头管或混凝土接头面间应留有15~20era 的空隙。主筋净保护层厚度通常为7~8cm,保护层垫块厚 

5era,在垫块和墙面之间留有2~3era的问隙。由于用砂浆制 

作的垫块容易在吊放钢筋笼时破碎,又易擦伤槽壁面,近年 

多用塑料块或用薄钢板制作,焊于钢筋笼上。 

(2)钢筋笼吊放 

钢筋笼起吊应用横吊梁或吊架,吊点布置和起吊方式要 

防止起吊时引起钢筋笼变形。起吊时不能使钢筋笼下端在地 

面上拖引,以防下端钢筋弯曲变形。为防止钢筋笼吊起后在 空中摆动,应在钢筋笼下端系上曳引绳以人力操纵。 

插入钢筋笼时,钢筋笼应对准单元槽段的中心,垂直而 

又准确地插入槽内。钢筋笼进入槽内时,吊点中心必须对准 

槽段中心,然后徐徐下降,此时必须注意不要因起重臂摆动 

而使钢筋笼产生横向摆动,造成槽壁坍塌。 钢筋笼插入槽内后,检查其顶端高度是否符合设计要 

求,然后将其搁置在导墙匕。如果钢筋笼是分段制作,吊放 时需要接长,下段钢筋笼要垂直悬挂在导墙上,然后将上段 

钢筋笼垂直吊起,上下两段钢筋笼成直线连接。 

2.4混凝土浇筑 

(1)混凝土浇筑前的准备工作 

混凝土浇筑之前,有关槽段的准备工作如下图所示。 

地下连续墙混凝土浇筑前的准备3-作 

(2)混凝土配合比 

地下连续墙施工所用的混凝土除满足一般混凝土的要求 

外,尚应考虑泥浆中浇筑的混凝土的强度因施工条件变化较 

大,同时在整个墙面上的强度分散性亦大,因此,混凝土应 

按照比结构设计规定的强度等级提高5MPa进行配合比设计。 

(3)混凝土浇筑 

地下连续墙混凝土用导管法进行浇筑。在混凝土浇筑过 程中,应随时掌握混凝土的浇筑量、混凝土上升高度和导管 

埋入深度,防止导管下口暴露在泥浆内造成泥浆涌入导管。 

在浇筑过程中需随时量测混凝土面的高程,量测的方 

法可用测锤。由于混凝土面非水平,应量测三个点取其平均 

值;亦可利用泥浆、水泥浮浆和混凝土温度不同的特性,利 

用热敏电阻温度测定装置测定混凝上面的高程。 

(作者单位:岳阳市君山区城市建设投资有限公司) 

中华建设2008/10

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