地下連續(xù)墻施工及常見滲漏水治理探討

李 舜

(中鐵十六局集團有限公司,北京 100018)

1 概述

隨著各大主要城市地面交通的日益擁擠,地鐵將逐漸成為全國各大城市人們出行的主要交通工具。目前國內(nèi)地鐵車站施工大部分還是采用明挖法,基坑圍護結(jié)構(gòu)主要是高壓旋噴樁、地下連續(xù)墻等支護方式。在眾多的支護方法中,地下連續(xù)墻以剛度大、整體性強、位移控制效果好等突出的優(yōu)點和廣泛的適用性而得到了越來越多的應用。

所謂地下連續(xù)墻,就是預先進行成槽作業(yè),形成具有一定長度的槽段,在槽段內(nèi)放入預制好的鋼筋籠,并澆筑混凝土建成墻段,如此連續(xù)施工,各墻段相互連接構(gòu)成一道完整的地下墻體。由于這種施工方法可以開挖任意深度和斷面的深槽,所以能夠根據(jù)設計要求,建造各種深度、寬度、形狀、長度和強度的地下墻。

某項目為在建大斷面盾構(gòu)隧道始發(fā)井地連墻施工,場地西鄰 300m為人工運河,南側(cè)距基坑 20m為高層住宅區(qū),東鄰城市主干道,北側(cè)為待開發(fā)用地,現(xiàn)為水塘。地下水豐富,以粉質(zhì)黏土和粉細沙為主。地下連續(xù)墻埋深 45.5m。筆者以該項目地下連續(xù)墻施工為背景,詳細介紹地下連續(xù)墻施工工藝及要點,并對施工中出現(xiàn)的問題提出有效的處理措施。

2 地下連續(xù)墻施工工藝

在施工地下連續(xù)墻之前,首先明確施工工序及內(nèi)容。其中包括:導墻施工、鋼筋籠制作、泥漿制作、成槽放樣、成槽、下接頭管、鋼筋籠吊放和下鋼筋籠、下拔混凝土導管澆筑混凝土、拔接頭管。

2.1 根據(jù)地質(zhì)條件,選擇挖槽方案

地下連續(xù)墻的挖槽,不能簡單地理解成用挖槽機進行挖槽。實際工程中,由于地質(zhì)情況變化較大,部分槽段的土質(zhì)較硬,且有漂石時要采取綜合的挖槽方案。因此對埋深較淺的連續(xù)墻,可選擇抓斗挖槽簡便有效。但地質(zhì)復雜時可采用抓斗挖槽和沖擊成槽相結(jié)合的施工方案。本工程中地質(zhì)情況相對較好,只采用了挖槽機成槽,采用三抓成槽,且兩側(cè)抓挖為沒有接頭箱的抓斗一側(cè)。成槽施工中注意車載測斜儀器指針,發(fā)現(xiàn)偏斜隨時采用糾偏導板來糾偏。一旦遇到嚴重不均勻的地層,及時回填槽孔,然后重新挖掘。成槽過程中抓斗入槽、出槽均應慢速、平穩(wěn),防止泥漿掀起波浪,影響導墻下面及后面的土層穩(wěn)定。每三抓作一次 180°旋轉(zhuǎn),以消除因斗齒咬合不均造成的槽位偏移,從各細節(jié)處保證槽段垂直度。

2.2 合理劃分槽段

槽段的劃分原則是不影響槽壁的穩(wěn)定性,同時考慮附近已有建筑物情況、挖槽機類型、槽壁的穩(wěn)定性、鋼筋籠的質(zhì)量等因素,盡可能地減少接頭數(shù)量,不但可以提高施工效率,還可以提高地下連續(xù)墻的防水性和整體性。施工組織設計中為盡量避免閉合槽段的形成,采用連接幅順序施工,即先完成首開幅槽段(本工程以轉(zhuǎn)角槽段為首開槽段)的施工后在首開幅的兩側(cè)施工連接幅,連接幅鋼筋籠一側(cè)設止水鋼板,另一側(cè)無止水鋼板。

2.3 嚴格防止導墻開裂和位移變形

導墻的作用是為挖槽機具導向、蓄存泥漿和防止槽口坍塌,同時可作為施工時水平與豎直測量的基準,安裝鋼筋籠、設置混凝土管、架設挖槽機具的支點。為此,在導墻的施工中重點是防止導墻開裂和位移變形過大。因此在本工程施工中用 U頂支撐導槽內(nèi)兩側(cè)導墻模板,外側(cè)用拉絲固定,如此保證導墻的精度。待混凝土達到設計強度后拆模并迅速回填密實,且禁止任何重型的機械設備在導墻附近停留。此外,在外側(cè)導墻做 300mm×300mm的排水溝,與導墻一體澆筑,待盾構(gòu)井開挖時,封閉形成排水溝。

2.4 根據(jù)施工過程調(diào)整泥漿性能

2.4.1 地下連續(xù)墻用泥漿的成分和性能要求

地下連續(xù)墻用泥漿通常是膨潤土(主要成分:SiO2、Al2O3、Fe2O3)泥漿。泥漿成分是膨潤土、摻合物和水。

2.4.2 調(diào)整泥漿性能的措施

在泥漿中摻入摻合劑改善泥漿的性能,提高泥漿的工作效能。

(1)摻入分散劑。當泥漿粘度太大時,可加入碳酸鈣等分散劑以降低泥漿粘度,從而可以達到置換對膨潤土有害的離子。

(2)摻入增粘劑 CMC。摻入泥漿后可提高泥漿的粘度,防止泥漿沉淀,使泥皮致密而堅韌,增強槽壁的穩(wěn)定性。

(3)摻入堵漏劑。當槽壁是透水性較大的砂礫層,或由于泥漿粘度不夠,形成泥皮能力弱等因素而出現(xiàn)泥漿失水量過大時,就需要摻入水泥、鋸末等堵漏劑。

(4)摻入加重劑。當松軟土層或在地下水位較高的槽段施工時,由于壓力較大,需加大泥漿比重,以維護槽壁穩(wěn)定。但如果一味加大膨潤土的摻量,則會造成泥漿比重過大。

2.4.3 對泥漿進行凈化處理

循環(huán)使用或澆筑混凝土置換的泥漿,其質(zhì)量會逐步惡化,必須進行凈化處理,才能繼續(xù)使用。當?shù)叵逻B續(xù)墻工程結(jié)束后,將泥漿和泥水做分離處理,才可直接采用管溝排放。因此為滿足泥漿循環(huán)使用及廢漿的沉淀處理,施工中設置了 1個磚砌泥漿池,容積 360m3,分隔成兩半,一為沉淀池,一為循環(huán)池。

2.5 地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝方案制定要點

地下連續(xù)墻的鋼筋籠尺寸通常是按單元槽段制作而成,體積相對較大。要保證鋼筋籠的整體剛度,應科學地編制吊裝方案,并根據(jù)鋼筋籠的重量和制定的起吊方式和吊點位置,在鋼筋籠內(nèi)布置 2～4榀縱向鋼筋桁架及主筋平面的斜向拉條,以防止在起吊時鋼筋籠橫向變形和吊放入槽內(nèi)時發(fā)生左右相對變形。本工程鋼筋籠采用整幅成型起吊入槽,按設計要求焊裝預留接駁器、預埋鐵件,綁扎硬泡沫塑料板,并保證鋼筋接駁器、預埋件的定位精度符合規(guī)定要求?？紤]到鋼筋籠起吊時的剛度和強度,根據(jù)設計圖紙,鋼筋籠內(nèi)的桁架數(shù)量根據(jù)鋼筋籠的質(zhì)量和長度來決定。鋼筋起吊點用 φ32mm圓鋼加固,轉(zhuǎn)角槽段增加 8號槽鋼支撐,每4m一根。鋼筋籠最上部用 2φ28mm作并列水平筋。

2.6 地下連續(xù)墻混凝土必須符合配合比設計要求

地下連續(xù)墻混凝土的澆筑是采用導管澆筑水下混凝土,混凝土的各項指標要比在水上澆筑的要求有所調(diào)整。按導管澆筑水下混凝土法的要求,混凝土應比水上澆筑的混凝土設計強度等級提高 5MPa。此外,要有較大的坍落度,流動性好而不易發(fā)生離析,使其在澆筑時,能在槽中均衡地保持基本水平上升。所以在混凝土中摻入適量的木質(zhì)素磺酸鈣等外加劑,對改善混凝土的和易性、增加坍落度、擴散度和提高強度均是有利的。施工中連續(xù)墻采用 C30防水混凝土,抗?jié)B等級 P10,水下灌注混凝土。鋼筋籠入槽就位后,應盡快澆筑混凝土,間隔時間不能太長,一般澆筑混凝土在鋼筋籠入槽的 4h之內(nèi)進行。所以應事先安排好混凝土供應時間和用量。由于本工程混凝土用量大,所以事先與商品混凝土企業(yè)商定了混凝土專供協(xié)議,做到混凝土隨用隨供,唯一不確定因素是運輸時間的彈性,因此為確保澆筑的連續(xù)性,一般將澆筑時間放在夜間進行。

2.7 接頭拔管時間的控制

連接兩相鄰單元槽之間的施工接頭方式有多種,工程中最常用到的是接頭管方式。從混凝土澆筑完畢到旋轉(zhuǎn)拔動和全部拔出的時間,是隨混凝土的性能、接頭管的長度、直徑和形狀及氣溫等條件的不同而變化的。拔管時間過早,會導致混凝土坍塌;過遲會因粘力過大而難以拔出。

本工程地下連續(xù)墻接頭除了盾構(gòu)始發(fā)井端頭位置有 3處采用鎖口管外,其他全部采用接頭箱(不可拔,與鋼筋籠一體)。槽段清基合格后立刻吊放接頭箱,由履帶起重機分段起吊接頭箱入槽,在槽口逐段拼裝成設計長度后下放到槽底。吊放接頭箱時,應穩(wěn)、準、慢放入槽底,不可強行入槽,施工要求是兩塊整體 600 mm寬的接頭箱夾住已經(jīng)焊接在鋼筋籠上的工字止水鋼板,并保證接頭箱的中心與設計中心線相吻合。為防止混凝土從接頭箱跟腳處繞流,將接頭箱的跟腳插入槽底以下 30～50cm。接頭箱安裝時,應確保接頭箱下放位置準確,以免影響相鄰槽段的施工,并保持接頭箱垂直狀態(tài)插入槽內(nèi)。管頂與導墻間間隙用木楔揳死,外側(cè)間隙用黏土回填,以防止在混凝土澆灌過程中混凝土繞流和接頭外移。鎖口管的安裝工藝如下。

鋼筋籠吊放就位后,開始安放鎖口管,鎖口管按設計分幅位置準確就位,鎖口管下放后,再用吊機向上提升 2m左右,檢查是否能夠松動,然后利用其自重沉入槽底土中,并將其上部固定,背后空隙用黏土回填密實。避免鎖口管在混凝土灌注過程中移位或混凝土繞流下幅槽段,從而影響下幅槽段成槽施工和鋼筋籠下放。鎖口管下放過程中同時用鉛錘吊線檢查垂直度。鎖口管吊裝就位后,檢查鎖口管入土深度(保證在槽底以下 30～50cm)、定位是否正確,隨著安裝液壓頂管機,必要時在頂拔機下墊設反力架以增強基礎穩(wěn)定性,底座反力架在導墻上必須用錨固鋼筋固定牢固。為了減小鎖口管開始頂拔時的阻力,在混凝土開澆以后 4h或混凝土面上升到 15m左右時(冬季時間可稍長),啟動液壓頂管機頂動鎖口管,但頂升高度越小越好,不可使管腳脫離插入的槽底土體,以防管腳處尚未到初凝狀態(tài)的混凝土坍塌。

正式開始頂拔鎖口管的時間,應以開始澆筑混凝土時做的混凝土試塊達到初凝狀態(tài)所經(jīng)歷的時間為依據(jù),如商品混凝土摻加過緩凝型減水劑,開始頂拔鎖口管時間還需延遲。這需要試驗室進行現(xiàn)場同條件試驗,確保拔管時間的準確性。頂拔采用4000kN液壓千斤頂,履帶吊協(xié)同作業(yè),分段拆卸。一般在混凝土澆筑 3～4h開始拔高 10cm,同時觀察油表讀數(shù),以后每30min松動 1次,如松動時頂升壓力超過1000kN,則可相應增加提升高度,縮短松動時間。松動或提升時間及提升量由現(xiàn)場試驗人員及值班人員根據(jù)實際情況確定,一般在混凝土澆筑完后 6～8h內(nèi)全部拔完,鎖口管頂拔時底部盡可能與剛達到終凝的混凝土層保持10～15m高差,并作好詳細記錄以備檢。鎖口管拔出前,先計算剩在槽中的鎖口管底部位置,并結(jié)合混凝土澆筑記錄和現(xiàn)場試塊情況,在確定底部混凝土已達到終凝后才能拔出。最后一節(jié)鎖口管拔出前先用鋼筋插試墻體頂部混凝土有硬感后才能拔出?；炷凉嘧⒑玩i口管松動過程中,值班人員應隨時檢查鎖口管的垂直度和偏移情況等,發(fā)現(xiàn)異常立即停止松動,及時加固。

3 地下連續(xù)墻的滲漏原因分析及處理方法

3.1 地下連續(xù)墻的滲漏原因分析

3.1.1 地下連續(xù)墻夾泥、內(nèi)部窩泥

地下連續(xù)墻槽孔底部的淤積物是墻體夾泥的主要來源,混凝土開澆時向下沖擊力大,混凝土將導管下的淤積物沖起,一部分懸浮于泥漿中,一部分與混凝土摻混。處于導管附近的淤積物,隨混凝土澆筑時間的延長,又沉淀下來落在混凝土表面上,當槽孔混凝土面發(fā)生變化或呈覆蓋狀流動時,這些淤積物最容易被夾在混凝土中,由于混凝土的流線呈弧形,拐角處的淤積物不可能完全向上擠升,所以拐角處絕大多數(shù)有淤積物堆積。當為多根導管澆筑時,除了端部接縫處夾泥外,導管間混凝土分界面也可能夾泥;另外導管埋深影響混凝土的流動狀態(tài)。埋深太小,混凝土呈覆蓋狀態(tài)流動,容易將混凝土表面的浮漿及淤積物卷入混凝土內(nèi);導管接頭不嚴密,泥漿滲入導管內(nèi)造成夾泥;澆筑速度太快,使混凝土表面呈鋸齒狀裂縫,泥漿或淤積物會進入裂縫而造成夾泥。

另外當澆筑速度太快時,混凝土向上流動速度快,對相鄰混凝土的拉力也很大,有時會將其拉裂形成水平或斜向的裂縫,成為滲漏水的質(zhì)量隱患。導管提升過猛,或探測錯誤,導管底口超出原混凝土面,涌入泥漿;導管發(fā)生堵塞,拔出后重新下管澆筑,當導管插入已澆筑混凝土內(nèi)繼續(xù)澆筑時,導管內(nèi)的泥漿被帶入,夾在混凝土內(nèi)。若重新下入的導管未插入混凝土內(nèi)而繼續(xù)澆筑,則新老混凝土面上形成一條水平縫,縫內(nèi)夾泥。混凝土澆筑時局部塌孔也會造成夾泥。地下連續(xù)墻在采用傳統(tǒng)接頭管的施工中,液壓抓斗在開挖緊靠墻體接頭一側(cè)的槽孔時,不可避免地會碰撞或啃壞墻體接頭,使墻體接頭凹凸不平;盡管在成槽后進行刷壁,但是在刷除墻體接頭凸面上土渣泥皮的同時,也將泥漿搪進了接頭的凹坑之中。因此,成墻之后,墻體接縫處的滲漏水現(xiàn)象仍然很常見。

3.1.2 特殊地質(zhì)條件的危害

由于勘探遺漏或者勘探不到位,導致地下連續(xù)墻在成槽期間,遇地下徑流、孤石或地下木樁等特殊地質(zhì)情況將導致地下連續(xù)墻成槽困難,嚴重者成槽無法進行,此時一般換成沖擊成槽。在遇到特殊地質(zhì)原因的情況下,施工時一般會采取回填措施:重新成槽或上下竄動等,進行第二次成槽。然而一旦這些處理措施不適當,這些部位將是以后地下連續(xù)墻在基坑開挖過程中易出現(xiàn)漏水的隱患部位。

3.2 地下連續(xù)墻的滲漏補救措施及治理方法

地下連續(xù)墻中出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象一般可分為點漏、線漏、面漏 3種形式,其滲漏程度基本上可分為滲水、漏水、涌泥漿水等。

3.2.1 點漏、面漏的修復

對于不太嚴重的點漏、面漏,先用人工清除雜質(zhì),鑿去混凝土表面松動的石子,并用水將表面清洗干凈、鑿毛,然后選用硫鋁酸鹽超早強膨脹水泥與一定量的中粗砂配制成的水泥沙漿或混凝土來進行修補。也可用 TZS水溶性聚氨酯堵漏劑與超早強雙快水泥配合進行防滲堵漏。對于較大的孔漏,為防止出水口繼續(xù)擴大,現(xiàn)場可采用鍍鋅水管或塑料管作引流管插入漏水口,四周用快凝水泥嵌固,并在出水口處支設模板,拌制快凝混凝土形成止水內(nèi)襯墻,然后采用雙管壓密注漿封堵漏水點。注漿材料為:漿液采用 42.5級普通硅酸鹽水泥調(diào)制,水灰比 0.8～1.0;凝固漿液為水玻璃,水玻璃模數(shù)為 2.5～3.3,要求不溶性雜質(zhì)含量小于 2%?，F(xiàn)場用工程地質(zhì)鉆機在漏水點正后方 2m處開機鉆孔,鉆孔深度比漏水點淺 2m,孔徑為 100mm左右,成孔后在孔內(nèi)并排插入 2根注漿管,注漿管間距2cm左右,在其中一根管中首先用注漿泵泵入水泥漿,待發(fā)現(xiàn)水泥漿液從漏水點流出后,再在另一根管中泵入水玻璃溶液,由于水玻璃的凝結(jié)固化作用,過一段時間之后,滲漏點即可逐漸閉合?，F(xiàn)場還用過袖閥管注漿、花管注漿、雙管高壓懸噴、三管高壓懸噴等,不過封堵效果最好的還是上述的方法。為增強封閉止水效果,同時填補可能存在的裂隙,應繼續(xù)原地注漿 30min左右,然后停止送入水玻璃,邊往上拔管邊注入水泥漿液,用以填補鉆孔形成的孔洞。

3.2.2 線漏的修復

首先對漏水處進行割縫與剔槽,即人工修出寬 3～5cm,深 15～20cm的溝槽,然后用清水沖洗干凈滲漏處的夾泥和雜質(zhì);其次對溝槽進行鑿毛、引流和封堵,具體做法是在接縫表面兩側(cè) 10cm范圍內(nèi)鑿毛,以增加外防水層和原混凝土的粘結(jié)力。鑿毛后在溝槽處安入塑料管對漏水進行引流,并用封縫材料(即水泥摻和材料,也可以使用速干水泥)進行封堵,封堵完成待達到一定強度后,再選用 TZS水溶性封漏劑,用泵進行化學壓力灌漿,待漿液凝固后,再拆除注漿管,能有效地解決地下連續(xù)墻線漏的修復問題。在漏水線處用打孔注聚氨酯的方法,效果不太好。雖然聚氨酯遇水膨脹,不過聚氨酯注入后,止水效果不明顯,原因有可能是打孔深度淺或是流水速度過快等造成的。

3.2.3 嚴重的漏水涌砂的搶修

當遇到嚴重漏水涌砂而可能危及基坑或周圍建筑物安全時,應采取緊急措施,對其進行處理。漏水孔很大時,用土袋堆堵,然后用化學灌漿封閉,止水后,再拆除土袋?；佣侣岆U必須固砂,才能止水,從而使基坑安全。通常所使用化學灌漿材料的水玻璃濃度為39～ 42Be′,經(jīng)驗證明,用清水稀釋成 25Be′為最佳濃度,在這種條件下,漿液固結(jié)程度好,凝固時間和固結(jié)硬度都利于形成漿團塊,堵塞漏洞。工程實例:在完成上述對漏水涌砂的封堵后,施用“水不漏”進行抹面封堵,再用棉絮或土工布滿鋪堵水面,最后蓋上一層鋼板,周邊用膨脹螺栓固定,如此形成復合式止水堵漏措施。實踐證明效果非常好,在后續(xù)施工中,再無滲漏水現(xiàn)象。如圖1所示。

圖1 堵水效果實例

施工中還出現(xiàn)過兩幅墻接縫不牢,夾泥漏水的現(xiàn)象。挖掘機清除連墻土體后,接縫先是滲水,并帶有泥漿,當接縫處泥漿被水帶出后,就是可見的明水外流,最先是使用“水不漏”塞縫抹面止水,因水流過大止水無效果。后決定使用雙管高壓旋噴止水,在墻接縫后1.5m處成孔至漏水點,取風壓 0.7MPa、漿壓大于 30 MPa、旋轉(zhuǎn)速度 10r/min、提升速度 80～100mm/min、漿液流量 100～150L/min。提升至地面下 5m后回灌封口。止水效果明顯,該漏水點再無滲漏現(xiàn)象。

4 地下連續(xù)墻各種接頭形式的工程效果分析

4.1 柔性接頭

4.1.1 模具接頭

在槽段端頭下入直徑或?qū)挾扰c槽段相等(或略小)的管體或箱體起模具作用,阻攔混凝土漏漿并占據(jù)體積,通常在混凝土填灌完成后 2～3h內(nèi)拔起(可重復利用),并在墻端留下模具形狀的混凝土槽,用來與鄰接槽段銜接的接頭形式。此法對施工環(huán)節(jié)和施工控制較嚴,且控制難度相對較大。當成槽精度不高和出現(xiàn)塌槽時,鎖口效果也不好,其實現(xiàn)有的鎖口方法都不能很好地解決簡單方便施工的問題,歸根至底,還是與成槽精度和地質(zhì)情況有關(guān)。只有源頭嚴把關(guān),質(zhì)量控制好,才能減少后續(xù)施工出現(xiàn)的問題。

4.1.2 預制接頭

當槽段挖掘下籠后在槽段下入與槽段相等(或略小)的事前預制好的比槽深深度高 20cm的不同形狀的接頭,阻擋混凝土填灌時漏漿,混凝土灌注后與墻體成為一體(不能拔除),留下不同形狀的預制接頭,與鄰槽銜接的接頭形式見圖2。實施中,我們還采取了在灌注段工字鋼端焊接通長“防繞流筋”,一般采用φ28mm或 φ32mm鋼筋,有一定效果。

圖2 鄰槽接頭形式

4.1.3 柔性隔板式接頭

分為平隔板和 V形隔板(圖3)。

圖3 柔性隔板式接頭

4.1.4 柔性接頭的特點

該類接頭具有一定的抗剪能力,能起止水擋混凝土的作用,但因與墻體無剛性連接,缺乏抵抗彎矩的能力,同時因流水路線直而短,阻力小,易出現(xiàn)滲、漏水現(xiàn)象,作為地下結(jié)構(gòu)物的外墻須筑內(nèi)襯墻,才能體現(xiàn)其優(yōu)點,加工方便,但安裝易偏,起拔難度較大,附屬設備多。

4.2 剛性接頭

4.2.1 十字鋼板接頭

由十字鋼板和滑板式接頭箱組成。當對地下連續(xù)墻的整體剛度或防滲有特殊要求時采用。其優(yōu)點有:接頭處設置了穿孔鋼板,增長了滲水途徑,防滲漏性能較好;抗剪性能較好。其缺點有:工序多,施工復雜,難度較大;刷壁和清除墻段側(cè)壁泥漿有一定困難;抗彎性能不理想;接頭處鋼板用量較多,造價較高。

4.2.2 剛性隔板式接頭

隔板為榫形隔板。與柔性隔板式接頭相比,其優(yōu)點是增設了鋼筋籠預留接頭筋,提高了接頭剛度,變形小,防滲漏性能較好。其缺點是施工難度大,化纖罩布損壞失效較多,墻段側(cè)壁刷壁清漿有一定困難。

4.2.3 改進型剛性隔板式接頭

在隔板式接頭的基礎上,采用平鋼板作隔板,將化纖罩布改成 0.15mm厚馬口鐵皮。其優(yōu)點主要有:剛度大,變形小;用平鋼板作隔板,不僅刷壁和清除泥漿方便,而且比凹槽形隔板接頭節(jié)省;馬口鐵皮不易損壞,控制混凝土溢入接頭效果較好。缺點:馬口鐵皮不易滲濾泥漿,易使已澆筑的混凝土表面夾泥漿;若能將馬口鐵皮設置適當數(shù)量的滲濾泥漿小孔,則可解決此不足;比接頭管接頭工序多。

4.2.4 公母剛性接頭

在軟弱地層中的地下連續(xù)墻須考慮不均勻沉降和槽段之間的抗剪能力,當?shù)叵逻B續(xù)墻既作為基坑圍護結(jié)構(gòu),又作為永久性承重結(jié)構(gòu)時,其接頭形式宜采用公母剛性接頭。其優(yōu)點是在公槽段鋼筋籠增加了凸形鋼筋,并將其填入母槽段,增加了墻體整體抗剪彎能力及剛度。其缺點是:施工難度大,技術(shù)要求高;公母槽段之間止水構(gòu)造上有一定缺陷;接頭范圍內(nèi)鋼筋密,使混凝土澆筑困難,露筋嚴重。本工程中就部分采用了公母接頭,如前所述,用雙管高壓旋噴,在地連墻接縫后1～1.5m處打孔注漿,對接縫止水做一個補充,實際效果非常好,可以說從外在渠道解決了槽段之間接縫止水構(gòu)造上的缺陷。

5 結(jié)論與展望

地下連續(xù)墻在工程中得到廣泛的應用,其優(yōu)點如下。

(1)施工時振動小,噪聲低,非常適于在城市施工。對于地下連續(xù)墻的評價是:工期短,經(jīng)濟效果好,可晝夜施工。

(2)墻體剛度大,用于基坑開挖時,地下連續(xù)墻可構(gòu)筑成很大的混凝土墻體,可承受很大的土壓力,在基坑開挖時極少發(fā)生地基沉降或塌方事故,因而在城市地下工程和臨近現(xiàn)場有建筑物的工程中它是一種不可缺少的工程措施。

(3)防滲性能好,由于墻體接頭形式和施工方法的改進,使地下連續(xù)墻幾乎不透水。

(4)對周邊地基無擾動,可以貼近施工,可以緊貼原有建筑物建造地下連續(xù)墻。

(5)可用于逆筑法施工。地下連續(xù)墻剛度大,易于設置埋設件,很適合于逆做法施工,既安全又合理。

(6)適用于多種地基條件。地下連續(xù)墻對地基土的適用范圍很廣,從軟弱的沖積層到中硬的地層、密實的砂礫層、軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石等幾乎所有的地基都可以施工。

(7)可用作剛性基礎。目前地下連續(xù)墻不再單純作為防滲防水、深基坑維護墻,而且越來越多地用地下連續(xù)墻代替樁基礎、沉井或沉箱基礎,承受更大荷載。

(8)用地下連續(xù)墻作為土壩、尾礦壩和水閘等水工建筑物的垂直防滲結(jié)構(gòu),是非常安全和經(jīng)濟的。

(9)占地少,可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間,充分發(fā)揮投資效益。

(10)工效高、工期短、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟效益高。但地下連續(xù)墻也存在一些不足。

(1)在一些特殊的地質(zhì)條件下(如很軟的淤泥質(zhì)土,含漂石的沖積層和超硬巖石等),施工難度很大。

(2)如果施工方法不當或施工地質(zhì)條件特殊,可能出現(xiàn)相鄰墻段不能對齊和漏水的問題。

(3)地下連續(xù)墻如果用作臨時的擋土結(jié)構(gòu),比其他方法所用的費用要高些。

(4)在城市施工時,廢泥漿的處理比較困難。

地下連續(xù)墻的上述優(yōu)點,使其在基礎工程中得到廣泛的應用。同時通過技術(shù)的發(fā)展、施工方法和機械的改進,地下連續(xù)墻的應用前景廣闊。但護壁泥漿、墻段的接頭、滲漏水、漏水涌砂、鋼筋等的構(gòu)造問題還需要進一步研究和實踐。

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