地下連續(xù)墻工字鋼接頭施工技術(shù)創(chuàng)新

梁亞華 戈祥林 范 波 梁海波

中國建筑第八工程局有限公司廣西分公司 廣西 南寧 530028

1 工字鋼接頭常規(guī)施工技術(shù)

地下連續(xù)墻按照施工順序通常劃分為首開槽、連接槽、閉合槽，其中首開槽須設(shè)置2個(gè)工字鋼接頭，連接槽設(shè)置1個(gè)工字鋼接頭，閉合槽無需設(shè)置工字鋼接頭。工字鋼接頭施工主要包括制作、安裝定位、回填、刷壁等內(nèi)容[1-5]。

1）工字鋼接頭制作：工字鋼接頭一般采用鋼板現(xiàn)場分節(jié)焊接加工，加工完成后，將不同節(jié)段的工字鋼轉(zhuǎn)到鋼筋籠加工場，拼裝并焊接至鋼筋籠兩側(cè)，隨鋼筋籠吊裝入槽，通常在工字鋼接頭內(nèi)側(cè)翼板上通長焊接2塊鍍鋅鐵皮，混凝土澆筑時(shí)擴(kuò)張，起到防混凝土繞流作用。

2）工字鋼接頭回填：在地下連續(xù)墻施工過程中，成槽寬度一般比設(shè)計(jì)槽段寬約40 cm，便于鋼筋籠下放。在鋼筋籠及接頭下放之后，超寬部分采用砂袋或泡沫板進(jìn)行填充密實(shí)（圖1），為工字鋼接頭背面提供足夠的支撐反力，也防止?jié)仓鄱位炷晾@流至接頭背側(cè)。

圖1 地下連續(xù)墻工字鋼接頭回填示意

3）接頭刷壁：在施工連接槽和閉合槽時(shí)，完成槽段的開挖、下放鋼筋籠之前，需要對相鄰已澆筑槽段的工字鋼接頭進(jìn)行清刷，清除接頭鋼板上面的砂袋殘留物、泥皮及繞流的混凝土，保證2幅槽段混凝土連接質(zhì)量，避免接縫形成薄弱點(diǎn)，產(chǎn)生滲漏水。常用的刷壁方法為吊起刷壁器（圖2），依靠重力上下來回刷壁，一般刷壁次數(shù)不少于20次，以刷壁器鋼刷不帶泥皮為止。

圖2 刷壁器

2 施工技術(shù)改進(jìn)與應(yīng)用

2.1 鎖口管＋砂袋回填

工字鋼常規(guī)做法采用砂袋或泡沫回填，工藝成熟，操作簡單，但是費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，須花費(fèi)較多的人力、物力去裝砂袋、填砂袋。經(jīng)過調(diào)查，部分工程亦采用“接頭鋼塞＋砂袋”的方式進(jìn)行處理，但接頭鋼塞主要依靠起重設(shè)備進(jìn)行拔塞，受限于槽段深度影響，鋼塞埋得越深，鋼塞的抗拔力越大，越容易造成拔塞失敗，風(fēng)險(xiǎn)較大。因而該方式一般用于深度小于15 m的槽段。采用“鎖口管＋砂袋”（圖3）的回填方式進(jìn)行處理可較好地解決以上問題：一是鎖口管代替大部分砂袋，重復(fù)利用，可以省工、省時(shí)又降低成本；二是鎖口管有配套的液壓頂升架，可以施加6 000 kN以上提拔力，鎖口管自身和連接插銷強(qiáng)度大，施工安全可靠。

圖3 鎖口管＋砂袋回填示意

施工技術(shù)要點(diǎn)分析：地下連續(xù)墻工字鋼接頭采用“鎖口管＋砂袋”的回填方式，須提前預(yù)備與槽段厚度一致的鎖口管，開挖槽段寬度比鎖口管外邊寬10 cm左右，以填充密實(shí)砂袋。在施工過程中，較突出的重、難點(diǎn)是拔管時(shí)間把握不準(zhǔn)，混凝土繞流與管壁黏結(jié)凝固，導(dǎo)致鎖口管無法拔出。主要解決措施是采用在待施工槽段沿著鎖口管外壁進(jìn)行挖槽卸載土壓力，并移除液壓提升架，采用挖掘機(jī)等機(jī)械對鎖口管敲振，使鎖口管與初凝混凝土間產(chǎn)生松動或脫離，然后再進(jìn)行拔管（圖4）。

圖4 鎖口管側(cè)壓力卸載拉拔示意

2.2 成槽一體式刷壁器

傳統(tǒng)刷壁工藝采用鋼絲刷依靠重力貼著工字鋼腹板腔上下洗刷，此工藝主要存在耗時(shí)長、效果差，對繞流凝結(jié)在工字鋼腹板上的混凝土等硬塊無法刷除等缺陷，形成后期接頭滲流隱患。項(xiàng)目設(shè)計(jì)成槽一體化刷壁器，可將刷壁器安裝在成槽機(jī)抓斗上，通過抓斗液壓動力進(jìn)行刷壁（圖5），刷壁器寬度按工字鋼接頭腹板寬度確定。下方設(shè)置1排破碎齒，進(jìn)行接頭腹板內(nèi)混凝土或硬塊泥土的刮鏟，上方設(shè)置鋼刷，可進(jìn)一步清刷細(xì)微雜物，一般刷壁10次左右均可刷干凈，使用方便快捷，效果顯著（圖6）。

圖5 成槽一體式刷壁器

圖6 成槽一體式刷壁示意

2.3 接縫聲吶滲流探測

聲吶滲流探測技術(shù)，常用于水利、水電、地質(zhì)災(zāi)害評估、地鐵滲流監(jiān)護(hù)、石油管線水文地質(zhì)調(diào)查、基坑止水結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測，主要通過三維流速矢量聲吶測量儀對水流速度場進(jìn)行測量。

如果地下連續(xù)墻體接縫存在滲漏，產(chǎn)生滲流場，聲吶探測器陣列能夠精細(xì)地測量出聲波在流體中能量傳遞的大小與分布，依據(jù)陣列測量數(shù)據(jù)的時(shí)空分布，顯示出滲流聲源發(fā)出的方向，準(zhǔn)確判斷滲漏位置和滲漏程度，可在基坑開挖前進(jìn)行注漿止水加固處理，大大降低了開挖后的滲漏或涌水涌砂事故的風(fēng)險(xiǎn)。

基坑工程使用聲吶滲漏檢測，通常在迎土面靠近接縫位置提前埋設(shè)φ60 mm檢測管（圖7），作為探測儀檢測路徑，并在進(jìn)行坑內(nèi)降水后，使基坑內(nèi)外形成水頭差，才可檢測接縫滲漏情況。

圖7 檢測管埋設(shè)示意

3 結(jié)語

基坑開挖過程接縫滲漏、涌水涌砂事故會造成周邊地面、道路及建（構(gòu)）筑物開裂、塌陷等風(fēng)險(xiǎn)。尤其對于周邊環(huán)境復(fù)雜、水文地質(zhì)條件差的深基坑工程，如何做好地下連續(xù)墻接縫滲漏處理，采用新技術(shù)新工藝進(jìn)行施工，提高施工質(zhì)量，做到事前預(yù)防控制，是成本控制、安全風(fēng)險(xiǎn)管控重、難點(diǎn)。