本发明涉及建筑基坑、地下构筑物、水利水电、矿山、环保和港湾等工程领域，尤其涉及一种可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙及施工方法。
背景技术：
地下连续墙施工法又称混凝土帷幕法，是在地面沿着拟建的地下结构或高层建筑基坑的周边，用特制的挖槽机械，在泥浆护壁状态下开挖一定长度的沟槽，然后将钢筋笼吊放入沟槽，用导管法在充满泥浆的沟槽内浇筑混凝土，混凝土从沟槽底部逐渐向上浇筑，同时将泥浆置换出来，在地下形成钢筋混凝土墙段，即地下连续墙段，把各单元墙段用接头逐一连接起来，形成一个整体的地下连续墙。
地下连续墙内部的钢筋设计根据地下连续墙在地下结构的施工和使用的全程过程中所受到的最大荷载进行计算。在地下结构施工完成前，地下连续墙所受到的内力大于地下结构施工完成后所受到的内力。现有技术中，没有利用这一特性，对地下连续墙在施工阶段和使用阶段的差额部分的配筋进行回收，造成了钢材的浪费和成本的上升。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙及施工方法，在现有钢筋混凝土地下连续墙的基础上，配置了无粘结预应力筋，提高了抗裂度，减小了断面，减少了普通钢筋用量，减轻地下连续墙钢筋笼重量，并且每束预应力筋为无粘结预应力筋，线型采用开口向上的u型布置，通过卸荷后预应力筋可回收并可重复利用，降低造价。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法，包括：
槽段开挖施工；
将安装有若干预应力筋的钢筋笼吊装至槽段内，每根预应力筋呈u型安装于钢筋笼上，预应力筋的两端伸出拟建地下连续墙段的顶面，每根预应力筋为无粘结预应力筋，所述无粘结预应力筋包括外套管以及设置于所述外套管内的钢绞线；
将安装有预应力筋的钢筋笼吊装至槽段内；
浇筑槽段混凝土形成地下连续墙段；
预应力筋的两端均依次安装锚垫板以及锚具；
张拉预应力筋的钢绞线；
地下结构施工完成后，进行预应力筋的钢绞线的卸荷和回收。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，所述锚垫板的中部设有通孔，所述锚垫板设置于地下连续墙段的顶面，所述锚环设置于所述锚垫板上，所述锚环具有贯通的锥形孔，所述预应力筋的钢绞线依次穿经锚垫板的通孔、锚环的锥形孔，所述夹片放入锚环的锥形孔内并围绕所述钢绞线设置，所述夹片与钢绞线相接触的表面设有锯齿，所述夹片相对锚环向外移动时放松钢绞线，夹片相对锚环向内移动时咬紧钢绞线。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，所述预应力筋布置于钢筋笼两侧的钢筋网内侧，每根预应力筋具有两根相平行的竖直段，位于钢筋笼同一侧的所有预应力筋的竖直段等间距设置。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，当地下连续墙段的混凝土强度达到设计要求时，采用前卡式双作用穿心千斤顶张拉预应力筋的钢绞线。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，所述预应力筋的钢绞线的卸荷和回收，包括
释放钢绞线的张拉应力；
拆卸锚垫板和锚具；
回收钢绞线，当预应力筋的钢绞线的外露长度为1.5m以下时，先采用千斤顶回拔钢绞线，直至预应力筋的钢绞线的外露长度为1.5m以上时，采用收线机回收钢绞线。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，所述预应力筋为含油脂的无粘结预应力筋或者不含油脂的无粘结预应力筋，含油脂的无粘结预应力筋在工厂涂包制作完成；不含油脂的无粘结预应力筋需在施工现场组装，钢绞线裸线和外套管分别断料，然后将钢绞线穿入外套管中，完成不含油脂的无粘结预应力筋制作。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，每根预应力筋通过如下方式安装于钢筋笼上：每根预应力筋直接从钢筋笼上端穿入，在钢筋笼下端通过绑扎完成u型的弯曲段，然后预应力筋再从钢筋笼上端穿出，完成整束预应力筋安装。
本发明还公开了一种可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙，包括若干地下连续墙段，相邻地下连续墙段通过接头连接，所述地下连续墙段包含钢筋笼以及若干预应力筋，每根预应力筋开口向上呈u型安装于钢筋笼上，所述预应力筋的两端伸出地下连续墙段的顶面，每根预应力筋为无粘结预应力筋，所述无粘结预应力筋包括外套管以及设置于所述外套管内的钢绞线，所述钢绞线在地下结构施工过程中承受荷载，在地下结构施工完成后进行回收。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙中，所述预应力筋布置于钢筋笼两侧的钢筋网内侧，每根预应力筋具有两根相平行的竖直段，位于钢筋笼同一侧的所有预应力筋的竖直段等间距设置。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙中，位于所述钢筋笼的同一侧预应力筋分成若干组，每组具有数根预应力筋，数根预应力筋部分叠置在一起，且数根预应力筋内相邻竖向段的间距等于相邻组u型无粘结预应力筋之间的距离。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙中，所述锚垫板的中部设有通孔，所述锚垫板设置于地下连续墙段的顶面，所述锚环设置于所述锚垫板上，所述锚环具有贯通的锥形孔，所述预应力筋的钢绞线依次穿经锚垫板的通孔、锚环的锥形孔，所述夹片放入锚环的锥形孔内并围绕所述钢绞线设置，所述夹片与钢绞线相接触的表面设有锯齿，所述夹片相对锚环向外移动时放松钢绞线，夹片相对锚环向内移动时咬紧钢绞线。
由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法，通过在普通的钢筋笼中配置预应力筋，在地下连续墙段浇筑完成后地下结构的施工以前，进行预应力筋的张拉，提高了地下连续墙的抗裂度，减小了地下连续墙的断面，减少了普通钢筋用量，减轻地下连续墙钢筋笼重量，降低钢筋笼吊装难度和风险。并且，由于每根预应力筋为无粘结预应力筋，所述无粘结预应力筋包括外套管以及设置于所述外套管内的钢绞线，且每根预应力筋呈u型布置于钢筋笼上，预应力筋的两端伸出拟建地下连续墙段的顶面，当地下结构施工完成后，地下连续墙在使用阶段所受内力小于地下连续墙在施工阶段所受内力，钢筋笼足够承担地下连续墙在使用阶段的内力，外套管和地下连续墙浇筑在一起，而钢绞线能够进行回收再利用，降低了施工成本。
本发明提供的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙，通过采用无粘结预应力筋，所述无粘结预应力筋包括外套管以及设置于所述外套管内的钢绞线，外套管和混凝土浇筑在一起，钢绞线能够相对外套管进行移动，每根预应力筋开口向上呈u型安装于钢筋笼上，所述预应力筋的两端伸出地下连续墙段的顶面，可以便于对钢绞线进行张拉或卸荷或者回收，因此，能够实现预应力筋中钢绞线的回收，钢绞线重复使用，降低了施工成本。此外，通过在普通的钢筋笼中配置预应力筋，提高了地下连续墙的抗裂度，减小了地下连续墙的断面，减少了普通钢筋用量，大大减轻地下连续墙钢筋笼重量，降低钢筋笼吊装难度和风险。
附图说明
图1为本发明一实施例的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的结构示意图。
图2为图1的a-a剖视示意图。
图3为图1的b-b剖视示意图。
图4为本发明中锚具的结构示意图。
图5为本发明一实施例的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中钢绞线回收示意图。
图6为图5的c-c剖视示意图。
图7为预应力筋绑扎于钢筋笼的钢筋网内侧的结构示意图。
图8为不含油脂的无粘结预应力筋的结构示意图。
图9为含油脂的无粘结预应力筋的结构示意图。
图中：1-预应力筋、101-外套管、102-钢绞线、103-油脂、2-钢筋笼、201-水平向钢筋、202-竖直向钢筋、3-地下连续墙段、4-扎丝、5-锚垫板、6-锚环、7-夹片。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
实施例一
请参阅图1至图9，本实施例公开了一种可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法，包括：
槽段开挖施工；
将安装有若干预应力筋1的钢筋笼2吊装至槽段内，每根预应力筋1呈u型安装于钢筋笼2上，预应力筋1的两端伸出拟建地下连续墙段3的顶面，每根预应力筋1为无粘结预应力筋1，所述无粘结预应力筋1包括外套管101以及设置于所述外套管101内的钢绞线102；钢筋笼2和预应力筋1的整体设计配筋根据地下连续墙在地下结构施工过程中所受内力来确定，钢筋笼2的设计根据地下连续墙在地下结构施工完成后即地下结构使用阶段所受内力确定。地下结构施工过程中地下连续墙所受内力大于地下结构施工完成后的使用阶段所受内力，这个差额通过张拉后的预应力筋1来承担。
浇筑槽段混凝土形成地下连续墙段3；
预应力筋1的两端均依次安装锚垫板以及锚具；
张拉预应力筋1的钢绞线102；
地下结构施工完成后，进行预应力筋1的钢绞线102的卸荷和回收，如图5和图6所示。
本发明提供的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法，通过在普通的钢筋笼2中配置预应力筋1，在地下连续墙段3混凝土浇筑完成并达到设计强度后，进行预应力筋1的张拉，提高了地下连续墙的抗裂度，减小了地下连续墙的断面，减少了普通钢筋用量，减轻钢筋笼2重量，降低钢筋笼2吊装难度和风险。并且，由于每根预应力筋1为无粘结预应力筋1，所述无粘结预应力筋1包括外套管101以及设置于所述外套管101内的钢绞线102，且每根预应力筋1呈u型布置于钢筋笼2上，预应力筋1的两端伸出拟建地下连续墙段3的顶面，当地下结构施工完成后，地下连续墙在使用阶段所受内力小于地下连续墙在施工阶段中所受的内力，钢筋笼2足够承担地下连续墙在使用阶段所受内力，外套管101和地下连续墙段3浇筑在一起，但是钢绞线102能够进行回收再利用。
优选的，请重点参阅图1至图3，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，所述预应力筋1布置于钢筋笼2两侧的钢筋网内侧，既可以使得地下连续墙段3的内部各处强度均匀，又可以便于地下连续墙段3的混凝土浇筑，保证地下连续墙段3的浇筑质量，钢筋笼2两侧的钢筋网由水平向钢筋201和竖直向钢筋202纵横交错排列组装而成。每根预应力筋1具有两根相平行的竖直段，位于钢筋笼2同一侧的所有预应力筋1的竖直段等间距设置，从而可以进一步确保地下连续墙段3的内部各处强度均匀。
优选的，请重点参阅图1至图3，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，位于所述钢筋笼2的同一侧预应力筋1分成若干组，每组具有数根预应力筋1，数根预应力筋1部分叠置在一起，且数根预应力筋1内相邻竖向段的间距等于相邻组u型无粘结预应力筋1之间的距离，从而确保地下连续墙段3的内部各处强度均匀。本实施例中，每组具有三根预应力筋1。
优选的，请重点参阅4，在实施例的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，所述锚具为单孔张拉端锚具，所述锚具包括锚环6以及至少两片夹片7，锚垫板5的中部设有通孔，所述锚垫板5设置于地下连续墙段3的顶面，所述锚环6设置于所述锚垫板5上，所述锚环6具有贯通的锥形孔，所述预应力筋1的钢绞线102依次穿经锚垫板5的通孔、锚环6的锥形孔，所述夹片7放入锚环6的锥形孔内并围绕所述钢绞线102设置，所述夹片7与钢绞线102相接触的表面设有锯齿，夹片7相对锚环6向外移动时放松钢绞线102，夹片7相对锚环6向内移动时咬紧钢绞线102。上述结构的单孔张拉端锚具，结构简单，使用方便，可以便于实现预应力筋1的张拉。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，当地下连续墙段3的混凝土强度达到设计要求时，采用前卡式双作用穿心千斤顶张拉预应力筋1的钢绞线102，操作便捷，能够实现预应力筋1的张拉。前卡式双作用穿心千斤顶的一端抵在锚环，预应力筋1的钢绞线穿经千斤顶的内孔，千斤顶的内孔设有能够卡住或者放松所述钢绞线的工具夹片。由于前卡式双作用穿心千斤顶为现有技术，故在此不进行赘述。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，所述预应力筋1为含油脂103的无粘结预应力筋或者不含油脂103的无粘结预应力筋。所述外套管101采用hdpe外套管101(高密度聚乙烯(highdensitypolyethylene，简称为"hdpe")是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂)。所述预应力筋1为不含油脂103的无粘结预应力筋时，如图8所示，所述外套管101的壁厚大于等于1.8mm。所述预应力筋1为含油脂103的无粘结预应力筋时，如图9所示，所述外套管101的壁厚大于等于1.0mm。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，所述预应力筋1的钢绞线102的卸荷和回收，包括
释放钢绞线102的张拉应力；
拆卸锚垫板和锚具，即将锚垫板5、锚环6以及夹片7拆卸下来，以便回收再利用。
回收钢绞线102以便再利用，降低施工成本，当预应力筋1的钢绞线102的外露长度为1.5m以下时，先采用千斤顶回拔钢绞线102；直至预应力筋1的钢绞线102的外露长度为1.5m以上时，采用收线机回收钢绞线102。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，含油脂103的无粘结预应力筋1在工厂涂包制作完成。不含油脂103的无粘结预应力筋1需在施工现场组装，钢绞线102裸线和外套管101分别断料，然后将钢绞线102穿入外套管101中，完成不含油脂103的无粘结预应力筋1制作。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，每根预应力筋1通过如下方式安装于钢筋笼2上：请重点参阅图7，每根预应力筋1直接从钢筋笼2上端穿入，在钢筋笼2下端通过扎丝4绑扎完成u型的弯曲段，然后预应力筋1再从钢筋笼2上端穿出，完成整束预应力筋1安装。通过上述方法可以快速、便捷在钢筋笼2上安装u型布置的预应力筋1。
实施例二
请继续参阅图1至图9，本实施例公开了一种可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙，包括若干地下连续墙段3，相邻地下连续墙段3通过接头连接，所述地下连续墙段3包含钢筋笼2以及若干预应力筋1，每根预应力筋1开口向上呈u型安装于钢筋笼2上，所述预应力筋1的两端伸出地下连续墙段3的顶面，每根预应力筋1为无粘结预应力筋1，所述无粘结预应力筋1包括外套管101以及设置于所述外套管101内的钢绞线102。
在地下结构施工完成后的使用阶段，地下连续墙所受内力减小，即使撤离预应力筋1中钢绞线102，钢筋笼2足以满足地下连续墙在使用阶段的受力要求。本实施例中，通过采用无粘结预应力筋1，所述无粘结预应力筋1包括外套管101以及设置于所述外套管101内的钢绞线102，外套管101和混凝土浇筑在一起，钢绞线102能够相对外套管101进行滑动，每根预应力筋1开口向上呈u型安装于钢筋笼2上，所述预应力筋1的两端伸出地下连续墙段3的顶面，可以便于对钢绞线102进行张拉或卸荷或者回收，因此，能够实现预应力筋1中钢绞线102的回收，降低了施工成本。此外，通过在普通的钢筋笼2中配置预应力筋1，提高了地下连续墙的抗裂度，减小了地下连续墙的断面，减少了普通钢筋用量，大大减轻地下连续墙钢筋笼2重量，降低钢筋笼2吊装难度和风险。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙中，所述预应力筋1布置于钢筋笼2两侧的钢筋网内侧，既可以使得地下连续墙的内部各处强度均匀，又可以便于地下连续墙段3混凝土的浇筑，保证地下连续墙的浇筑质量，钢筋笼2两侧的钢筋网由水平向钢筋201和竖直向钢筋202纵横交错排列组装而成，每根预应力筋1具有两根相平行的竖直段，位于钢筋笼2同一侧的所有预应力筋1的竖直段等间距设置，从而可以进一步确保地下连续墙的内部各处强度均匀。
优选的，请重点参阅图1，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙中，位于所述钢筋笼2的同一侧预应力筋1分成若干组，每组具有数根预应力筋1，本实施例中，每组具有3根预应力筋1。数根预应力筋1部分叠置在一起，且数根预应力筋1内相邻竖向段的间距等于相邻组u型无粘结预应力筋1之间的距离，从而确保地下连续墙的内部各处强度均匀。
优选的，请重点参阅图4，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙中，所述锚具为单孔张拉端锚具，所述锚具包括锚环6以及至少两片夹片7，锚垫板5的中部设有通孔，所述锚垫板5设置于地下连续墙段3的顶面，所述锚环6设置于所述锚垫板5上，所述锚环6具有贯通的锥形孔，所述预应力筋1的钢绞线102依次穿经锚垫板5的通孔、锚环6的锥形孔，所述夹片7放入锚环6的锥形孔内并围绕所述钢绞线102设置，所述夹片7与钢绞线102相接触的表面设有锯齿，夹片7相对锚环6向外移动时放松钢绞线102，夹片7相对锚环6向内移动时咬紧钢绞线102。采用上述结构的单孔张拉端锚具，结构简单，使用方便，可以便于实现预应力筋1的张拉。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙中，所述预应力筋1为含油脂103的无粘结预应力筋1或者不含油脂103的无粘结预应力筋1。所述外套管101采用hdpe外套管101(高密度聚乙烯(highdensitypolyethylene，简称为"hdpe")是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂)。所述预应力筋1为不含油脂103的无粘结预应力筋1时，如图8所示，所述外套管101的壁厚大于等于1.8mm。所述预应力筋1为含油脂103的无粘结预应力筋1时，如图9所示，所述外套管101的壁厚大于等于1.0mm。
优选的，在上述的可回收单束后张无粘结预应力地下连续墙的施工方法中，含油脂103的无粘结预应力筋1在工厂涂包制作完成。不含油脂103的无粘结预应力筋1需在施工现场组装，钢绞线102裸线和外套管101分别断料，然后将钢绞线102穿入外套管101中，完成不含油脂103的无粘结预应力筋1制作。
综上所述，本发明通过在钢筋笼2上配置预应力筋1，在地下连续墙段3混凝土浇筑完成后增加预应力筋1的钢绞线102的张拉，提高了地下连续墙的抗裂度，减小了地下连续墙的断面，减少了普通钢筋用量，减轻地下连续墙钢筋笼2重量，降低钢筋笼2吊装难度和风险。本发明通过采用无粘结预应力筋1，无粘结预应力筋1包括外套管101以及设置于所述外套管101内的钢绞线102，且每根预应力筋1呈u型布置于钢筋笼2上，预应力筋1的两端伸出地下连续墙段3的顶面，从而可以在地下结构施工完成后，对预应力筋1的钢绞线102进行卸荷和回收，降低了施工成本。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。