背景
地下空間的開發(fā),使得現(xiàn)代建筑能更好的利用地下構(gòu)筑物,服務(wù)于社會(huì)。地下空間的開發(fā),提高土地的利用率,并且利于環(huán)境保護(hù)。
地下空間的建設(shè),必須要對(duì)地下空間的基坑施工采取圍護(hù)措施,止水與擋土,保證施工的安全順利進(jìn)行。
地下空間的基坑開挖前,一般需要在基坑的四周設(shè)計(jì)并施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)?;訃o(hù)結(jié)構(gòu)的種類較多,常用的為鉆孔樁擋土,外側(cè)施工水泥土攪拌樁或渠式切割水泥土墻(簡(jiǎn)稱為TRD)阻隔地下水;常用的還有鋼筋混凝土地下連續(xù)墻擋土,外側(cè)施工水泥土攪拌樁或渠式切割水泥土墻(TRD)、雙輪銑(鉸),阻隔地下水形成基坑圍護(hù)體。
以上常用的兩種基坑圍護(hù)形式,都需要施工兩種樁,即擋土的剛性樁和止水的水泥土樁,由于有兩排樁,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí),空間占用較大。
根據(jù)現(xiàn)有成槽地連墻、裝配式地連墻技術(shù)的不足;發(fā)揮渠式切割水泥土墻(TRD)施工工藝,與預(yù)應(yīng)力技術(shù)結(jié)合,改造了傳統(tǒng)的地連墻的連接方法,消化吸收了國(guó)外的相關(guān)技術(shù),創(chuàng)造了TAD工法。
浙江吉通地空科技有限公司聯(lián)合浙江大學(xué)濱海和城市巖土工程研究中心,浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院,浙江理工大學(xué),建華建材(中國(guó))有限公司,上海工程機(jī)械廠有限公司深入開展產(chǎn)學(xué)研合作,對(duì)TAD工法的理論計(jì)算、墻板制備、機(jī)械制造等進(jìn)行系統(tǒng)攻關(guān),開創(chuàng)建筑基坑圍護(hù)施工新工法。
TAD工法,又稱為渠式切割裝配式地下連續(xù)墻施工法,該方法涉及在渠式切割水泥土連續(xù)墻從水泥土墻中間插入預(yù)應(yīng)力榫卯結(jié)構(gòu)(鎖扣)鋼筋混凝土預(yù)制墻板形成裝配式地下連續(xù)墻的一種施工工藝。相比傳統(tǒng)地下連續(xù)墻建造工藝,TAD工法具有占地空間少,適應(yīng)性強(qiáng),施工工期短,綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。
TAD工法構(gòu)造方法
墻體構(gòu)件介紹
1、 渠式切割裝配式地下連續(xù)墻(以下簡(jiǎn)稱為:墻體構(gòu)件)為鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件,呈長(zhǎng)方體。在長(zhǎng)方體的兩側(cè)短邊上,分別設(shè)計(jì)有榫卯結(jié)構(gòu)。每一節(jié)墻體構(gòu)件在豎向上可以是十?dāng)?shù)米,也可以是數(shù)米長(zhǎng)。根據(jù)基坑圍護(hù)的需要和有利于施工,預(yù)制成一定長(zhǎng)度的構(gòu)件(按照構(gòu)件預(yù)制的模數(shù))。對(duì)于為了滿足設(shè)計(jì)深度的要求,根據(jù)基坑的圍護(hù)深度,對(duì)于定尺累加仍無法滿足時(shí),加工預(yù)制非標(biāo)件,使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求。非標(biāo)件因其尺寸較小,也可以采取鋼制構(gòu)件,不需養(yǎng)護(hù),直接使用,以加快施工速度。
2、 墻體構(gòu)件為長(zhǎng)方體,水平截面,其長(zhǎng)邊一般為1米,也可以是從幾十厘米到數(shù)米,形成按照一定模數(shù)制造的構(gòu)件,以便能夠滿足基坑各邊在架設(shè)安裝的需要;墻體構(gòu)件的水平截面的寬邊一般為50-80厘米,視基坑圍護(hù)體的抗力需要,確定預(yù)制或選用成品構(gòu)件。需要時(shí),也可以設(shè)計(jì)為更寬的或更窄寬邊的構(gòu)件。一般采取定尺預(yù)制。
3、 墻體構(gòu)件的長(zhǎng)邊及寬邊,可以根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算,進(jìn)行組合,形成在混凝土制品廠預(yù)先加工的構(gòu)件。
4、 墻體構(gòu)件均按照滿足抵抗主動(dòng)土壓力及運(yùn)輸、安裝時(shí)的抗折、抗壓要求配置鋼筋骨架;鋼筋骨架的配筋率及形狀根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算及施工需要,進(jìn)行預(yù)先確定,并在預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行一體化預(yù)制;
5、 在鋼筋骨架上端部,于四個(gè)角的位置布置四個(gè)鋼環(huán),用于該墻體鋼筋骨架在澆筑混凝土前的起吊及在安裝墻體構(gòu)件時(shí)起吊該構(gòu)件。該鋼環(huán)可以是設(shè)計(jì)在鋼筋骨架上,用鋼材焊制。當(dāng)一塊墻體構(gòu)件安裝好后割除。
也可以采用在墻體構(gòu)件上端面四角預(yù)埋長(zhǎng)螺母,起吊前,將與長(zhǎng)螺母匹配的長(zhǎng)螺桿旋入長(zhǎng)螺母內(nèi)(或用特制卡扣扣緊),長(zhǎng)螺桿的頂端焊接圓環(huán),用于掛鉤起吊。
這組螺栓,作為起吊的吊環(huán),拆卸掉上端面的帶圓環(huán)的螺桿,插入一根螺栓,即可以作為兩塊墻體構(gòu)件的定位銷子。
6、 墻體構(gòu)件根據(jù)建筑基坑的對(duì)地基土的抗力,在預(yù)制時(shí),可以是施加預(yù)應(yīng)力的。施加預(yù)應(yīng)力時(shí),可以是先張法,也可以是后張法;當(dāng)一般的結(jié)構(gòu)件就可以滿足要求時(shí),也可以是不需要施加預(yù)應(yīng)力的構(gòu)件。
7、 墻體構(gòu)件在短邊的兩側(cè)設(shè)計(jì)有榫卯結(jié)構(gòu),榫卯結(jié)構(gòu)常采用鋼板制造。榫卯結(jié)構(gòu)與墻體構(gòu)件的鋼筋骨架在生產(chǎn)制造時(shí),用電焊進(jìn)行焊接;榫卯結(jié)構(gòu)也可以是通過鋼筋加工出榫卯的骨架,與墻體構(gòu)件的鋼骨架焊接成為一體,然后進(jìn)行混凝土的澆筑,形成鋼筋混凝土的榫卯結(jié)構(gòu)。卯榫結(jié)構(gòu)的橫截面幾何圖形可以是等邊梯形,也可以是半圓形、弧形、三角形、正方形等幾何形狀;
8、 墻體構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度,一般以高強(qiáng)度的混凝土,比如為C60為宜。但不限于該強(qiáng)度。根據(jù)不同的地質(zhì)情況和需要的抗力,進(jìn)行不同混凝土強(qiáng)度的構(gòu)件預(yù)制。
9、 為解決榫卯結(jié)合部微細(xì)縫隙在沙土中可能存在的滲水,在沙土中的榫頭采用鋼管制作,鋼管的內(nèi)側(cè)與墻體結(jié)構(gòu)的鋼筋籠焊接,外側(cè)布設(shè)梅花狀孔洞,孔洞的直徑可以是幾個(gè)毫米。預(yù)制時(shí)采用無紡布在鋼管外側(cè)將孔洞貼蓋住,在構(gòu)件安放好后,通過榫頭(鋼管)的頂部,向榫頭內(nèi)注漿,注漿壓力保持在3個(gè)兆帕左右,將水泥漿注入到榫卯結(jié)合內(nèi)部,達(dá)到榫卯結(jié)合部位全長(zhǎng)密實(shí)不滲水。在粘土地層中無需注漿,該類地層不會(huì)出現(xiàn)滲水情況。如地基土剖面中存在滲水與不滲水地層,在相應(yīng)的滲水地層段開設(shè)梅花狀的孔洞噴注水泥漿液,其他層段無需開孔注漿。
10、 墻體構(gòu)造的榫槽內(nèi),為了防止水泥土中的土層碎屑阻擋榫頭的安裝,在安裝前預(yù)先安放了與榫槽直徑接近,略小于榫槽直徑的鋼管,其長(zhǎng)度可以根據(jù)需要,按照每段墻體構(gòu)件長(zhǎng)度安設(shè),也可以按照一定尺寸長(zhǎng)度進(jìn)行定制、安裝。當(dāng)榫頭安裝前,將該鋼管拔除出榫槽。該鋼管內(nèi)端部設(shè)有橫向掛鉤,上下鋼管可以通過掛鉤與特制的鋼鎖鏈相連,用于在起拔鋼管時(shí)掛鋼絲繩并連續(xù)起拔榫槽內(nèi)置鋼管之用。
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