地连墙用箱式接头高精度安装施工方法与流程

本发明涉及建筑施工，具体地指一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法。

背景技术：

1、地下连续墙以其刚度大、抗渗性好和地层适应性强等特点而被广泛应用于深基坑围护结构中。随着施工技术的发展，其作为永久结构工程案例也越来越多，对于地下连续墙接头受力要求极高，需要接头有良好的抗弯和抗剪的要求，常规接头形式已无法满足工程需要。在超深、异形围护结构中，一种采用多道排插钢筋相互搭接的箱式接头应运而生。多道排插钢筋相互搭接的箱式接头如图1～2所示，箱式接头包括外侧的钢箱部分处于钢箱部分内侧的网片部分，钢箱部分包括外侧的平直钢板，平直钢板依次焊接形成上下两端开口的中空箱体1，箱体1内侧的网片部分包括与钢筋笼衔接的排插钢筋2，排插钢筋2是沿竖向与箱式接头等长的网片结构，箱式接头侧部设置有多块排插钢筋2，处于同侧的相邻排插钢筋2相互间隔布置。

2、具有多道排插钢筋相互搭接的箱式接头的连续墙施工方式为：首先开挖一期槽，然后在一期槽内下放箱式接头，再基于一期槽内的箱式接头开挖二期槽，在二期槽内下放钢筋笼，钢筋笼沿x向(x向方向指槽体延伸方向，如图1所示)两侧设置有钢筋网片，钢筋网片会与箱式接头内的排插钢筋进行搭接，排插钢筋与钢筋网片相互平行布置，钢筋网片伸入到排插钢筋内与接头钢筋网片在沿y向(y向指垂直槽体延伸的方向，如图1所示)重叠，最后浇筑混凝土将钢筋网片和排插钢筋浇筑为一体，完成地连墙的施工。

3、由于箱式接头的规格尺寸庞大，为保证接头受力满足要求，施工中需保证承插式钢筋网片搭接长度(相邻排插钢筋与钢筋网片重叠部分沿x向的长度)及排插钢筋间距(相邻排插钢筋与钢筋网片重叠部分沿y向的间距)，这就对箱式接头安装精度以及平面位置精度要求极高。目前尚无成熟的箱式接头高精度安装施工方法，以实现其安装全过程的“可测、可视、可控”，因此亟需一种适用于地下连续墙用箱式接头高精度安装方法。

技术实现思路

1、本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法。

2、本发明的技术方案为：一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，按照以下步骤进行：

3、s1、将箱式接头拆分为多个节段进行加工，对加工好的节段进行预拼装；

4、s2、对预拼装符合设计要求的箱式接头进行虚拟碰撞检测，判断箱式接头是否能够顺利安装，若出现偏差则对出现偏差的部位进行调整；

5、s3、吊装首节节段至一期槽下放，对首节节段的吊装姿态进行精确调整直至首节节段完全下放至槽内，吊运相邻次节节段至首节节段上端位置，两节段精确对接后焊接为一体，然后将焊接好的次节节段下放至槽内，依次进行，直至所有的节段完全下放到一期槽内，完成箱式接头的安装施工。

6、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述步骤s1中，对加工好的节段进行预拼装的方法包括：在节段上布置沿高度方向的纵基线，在节段端部位置布置沿宽度方向的横基线，在纵基线和横基线上布置多个基准点，对节段进行精确测量和调整，待节段检验合格后，在节段的端部位置安装临时连接件；

7、将检验合格的节段平放进行预拼装，基于纵基线判断节段的垂直度是否满足要求，基于相邻节段的临时连接件判断相邻节段的对接精度是否满足要求。

8、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述基于纵基线判断节段的垂直度是否满足要求的方法包括：若纵基线的直线度≤设定垂直度，则判断该节段的垂直度满足设计要求；若纵基线的直线度＞设定垂直度，则判断该节段的垂直度不满足设计要求。

9、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述基于相邻节段的临时连接件判断相邻节段的对接精度是否满足要求的方法包括：在相邻节段相互连接的一侧端口处布置沿高度方向延伸的螺栓，在另一侧端口处设置对应的螺孔，若在预拼装过程中，螺栓能够顺利穿过螺孔，证明相邻节段的对接精度是满足设计要求的，若螺栓不能顺利穿过螺孔，则证明相邻节段的对接精度不满足设计要求。

10、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述步骤s2中，对预拼装符合设计要求的箱式接头进行虚拟碰撞检测的方法包括：在箱式接头的节段完成预拼装工序后，获取节段上基准点的坐标数据，根据坐标数据生成箱式接头的虚拟数字孪生模型，然后获取一期槽槽孔三维模型，在模拟分析软件中，将箱式接头的虚拟数字孪生模型与槽孔三维模型进行重叠，判断箱式接头下放过程中是否会发生碰撞。

11、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述步骤s3中，对首节节段的吊装姿态进行精确调整的方法包括：在导墙上画出首节节段的轮廓线，在首节节段上布置安装测点和标线，在导墙上布置限位导向结构；

12、基于导墙上的轮廓线下放首节节段至槽口内，通过限位导向结构限制首节节段下放的平面偏位，实时监测首节节段上的安装测点和标线，根据监测情况对首节节段的倾角进行调整。

13、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述在导墙上布置限位导向结构的方法包括：在导墙位于箱式接头x向两侧以及y向两侧布置侧向挡板和导向滚轮；所述侧向挡板一端固定在导墙上，另一端沿x向或是y向延伸至槽口；

14、在导墙上布置导向支座，在导向支座上安装可沿x向或是y向移动的滑动支座，于导向支座和滑动支座之间布置用于驱动滑动支座沿x向或是y向移动的导向丝杆，滑动支座面向槽口的一侧设置有导向滚轮；所述导向滚轮可沿垂直导向丝杆轴向方向转动的连接于滑动支座。

15、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述根据监测情况对首节节段的倾角进行调整的方法包括：利用全站仪测量首节节段的测点和标线，获得首节节段的垂直度，利用首节节段上的倾角仪测量首节节段沿x向和y向的倾角，根据垂直度和倾角判断首节节段的调整方向和角度，首节节段下放前在首节节段的预留吊耳上绑扎缆风绳，通过缆风绳基于获得的首节节段调整方向和角度对首节节段进行精确调整。

16、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述步骤s3中，首节节段在下放至一期槽内后，利用导墙上安装的调节结构对首节节段进行支撑和调平处理，待首节节段完成调平后，吊装设备吊运次节节段至首节节段的上方，测量次节节段的垂直度和倾角，并基于次节节段的预留吊耳上的缆风绳对次节节段进行调节，确保次节节段与首节节段精准对位，利用焊接机器人将首节节段与次节节段焊接为一体。

17、根据本技术的一种地连墙用箱式接头高精度安装施工方法，所述利用导墙上安装的调节结构对首节节段进行支撑和调平处理的方法包括：在导墙上位于箱式接头的两侧至少布置两组以上的三维千斤顶，首节节段在下放前于首节节段的两侧焊接支撑牛腿；将首节节段下放至支撑牛腿支撑于对应的三维千斤顶上，利用三维千斤顶对首节节段施加x向、y向和z向的作用力，对首节节段进行调平，使首节节段的垂直度符合设计要求。

18、本技术的优点有：1、本技术通过将规格尺寸庞大的箱式接头拆分为多个节段进行加工、制造和下放，避免了对于大型箱式接头下放难度大的问题，提高了大型箱式接头下放的施工精度，且在箱式接头制造、下放过程中，本技术实时对箱式接头进行监测、调整，确保箱式接头的安装施工过程中能够保持“可测、可视、可控”的状态，提高了大型箱式接头施工效率和安装施工精度，具有极大的推广价值；

19、2、本技术的箱式接头在制造完成后会进行预拼装，通过对相邻节段的预拼装能够提前对箱式接头进行对接验证，避免在下放过程中出现对位误差大的问题，将对位过程中可能出现的问题在下放前进行处理，减少了后续下放的施工难度，提高了安装施工的精度，且本技术的预拼装方式简单；

20、3、本技术通过在节段上布置沿高度方向的纵基线，测量纵基线的垂直度即可获得当前节段的垂直度，将纵基线的垂直度与设定垂直度进行比对，就可以快速判断出当前节段是否满足设计要求，如果不满足设计要求就可以提前进行处理，避免后续下放过程发现该情况却无法解决的问题；

21、4、本技术通过在相邻节段连接位置布置螺栓与螺孔的对应结构来判断对接精度是否满足设计要求，相邻节段的螺栓与螺孔在预拼装过程中能够精确对接，就可以判断对接精度满足要求，否则就不满足设计要求，该方式极为简单，操作极为方便；

22、5、本技术在箱式接头下放前和下放过程中均进行虚拟碰撞检测，下放前通过箱式接头的虚拟数字孪生模型与一期槽槽孔三维模型进行模拟测试，能够判断箱式接头是否出现卡笼的风险，下放过程中可以采集节段的倾角，配合箱式接头的虚拟数字孪生模型与一期槽槽孔三维模型进行模拟测试，判断箱式接头的下放情况是否顺利，通过结合数字模拟的技术，为箱式接头高精度安装提供了极大的便利；

23、6、本技术对于箱式接头的下放设置了多种的操作手段，通过导墙画线，方便节段进入一期槽槽口时的准确对位，通过导向上的限位导向结构能够限制节段非竖向的位移，确保节段能够沿竖向精确下放，通过实时监测节段并进行精确调整，确保节段精确下放到设计位置，整个下放过程精度极高；

24、7、本技术的限位导向结构极为简单，侧向挡板限制节段的非竖向移动，导向滚轮可以沿x向或是y向移动，调节到导向滚轮伸入到槽口的长度，导向滚轮与箱式接头的钢板滚动摩擦，减小了摩擦力的同时方便节段的下放，整个装置结构简单，操作使用方便；

25、8、本技术对于首节节段的倾角调整方式极为简单，通过实时对首节节段的垂直度和倾角进行测量，利用首节节段上预留的缆风绳对首节节段进行调整，调整的方式简单，操作极为方便；

26、9、本技术在相邻节段对接过程中，通过导墙上的调节结构对槽口内的节段进行调平处理，通过槽口外节段上的缆风绳对槽口外节段进行倾角和垂直度的调整，确保即将对接的两个节段能够精准的对接在一起，调节方式简单，施工效率极高；

27、10、本技术通过在导墙上安装三维千斤顶，利用三维千斤顶对槽口内节段施加x向、y向和z向的作用力，从而对槽口内的节段进行调平处理，确保槽口内的节段垂直度满足设计要求，整个调节方式简单，操作方便。

28、本技术箱式接头的安装施工具有高效率、高精度的优点，整个安装过程中始终可测、可视和可控，智能化程度高，施工难度大幅度降低，具有极大的推广价值。