淺談城市深基坑工程地下連續(xù)墻滲漏水處理方法

武雷峰

（青島市地下鐵道公司，山東，青島，266071）

淺談城市深基坑工程地下連續(xù)墻滲漏水處理方法

武雷峰

（青島市地下鐵道公司，山東，青島，266071）

結(jié)合天津地鐵2號線津赤路站的施工,分析城市深基坑工程中地下連續(xù)墻滲漏易發(fā)生的部位及其產(chǎn)生的原因,提出有效地防止連續(xù)墻滲漏水的處理方法。

地下連續(xù)墻；滲漏；處理

一、前言

我國許多城市的地層以粉質(zhì)粘土、粉土層為主，地下水位高，地上和地下各種構(gòu)筑物繁雜，施工場地狹小，因此，城市深基坑的圍護結(jié)構(gòu)大多采用地下連續(xù)墻型式，基坑采用坑內(nèi)降水措施。

地下連續(xù)墻以其墻體剛度大，防滲性能好，占地少，可以緊貼原有建筑物施工等優(yōu)點，在城市深基坑工程中得到了廣泛引用。

但是，采用地下連續(xù)墻作為深基坑圍護結(jié)構(gòu)的城市，其地下水位一般都高，水的壓力很大，地下連續(xù)墻滲漏水往往導(dǎo)致工程事故發(fā)生。例如，上海地鐵M8線某站地下連續(xù)墻滲漏水事故導(dǎo)致周邊一車行道出現(xiàn)裂縫，路下約2.5m處Ф1000的上水管發(fā)生滲水；天津東站后廣場地鐵站地下連續(xù)墻滲漏水事故導(dǎo)致周邊一棟高層居民樓出現(xiàn)裂縫、發(fā)生傾斜，經(jīng)濟損失慘重。因此，必須高度重視地下連續(xù)墻滲漏水問題。筆者以參與施工過的天津地鐵2號線津赤路站為例，談?wù)劮乐沟叵逻B續(xù)墻滲漏水的處理方法。

二、工程概況

天津地鐵2號線津赤路站采用明挖法順作法施工，主體圍護結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段采用厚600mm地下連續(xù)墻，深度26.5m，端頭井采用厚800mm地下連續(xù)墻，深度29.5m。

地下連續(xù)墻施工時，采用連續(xù)槽段施工，每間距6米一幅地下連續(xù)墻，墻施工接縫部位是地連墻最容易滲漏水部位。地下連續(xù)墻的防滲漏直接關(guān)系著整個工程質(zhì)量以及施工時期基坑周邊構(gòu)筑物的穩(wěn)定和安全。

三、地下連續(xù)墻滲漏水的主要部位及原因分析

1、從結(jié)構(gòu)角度考慮的滲漏部位及原因分析

連續(xù)墻滲漏主要是墻縫滲漏。施工縫的滲漏水一直是土木工程界的難題,在連續(xù)墻施工中則更為突出。在采用傳統(tǒng)接頭管的地連墻施工中,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碴泥皮的同時,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。

2、從混凝土自身角度考慮的滲漏原因分析

地下連續(xù)墻所用的是抗?jié)B混凝土，抗?jié)B性是混凝土物理力學(xué)性能中的重要一項。一般地,影響混凝土抗?jié)B性的因素有以下幾項：

(1)水灰比：水灰比越大,空隙率越大,抗?jié)B系數(shù)也隨之增大。

(2)養(yǎng)護齡期：隨著混凝土養(yǎng)護齡期的增加,水泥漿水化作用逐漸完全,水化產(chǎn)物(凝膠體)填充毛細(xì)孔,降低了混凝土的透水性。

(3)粗骨料最大粒徑：在水灰比固定的情況下,石子最大粒徑越大,混凝土的抗?jié)B性越差。

(4)外加劑：混凝土的抗?jié)B能力隨含氣量的增加而提高。

(5)混凝土的密實性：混凝土自身越密實,則其抗?jié)B漏性能越好。由于地下連續(xù)墻混凝土屬于水下澆筑混凝土,不能對混凝土進行機械振搗,而是依靠混凝土的自重使其密實,這種混凝土即自密實混凝土。而影響其自密實性能的主要為:粗骨料與固體混凝土的體積比,細(xì)骨料與砂漿的體積比以及水灰比。一般地,粗骨料與固體混凝土的體積比越小,細(xì)骨料與砂漿的體積比越小;而水灰比越大,則自密實性越好。

四、本工程中所采取的有效防滲漏措施

1、針對連續(xù)墻結(jié)構(gòu)采用的防滲漏措施

(1)在車站端頭井連續(xù)墻施工中,采用了復(fù)合鎖口管連接的墻體接頭新工藝。其基本原理為:用接頭箱和反力管復(fù)合而成的復(fù)合接頭管代替單根接頭管,把普通接頭管當(dāng)作止水接頭(如下圖1所示)。

(2)在車站標(biāo)準(zhǔn)段連續(xù)墻施工中,采用了剛性半圓形鋼板接頭。利用圓形接頭管保護成墻后的墻體接頭面,待吊放鋼筋籠之前拔出接頭管。采用這種剛性接頭可在一定程度上減少連續(xù)墻接縫的漏水情況(如下圖2所示)。

2、針對混凝土采取的防滲漏措施

根據(jù)影響混凝土抗?jié)B性的因素,澆筑連續(xù)墻所用的混凝土采用的水灰比為0.447,粗骨料粒徑為5～25mm,外加劑為0.2%的木質(zhì)素磺酸鈣,粗骨料與固體混凝土的體積比為0.38,細(xì)骨料與砂漿的體積比為0.40。由于高水位地下水的存在,地下連續(xù)墻養(yǎng)護齡期可視作足夠長,從而肯定其對提高抗?jié)B性的影響。

圖1

圖2

3、防滲漏輔助措施

在津赤路站施工過程中，為防止地下連續(xù)墻墻幅接縫部位出現(xiàn)滲漏水影響基坑開挖及主體結(jié)構(gòu)施工的正常進行，特采取了預(yù)防滲漏的輔助措施。該輔助措施是在地下連續(xù)墻施工縫迎土面采用高壓旋噴注漿方法。

高壓旋噴注漿施工采用的參數(shù)表（二重管）：

項目 參數(shù)壓力（MPa） 0.7空氣流量（m3/min） 1-2噴嘴間隙（mm）及個數(shù) 1-2（2）壓力（MPa） 20流量（L/min） 80-120漿液噴嘴直徑（mm）及個數(shù) Ф2-3（2）注漿管外徑（mm） Ф50提升速度（cm/min） 約10旋轉(zhuǎn)速度（r/min） 約10水灰比 1.0填加劑（三乙醇胺） 0.3 ‰水泥用量 525 kg/m3

在地下連續(xù)墻每條施工縫處設(shè)計高壓旋噴樁2根，樁徑Ф800mm，樁中心距400mm，樁中心距地下連續(xù)墻200mm，樁長為地下水位以上1米至車站底板底面以下0.5米。布置如下圖：

4、出現(xiàn)滲漏的應(yīng)急措施

根據(jù)不同的滲漏水情況，分別采取兩種方案：當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)一般滲漏水時，采用化學(xué)注漿堵漏；當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)滲漏水較大時，采用基坑外高壓旋噴注漿堵漏。以下只介紹化學(xué)注漿方法（高壓旋噴注漿方法前面已經(jīng)介紹）。

化學(xué)注漿方法施工原則：“化學(xué)灌漿、剛?cè)峤Y(jié)合、共同作用”。

地下連續(xù)墻產(chǎn)生滲漏的部位重點集中在施工縫位置，如果出現(xiàn)滲漏水較小，按以下工藝施工：

（1）對滲漏水部位進行基面清理，清理出滲漏水部位的混凝土。

（2）先剔除泥土和松散的混凝土脆化層，然后清理并用水沖洗剔除部位側(cè)壁。

（3）在施工縫兩側(cè)交叉鉆孔，孔深視連續(xù)墻混凝土厚度而定，一般為混凝土厚度的1/2，在孔內(nèi)布設(shè)灌漿針頭，然后進行壓力試驗以確定灌漿的壓力。

（4）灌漿前的準(zhǔn)備：氰凝TPT型、催化劑、增強劑、穩(wěn)定劑、防水劑等進行化學(xué)漿液的配比，根據(jù)漏水量大小確定輔助材料的配制比例、凝膠和灌漿時間。

（5）開始灌漿，電動壓力灌漿泵工作壓力＜2.0MPa。

（6）觀察灌漿壓力直至漿液從施工縫中流出并膨脹時結(jié)束，然后換下一個注漿止水針頭處開始注漿，直至完成所有注漿止水針頭的化學(xué)壓力灌漿。

（7）檢查經(jīng)過化學(xué)壓力灌漿的漏水部位，如果發(fā)現(xiàn)從施工縫存在滲水現(xiàn)象，通過補灌完全解決滲漏水問題，保證化學(xué)灌漿堵漏實施部位不出現(xiàn)滲漏水。

（8）待化學(xué)壓力灌漿工作完成6-12小時后，清除固化冒流廢料。

工程選用材料一覽表

序號 材料名稱 牌號 材料用途1 氰凝防水堵漏增強材料 TPT 用于高壓灌注漿，封堵漏水量較大部位。2 剛性防水封堵材料 粉體 用于止水針頭及引流管的敷設(shè)，剔鑿后基礎(chǔ)裸露部位封堵找平。3 止水針頭 鋁合金 化學(xué)灌漿4 固化劑 化學(xué)灌漿漿液配置5 穩(wěn)定劑 化學(xué)灌漿漿液配置6 防水劑 有機硅 抗?jié)B砂漿添加劑7 丙酮 工業(yè) 清洗設(shè)備8 其它 輔助施工用材

經(jīng)過以上處理方法，天津地鐵2號線津赤路站地下連續(xù)墻沒出現(xiàn)過漏水現(xiàn)象，只在局部出現(xiàn)滲水，經(jīng)化學(xué)注漿方法處理，效果很好，完全達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

五、結(jié)語

1、地下連續(xù)墻滲漏較嚴(yán)重的部位集中在施工縫部位，防滲漏方案的設(shè)計以及施工,應(yīng)以此為重點。

2、合理選擇配合比參數(shù)也是混凝土具有良好抗?jié)B性的保證。

3、采用復(fù)合鎖口管連接的墻體接頭工藝是預(yù)防地下連續(xù)墻接縫滲漏水非常有效的方法。

4、采用高壓旋噴注漿防滲漏的輔助措施以及化學(xué)注漿處理滲漏的應(yīng)急措施都是不可缺少的。

[1] 叢靄森.地下連續(xù)墻的設(shè)計施工與應(yīng)用，北京：中國水利水電出版社，2001

[2] 江正榮.建筑施工工程師手冊，北京，中國建筑工業(yè)出版社，2006

[3] 徐至鈞，全科政.高壓噴射注漿法處理地基[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004

TU758

1674-3954（2011）03-0406-02