粉砂富水地層中連續(xù)墻接頭止水失效預(yù)防及處理措施

尹富

摘 要：文章結(jié)合工程實(shí)例，闡述了粉砂富水地層中地下連續(xù)墻工字鋼接頭滲漏水的預(yù)防及處理措施，可供類(lèi)似工程參考。

關(guān)鍵詞：粉砂富水地層；連續(xù)墻接頭；滲漏水；預(yù)防；處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）14-0144-02

地下連續(xù)墻剛度大、占地少，可承受很大的土壓力，有利于充分利用紅線(xiàn)內(nèi)有限的地面和空間，充分發(fā)揮投資效益；且地下連續(xù)墻對(duì)地基的適用范圍很廣，從軟弱的沖積地層到密實(shí)的砂礫層，軟土、硬巖等所有地層都可以建造，由于具有一系列優(yōu)點(diǎn)，地下連續(xù)墻已經(jīng)在城市地鐵等深基坑支護(hù)工程中得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)自引入地下連續(xù)墻施工以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年的摸索實(shí)踐，對(duì)該工藝進(jìn)行反復(fù)創(chuàng)新，施工技術(shù)日益成熟，然而地下連續(xù)墻接頭處理仍是連續(xù)墻質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)，地下連續(xù)墻接頭未處理好，對(duì)基坑安全及工期將會(huì)產(chǎn)生重大的影響。

1 工程概況

某車(chē)站基坑長(zhǎng)約216.50 m，寬32.7 m，埋深17.33 m，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻（103個(gè)槽段，墻厚1 000 mm，墻深約18～25 m），接頭采用工字鋼?；娱_(kāi)挖地層主要為軟土地層（人工填土層<1>、淤泥層<2-1A>、粉細(xì)砂層<2-2>、中粗砂<2-3>、粉質(zhì)粘土<2-4>、粉質(zhì)粘土層<5N-2>）。連續(xù)墻大部分處于粉砂富水地層中，接頭止水質(zhì)量較難保證。特別是基坑處于軟弱地層中，且除第一道支撐為混凝土支撐外，其它二道均為鋼支撐，若連續(xù)墻接頭失效出現(xiàn)涌水、涌砂將極易導(dǎo)致支撐失穩(wěn)和基坑坍塌。

2 影響接頭止水效果的因素分析

結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，影響連續(xù)墻接頭質(zhì)量的主要因素有：

①成槽垂直度控制不好和鋼筋籠下放時(shí)偏斜，導(dǎo)致接頭咬合不好甚至是墻體錯(cuò)縫，影響接頭的防滲能力，嚴(yán)重者還將影響地下連續(xù)墻的整體剛度和穩(wěn)定性。

②鋼筋籠加工質(zhì)量不好或吊裝過(guò)程中變形，工字鋼與鋼筋的焊接不牢，鋼板不平直有撓角或吊裝過(guò)程中鋼筋籠因剛度不夠發(fā)生變形等。

③接頭處槽壁坍方導(dǎo)致接頭夾泥夾渣。

④接頭處沖刷不徹底。

⑤特殊槽段處處理不好。

3 預(yù)防措施

3.1 加強(qiáng)垂直度控制

①?lài)?yán)格控制導(dǎo)墻施工的垂直度。

②成槽過(guò)程監(jiān)測(cè)抓斗垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差立即糾正，目前已設(shè)計(jì)出自動(dòng)垂直度檢測(cè)儀器，該儀器可及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差，建議施工時(shí)安裝該自動(dòng)檢測(cè)儀。

③出現(xiàn)明顯偏孔時(shí)，填充優(yōu)質(zhì)石塊，采用沖錘低錘密擊，反復(fù)掃孔糾正。

④成槽后采用專(zhuān)用探籠（寬3 m，厚0.88 m，高6 m）進(jìn)行槽段垂直度檢測(cè)，觀察探籠下放情況。若探籠能自由上下連續(xù)墻高度范圍，則垂直度滿(mǎn)足要求，若探籠下放困難，則需將探籠吊出，重新下放方錘進(jìn)行修孔作業(yè)，直至探籠能自由下放。

⑤鋼筋籠下方過(guò)程應(yīng)緩慢、平順，下放受阻時(shí)不得強(qiáng)行沖放。鋼筋籠就位過(guò)程中盡量靠基坑外側(cè)貼近，就位后在鋼筋籠與導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)之間塞入小工字鋼以確保鋼筋籠在槽段內(nèi)始終平行于導(dǎo)墻（防止水平移動(dòng)和偏斜），必要時(shí)還可在導(dǎo)墻面放置兩道工字鋼，將鋼筋籠吊筋與其焊接，從而防止鋼筋籠上浮移動(dòng)。

3.2 加強(qiáng)鋼筋籠的質(zhì)量控制

①對(duì)鋼筋籠加工平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)收，確保平臺(tái)水平且有足夠的承載力。為確保工字鋼加工質(zhì)量和精度，最好選用工廠(chǎng)專(zhuān)門(mén)加工后運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。

②工字鋼與鋼筋的焊接應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范實(shí)施，每隔3 m焊接一道“L”筋，加強(qiáng)鋼筋籠與工字鋼連接的整體性。

③鋼筋籠較長(zhǎng)，重量大，吊裝時(shí)容易脫焊、變形，采用U型加筋加強(qiáng)桁架剛度，防止吊裝過(guò)程中脫焊、變形。

④合理選擇吊點(diǎn)和吊裝方式，本工程采用160 t履帶吊車(chē)為主吊，25 t汽車(chē)吊輔助，減少起吊變形。

3.3 防止槽壁坍塌

①改善泥漿性能，在泥漿中加入適量的重晶石粉和CMC以增大泥漿比重和提高泥漿粘度，增大槽內(nèi)泥漿壓力和形成泥膜的能力。

②加高導(dǎo)墻，施工導(dǎo)墻施工時(shí)讓導(dǎo)墻高出地面20 cm，以提高槽內(nèi)泥漿液位，保證槽壁穩(wěn)定。

③減小施工影響，成槽時(shí)抓斗每次下放和提升應(yīng)緩慢勻速進(jìn)行，盡量減少抓斗對(duì)槽壁的碰撞和引起泥漿振蕩；施工中防止泥漿漏失并及時(shí)補(bǔ)漿，始終維持穩(wěn)定槽段所必須的液位高度，保證泥漿液面高于地下水位；施工過(guò)程中嚴(yán)格控制地面荷載，不使土壁受到施工附近荷載作用影響而造成槽壁塌方，確保墻身的光潔度。

3.4 做好接頭處理

①加強(qiáng)背后回填，鋼筋籠安放完成后，在工字鋼背側(cè)孔隙內(nèi)采用蛇皮袋裝土回填，每回填3 m左右用自重10 t的重錘夯實(shí)，確保工字鋼接頭處回填密實(shí)。待相鄰的地下連續(xù)墻成槽時(shí)將這些回填土一并去除，既可避免混凝土澆灌過(guò)程中鋼筋籠移位也可避免繞流混凝土與工字鋼直接接觸而難以去除，如圖1所示。

②設(shè)置防繞流裝置，在接頭工字鋼加焊1 mm厚的軟體鐵皮加砂土包施工，鐵皮與工字鋼焊在一起。澆注混凝土?xí)r，混凝土的流動(dòng)把軟體鐵皮推彎，最后鐵皮彎至緊貼槽側(cè)土體，防止混凝土流過(guò)工字鋼，如圖2所示。

③澆混凝土前用特制的鋼絲刷子沿接頭處孔壁，分段上下往復(fù)刷洗，直到刷子見(jiàn)不到淤泥為止（可在此基礎(chǔ)上增加刷壁15次以上，提高刷壁效果），每個(gè)接頭沖刷完后，必須由專(zhuān)職的質(zhì)檢員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)后方可移機(jī)，確保徹底清除掉附著在工字鋼腹板的泥皮。

3.5 做好特殊槽段的處理

①合理劃分槽段，盡量避免“Z”、“T”、“L”型等特殊槽段。

②對(duì)于“Z”、“T”、“L”型槽段易塌的陽(yáng)角部位，可采用預(yù)注漿處理。

③導(dǎo)墻施工時(shí)合理外放，對(duì)異型槽段拐角處應(yīng)向外放出至少40 cm，以便于沖（抓）到位，保證轉(zhuǎn)角處地下連續(xù)墻斷面完整。

④加強(qiáng)特殊槽段鋼筋籠的質(zhì)量控制，確保其強(qiáng)度和剛度，起吊前應(yīng)先根據(jù)特殊槽段的規(guī)格驗(yàn)算其形心位置，以此來(lái)合理選擇吊點(diǎn)，防止吊裝變形。

4 開(kāi)挖前及開(kāi)挖過(guò)程的預(yù)防處理措施

①為防范接頭涌水、涌砂引發(fā)基坑坍塌事故，可采取檢測(cè)、加樁止水等有針對(duì)性的修補(bǔ)措施，如本項(xiàng)目在連續(xù)墻鋼筋籠制作時(shí)每個(gè)接頭兩端都預(yù)埋超聲波檢測(cè)管，車(chē)站土方開(kāi)挖前對(duì)地下連續(xù)墻接縫處進(jìn)行接頭夾泥沙超聲波檢測(cè)（如圖3所示），發(fā)現(xiàn)夾泥的（或者有懷疑的）連續(xù)墻接頭處增設(shè)3根φ600@400雙管旋噴樁（基坑外側(cè)）加強(qiáng)連續(xù)墻接頭止水效果，旋噴樁應(yīng)打入粉質(zhì)粘土的不透水土層以下≥1 m（如圖4所示）。

②土方開(kāi)挖前應(yīng)先探挖每個(gè)接頭，探挖深度≥1.5 m，發(fā)現(xiàn)接頭有較大漏砂、漏水情況時(shí)立即回填，并從外側(cè)施工做旋噴樁加固處理；若發(fā)現(xiàn)小量滲漏水時(shí)應(yīng)先埋管引流，并從連續(xù)墻內(nèi)側(cè)向外側(cè)打小注漿管注漿（或壓漿）處理，處理完后再開(kāi)挖周邊的土層。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)上述處理，本項(xiàng)目在基坑開(kāi)挖過(guò)程中未發(fā)生接頭處大量漏水漏砂現(xiàn)象，表明上述措施對(duì)加強(qiáng)連續(xù)墻接頭質(zhì)量控制是有效的。連續(xù)墻接頭質(zhì)量控制牽涉到很多方面，只有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采取有針對(duì)性的預(yù)防措施，反復(fù)摸索實(shí)踐，才能避免和減少地下連續(xù)墻接頭滲漏，確?；娱_(kāi)挖安全。

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