地鐵車站地下連續(xù)墻接縫施工質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

王 斌

（上海隧道工程有限公司，上海 200032）

地鐵基坑施工環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)于地質(zhì)條件差、周邊環(huán)境保護(hù)要求高的基坑，通常采用地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻作為基坑工程擋土、截水、防滲、承重結(jié)構(gòu)，其滲漏問(wèn)題一直是影響基坑安全的重要因素，而接縫又是地下連續(xù)墻滲漏的集中部位。文章結(jié)合南京地鐵5號(hào)線工程前莊站地下連續(xù)墻施工工程實(shí)例，梳理地下連續(xù)墻接縫質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生的原因，并總結(jié)針對(duì)性處置措施，從地下連續(xù)墻施工的源頭控制接縫質(zhì)量，希望為類似工程提供參考。

1 地下連續(xù)墻接頭形式特點(diǎn)

常見的地下連續(xù)墻接頭形式有鎖口管接頭、工字鋼接頭、十字鋼板接頭、GXJ橡膠止水接頭、銑槽機(jī)銑接頭等。不同的接頭形式在接縫整體性、止水性能、抗剪切能力等方面都有很大差異，工藝自身的優(yōu)勢(shì)也會(huì)在很大程度上提高成型地下連續(xù)墻接縫的質(zhì)量[1]。因此，選擇合適的地下連續(xù)墻的接頭形式是十分關(guān)鍵的。具體接頭形式性能對(duì)比如表1所示。

2 工程概況

南京地鐵5號(hào)線前莊站車站為地下二層島式站臺(tái)車站，包括4個(gè)出入口，2個(gè)風(fēng)道，采用明挖順作法施工。車站全長(zhǎng)228.7m，主體基坑標(biāo)準(zhǔn)段開挖深度約16.56～18.62m，基坑寬度20.1m。

車站場(chǎng)區(qū)地形相對(duì)平坦、開闊，地貌單元屬古秦淮河沖積平原，地面吳淞高程在7.014～8.389m。車站底板主要位于②-2b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層、②-2c-d2-3粉土夾粉砂層，地墻底進(jìn)入K2c-2強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、K2c-3中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層，地質(zhì)剖面如圖1所示。場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)地下水主要為孔隙潛水，局部分布有弱承壓水。

為滿足基坑穩(wěn)定性和防滲等要求，車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用800mm厚地下連續(xù)墻，槽段深度32.3～34.3m，共92幅。地下連續(xù)墻混凝土強(qiáng)度為水下C35，抗?jié)B等級(jí)為P8。

圖1 前莊站地質(zhì)縱斷面圖

前莊站因粉土夾粉砂層與淤泥質(zhì)黏土層互層的地質(zhì)特點(diǎn)，地下連續(xù)墻接縫施工質(zhì)量不易控制，接縫容易發(fā)生滲漏。綜合考慮地下連續(xù)墻不同接頭形式的性能及其經(jīng)濟(jì)性，前莊站地下連續(xù)墻接頭形式選用GXJ橡膠止水接頭和工字鋼接頭，各46幅，平面布置如圖2所示。

圖2 前莊站地下連續(xù)墻平面布置圖

3 接縫質(zhì)量問(wèn)題

由于地下連續(xù)墻工字鋼接頭使用頻率較高，且與鎖口管接頭、十字鋼板接頭工藝相差有限，故文章結(jié)合前莊站工程實(shí)例，以工字鋼接頭工藝為主要切入點(diǎn)，并結(jié)合GXJ橡膠止水帶接頭現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用效果進(jìn)行分析。地下連續(xù)墻接縫質(zhì)量問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：

（1）接縫混凝土繞流。前一幅地下連續(xù)墻混凝土澆筑時(shí)，混凝土繞流至接縫工字鋼背部，影響下一幅地墻成槽、刷壁等工藝施工，繞流混凝土下部土無(wú)法完全清理干凈，導(dǎo)致接縫混凝土面不干凈，甚至夾泥，最終影響兩幅地下連續(xù)墻接縫質(zhì)量。

（2）工字鋼變形。前一幅槽段地下連續(xù)墻工字鋼變形，會(huì)產(chǎn)生下一幅地墻成槽、刷壁等工藝施工缺陷，最終影響地下連續(xù)墻接縫質(zhì)量。

（3）垂直度不佳。垂直度分法向和切向兩個(gè)方向，導(dǎo)致的接縫質(zhì)量問(wèn)題不同。法向垂直度不佳，會(huì)產(chǎn)生地墻侵界、結(jié)構(gòu)側(cè)墻混凝土超方等諸多問(wèn)題。對(duì)于接縫問(wèn)題，主要表現(xiàn)在相鄰兩幅地下墻傾斜角度不同，特別是內(nèi)外侵現(xiàn)象（俗稱“開褲衩”），極易引起接縫漏水，接縫滲流路徑上工字鋼雙翼緣板止水變成單翼緣板止水，且滲流路徑減小，工字鋼止水效果大大減弱。切向垂直度不佳，主要表現(xiàn)為鋼筋籠傾斜。以前莊站33m深，6m寬槽段地墻為例，若鋼筋籠傾斜，接縫側(cè)鋼籠低5cm，理論上可導(dǎo)致地墻底部工字鋼比上部?jī)?nèi)縮約30cm，影響下一幅地墻成槽、刷壁施工，可能產(chǎn)生接縫夾泥，最終影響地下連續(xù)墻接縫質(zhì)量。

（4）接縫夾泥。除上述原因會(huì)產(chǎn)生接縫夾泥外，還可能由泥皮附著或澆筑不當(dāng)產(chǎn)生。

（5）不均勻沉降。相鄰兩幅地下連續(xù)墻不均勻沉降，會(huì)導(dǎo)致接縫處擾動(dòng)，使接縫處滲流點(diǎn)擴(kuò)大。

4 接縫施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況因地制宜地進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置、場(chǎng)地硬化及平整，提供高程控制點(diǎn)，避免地墻鋼筋籠下放時(shí)鋼筋籠切向傾斜，控制好成槽施工垂直度，從源頭上提供保障。

4.2 導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻是測(cè)量挖槽標(biāo)高、垂直度和精度的基準(zhǔn)，因此導(dǎo)墻施工的垂直度、高程以及導(dǎo)墻兩側(cè)翻邊混凝土路邊的質(zhì)量控制尤為重要。導(dǎo)墻底應(yīng)位于不易塌方的地層中，導(dǎo)墻垂直度應(yīng)小于H/500，導(dǎo)墻頂標(biāo)高應(yīng)控制在±20mm，并在成槽施工前復(fù)核。

4.3 泥漿控制

泥漿應(yīng)優(yōu)先選用膨潤(rùn)土泥漿，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有足夠的儲(chǔ)漿條件，并且每日每槽段對(duì)新鮮泥漿、待處理泥漿、成槽泥漿、清孔泥漿進(jìn)行檢測(cè)，前莊站砂性土泥漿性能檢測(cè)指標(biāo)見表2。對(duì)滿足比重≥1.25g/cm3、黏度≥50s、含砂量≥10%其中一項(xiàng)指標(biāo)的泥漿，應(yīng)予以廢棄，避免清孔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者泥漿過(guò)厚導(dǎo)致泥皮附著在接頭上，進(jìn)而引起接頭夾泥。具體檢測(cè)指標(biāo)如表2所示。

表2 前莊站砂性土泥漿性能檢測(cè)指標(biāo)

4.4 成槽施工

成槽前應(yīng)復(fù)核槽段位置，選用合適的具有糾偏功能的設(shè)備，前莊站選用金泰SG70成槽機(jī)施工。施工時(shí)應(yīng)隨挖隨糾，抓斗沒(méi)入導(dǎo)墻后，懸吊鋼索不得處于松弛狀態(tài)，以保證挖槽垂直精度控制在3‰左右。

4.5 鋼筋籠制作

鋼筋籠與工字鋼應(yīng)焊接牢靠，避免混凝土澆筑時(shí)因脫焊導(dǎo)致工字鋼變形；工字鋼兩側(cè)牢靠安裝白鐵皮，減少混凝土澆筑過(guò)程混凝土繞流，避免對(duì)下一幅槽段成槽、刷壁等工藝造成不良影響。

4.6 刷壁

工字鋼接頭首先用液壓抓斗清除接頭處回填土，然后用專用刷壁器對(duì)接頭進(jìn)行刷壁處理，上下應(yīng)＞10次且鋼絲刷上不應(yīng)有泥，否則應(yīng)繼續(xù)刷壁，將接縫夾泥的可能性降到最低。

4.7 混凝土澆筑

澆筑前工字鋼背部應(yīng)用袋裝土填充密實(shí)，回填袋裝土應(yīng)采取分層回填并夯實(shí)的措施，以保證回填密實(shí)和防止混凝土繞流。分層夯實(shí)高度≥10m，采用吊車吊重錘進(jìn)行捶擊夯實(shí)，重錘重量≤5t，夯實(shí)后再進(jìn)行下一層袋裝土回填。

水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法，導(dǎo)管水平布置距離不應(yīng)＞3m，距槽段兩側(cè)端部不應(yīng)＞1.5m，導(dǎo)管下端距槽底應(yīng)為300～500mm，灌注混凝土前應(yīng)在導(dǎo)管內(nèi)安放隔水拴。前莊站混凝土采用水下C35混凝土，下料用經(jīng)過(guò)耐壓試驗(yàn)的Ф270混凝土導(dǎo)管，防止泥漿流入混凝土中?；炷翝仓豕嗔考奥窆苌疃热繚M足規(guī)范要求，確保澆筑過(guò)程不發(fā)生夾泥現(xiàn)象。在施工過(guò)程中，質(zhì)量管理人員繪制了混凝土澆筑曲線，對(duì)混凝土的澆筑時(shí)間和澆筑深度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，以便后期進(jìn)行缺陷分析，采取必要措施。

4.8 掃孔、清孔與墻趾

掃孔、清孔與墻趾注漿，掃孔、清孔以減小沉渣厚度，清孔應(yīng)在刷壁和第一次掃孔之后進(jìn)行，清孔管應(yīng)先在離槽底1～2m處進(jìn)行試挖或試吸，然后深入槽底進(jìn)行清孔，避免淤泥悶住管底[2]。墻底注漿應(yīng)在墻體混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后方可進(jìn)行，減少相鄰兩幅地下連續(xù)墻不均勻沉降。

4.9 過(guò)程控制

施工前進(jìn)行交底和培訓(xùn)，施工過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行超聲波檢測(cè)、泥漿性能指標(biāo)檢測(cè)，對(duì)混凝土澆搗曲線等進(jìn)行記錄，施工完成后及時(shí)分析總結(jié)。對(duì)存在質(zhì)量問(wèn)題，可能引起較大滲漏水的接縫，在開挖前進(jìn)行缺陷預(yù)處理，如坑外接縫處高壓旋噴樁補(bǔ)樁。

5 結(jié)束語(yǔ)

地下連續(xù)墻不同的接頭形式，接縫質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因大同小異。南京地鐵5號(hào)線前莊站實(shí)踐了工字鋼接頭和GXJ橡膠止水帶接頭，工字鋼接頭因工字鋼變形、繞流混凝土未及時(shí)處理等原因，難以做到有效刷壁。GXJ接頭在本幅槽段的成槽及掃孔、清孔過(guò)程中，接頭箱尚未吊出，能夠繼續(xù)保護(hù)接縫處混凝土面；接頭箱吊出時(shí)，接縫處為新鮮且完整的混凝土面，無(wú)需刷壁工藝。同時(shí)，在接頭箱吊出時(shí)已清孔換漿，接頭夾泥現(xiàn)象幾乎為零。目前前莊站主體結(jié)構(gòu)已完工，基坑開挖過(guò)程接縫質(zhì)量良好。文章通過(guò)對(duì)前莊站地下連續(xù)墻施工的總結(jié)，得出如下結(jié)論：

（1）接縫質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因有很多，地下連續(xù)墻施工的各工藝處置不當(dāng)都會(huì)對(duì)后道工序產(chǎn)生不可逆的影響，進(jìn)而造成接縫滲漏。只有從施工過(guò)程中的源頭抓起，分析接縫質(zhì)量問(wèn)題可能的原因，才能針對(duì)性地采取措施，防患于未然。

（2）GXJ接頭因接頭板拔出在成槽之后，接縫處為新鮮且完整的混凝土面，避免了夾泥，在很大程度上提高了成型地下連續(xù)墻接縫的質(zhì)量。