兼作永久墻的地下連續(xù)墻缺陷處理研究

羅永健，黃俊光

（廣州市設(shè)計院 廣州510620）

0 引言

地下連續(xù)墻具有整體性好、抗側(cè)剛度大、止水效果好、強度高、防滲性能好以及施工時對周圍環(huán)境影響小等特點，在周邊環(huán)境有較高保護要求的深基坑工程中應(yīng)用越來越廣[1]。支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合是地下結(jié)構(gòu)建設(shè)的一種有效經(jīng)濟的方法，是近年來迅速發(fā)展和應(yīng)用的主要方向[2]。兩墻合一的連續(xù)墻在施工期間作為基坑的支護豎向支護結(jié)構(gòu)，主要發(fā)揮擋土止水的作用；進入主體工程投入使用期間，它又作為地下室的結(jié)構(gòu)外墻，成為主體結(jié)構(gòu)的一部分。兼作永久墻的連續(xù)墻的支護型式有止水、支擋、防滲以及地下室結(jié)構(gòu)外墻的作用，具有明顯的技術(shù)可行性及經(jīng)濟合理性[3-9]。

區(qū)別于一般支護連續(xù)墻，兼作永久墻的地下連續(xù)墻的設(shè)計，需同時滿足基坑開挖和永久使用兩個不同階段的強度和變形要求[10]，設(shè)計應(yīng)包絡(luò)設(shè)計所有工況，但同時應(yīng)考慮現(xiàn)場施工效率及便于現(xiàn)場施工操作。實際工程中，受施工水平及水文地質(zhì)條件等因素的影響，地下連續(xù)墻墻體在開挖后會存在露筋、鼓包、蜂窩麻面以及接縫滲漏等問題，影響永久使用，需要有效的預(yù)防控制以及后續(xù)處理方法。

本文通過具體工程實例分析研究兼作永久墻的連續(xù)墻質(zhì)量缺陷的控制處理方法。

1 常見缺陷及控制方法

1.1 連續(xù)墻混凝土露筋

露筋即連續(xù)墻鋼筋沒有被混凝土完全包裹，裸露在外，主要是施工連續(xù)墻時浮漿破除出現(xiàn)破皮的情況（見圖1a）。

控制方法：管控混凝土的各項指標，在澆筑時嚴格保證振搗的密實性，同時按要求控制連續(xù)墻的浮漿破除速度。

1.2 連續(xù)墻混凝土鼓包

連續(xù)墻混凝土鼓包即由于地質(zhì)原因及地下水位上下浮動沖刷泥漿護壁，連續(xù)墻施工時泥漿護壁失效塌孔，造成局部尺寸大于設(shè)計圖紙的情況（見圖1b）。

圖1 連續(xù)墻露筋及鼓包Fig.1 Exposed Reinforcing Bars and Concrete Bulge of Diaphragm Wall

控制方法：嚴格控制護壁泥漿的選材，施工前進行泥漿配合比試驗確定合適參數(shù)，針對深厚的淤泥層及地下水位浮動大的地層，在連續(xù)墻兩側(cè)設(shè)置護槽攪拌樁。

1.3 連續(xù)墻混凝土蜂窩麻面

蜂窩是指連續(xù)墻混凝土表面露出石子的深度大于5 mm（無露筋現(xiàn)象），且周邊無水泥砂漿的蜂窩狀缺陷（見圖2a）。麻面是連續(xù)墻表面上出現(xiàn)無數(shù)的小凹點的現(xiàn)象（無露筋現(xiàn)象）。蜂窩麻面主要是由于配合比不符合要求，砂漿與石子分離造成的。

控制方法：施工階段嚴格水泥砂漿管理，控制施工時的水灰比小于0.6，每m3使用的水泥量大于370 kg，攪拌后的混凝土塌落度控制在18～20 cm 的范圍，且水泥配合比應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場的試驗確定。

1.4 連續(xù)墻混凝土孔洞

連續(xù)墻混凝土孔洞是指混凝土中孔穴的深度和長度都大于保護層的厚度，產(chǎn)生孔洞的連續(xù)墻一般還會出現(xiàn)露筋的現(xiàn)象，且常在連續(xù)墻端頭混凝土與型鋼交接的部位出現(xiàn)（見圖2b）。

控制方法：制定混凝土振搗流程及順序，選擇正確的振搗方法，同時監(jiān)控防止漏振；水泥拌制和使用時必須進行檢驗，混凝土現(xiàn)場的澆筑及振搗應(yīng)按照正確的操作流程及方法進行。

1.5 連續(xù)墻滲水

一般出現(xiàn)在連續(xù)墻端頭混凝土與型鋼交接的部位，是由于連續(xù)墻工字鋼接頭處存在部分夾泥現(xiàn)象，在基坑外側(cè)地下水作用下，由工字鋼接頭薄弱處向基坑內(nèi)突涌，造成地下連續(xù)墻出現(xiàn)滲水現(xiàn)象（見圖2c）。

控制方法：連續(xù)墻完成槽位開挖后，應(yīng)按圖紙尺寸要求檢查槽位、槽寬、槽深及垂直度等指標，滿足圖紙要求后，方可進行清槽換漿工作，且在換漿前應(yīng)清刷接頭面，不得殘留有夾泥等無用粘著物，澆筑連續(xù)墻混凝土?xí)r應(yīng)間隔轉(zhuǎn)動接頭管，拔管時注意保護接頭處的混凝土。

圖2 連續(xù)墻蜂窩麻面、孔洞及滲水Fig.2 Honeycombs and Pitting Surface，Holes and Seepage of Diaphragm Wall

2 實例工程

2.1 工程概況

某項目位于廣州市海珠區(qū)，基坑面積約10 218.7 m2，周長約476.2 m，開挖深度約19.63 m，基坑設(shè)計按安全等級為一級，圍護結(jié)構(gòu)采用1 m 厚連續(xù)墻（兼作永久墻）+2 道鋼筋混凝土支撐，基坑的典型平剖面如圖3 所示。

圖3 基坑平面及剖面圖Fig.3 Foundation Pit Plane and Section View

基坑開挖范圍巖土層主要為：雜填土、淤泥質(zhì)土（流塑）、粉細砂（松散）、中砂（松散～稍密）、粗礫砂（稍密～中密）、粉質(zhì)粘土（可塑-硬塑）及強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。

2.2 缺陷統(tǒng)計

基坑開挖至第2 道支撐底發(fā)現(xiàn)已施工的連續(xù)墻均存在明顯的表觀質(zhì)量缺陷，質(zhì)量缺陷主要表現(xiàn)為：墻體露筋（主要體現(xiàn)在連續(xù)墻頂與冠梁相接處夾渣、露筋嚴重）、墻體蜂窩麻面以及連續(xù)墻槽段接頭存在縫隙及孔洞，具體統(tǒng)計如圖4 所示。

圖4 缺陷統(tǒng)計Fig.4 Defect Statistics

2.3 缺陷原因分析

⑴施工及使用階段裂縫計算按內(nèi)外側(cè)0.2 mm控制，最大配筋為32@70，豎向受力筋凈間距僅為38 mm，混凝土澆筑困難；

⑵密間距情況下，施工時混凝土澆筑僅采用常規(guī)振搗方法，未采用有針對性的有效措施；

⑶開挖范圍存在流塑狀淤泥質(zhì)土以及松散粉細砂，榻孔情況嚴重，但施工連續(xù)墻時成槽護壁不充足且清孔不干凈。

3 缺陷處理方法

從缺陷統(tǒng)計可以看出，本項目大面積連續(xù)墻出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，揭露基坑支護及永久地下室外墻存在以下風(fēng)險：

⑴連續(xù)墻露筋、麻面、連續(xù)墻頂與冠梁相接處夾渣，連續(xù)墻實際厚度小于圖紙設(shè)計厚度；

⑵連續(xù)墻頂與冠梁相接處夾渣、連續(xù)墻槽段接頭存在縫隙及孔洞，基坑施工以及后期正常使用時，墻體滲水；

⑶連續(xù)墻表層出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，保護層厚度小于圖紙設(shè)計厚度。

基于上述情況，本項目的初步處理意見如下：對已發(fā)現(xiàn)缺陷問題的連續(xù)墻及時進行處理修補，具體方法如下：

3.1 露筋的處理方法

連續(xù)墻露筋首先用沖擊工具將處理范圍內(nèi)松散薄弱的混凝土剔除，具體方法為用鐵錘+鐵釬進行人工鑿除或電鉆剔除或高壓水槍沖洗，然后將鋼筋上的鐵銹清洗干凈，提前澆水濕潤，再用拌合均勻的水泥漿將露筋部分涂刷填實，待水泥漿稍微風(fēng)干后再用防水砂漿抹壓平整，如遇露筋嚴重的可采用噴射高標號混凝土及掛網(wǎng)的措施進行處理。

3.2 混凝土鼓包的處理方法

對于鼓包的混凝土墻面，根據(jù)混凝土墻面具體情況，確定好需要打鑿的范圍，并在周圍做好標記，然后用扁鉆鑿除需要鑿除的混凝土墻面，并用尖鉆將其表面鑿成間距均勻分布的橫向或豎向槽條。鑿除過程中嚴禁用大錘或野蠻施工，注意保護混凝土結(jié)構(gòu)，以免混凝土墻面鑿除后又采取修補的方法進行處理，然后將混凝土墻面清理干凈，提前澆水濕潤24 h，用白水泥漿飾面，再采用成品防水砂漿抹壓平整。

3.3 蜂窩的處理方法

對于小而淺的蜂窩：將調(diào)好的砂漿用批刀壓入蜂窩面，同時注意抹平表面刮除多余砂漿；養(yǎng)護24 h，填補的砂漿達到一定強度后，使用角磨機或者砂紙打磨混凝土表層。

對于大且深的蜂窩：先用鐵錘+鐵釬剔除蜂窩處松散薄弱的混凝土及無用的砂石，沖刷干凈后支模澆筑高一等級的自密實抗?jié)B細石混凝土，仔細養(yǎng)護7 d以上。對影響承載力同時難于清除的深蜂窩，在缺陷處埋設(shè)壓漿管及排氣管，表面支模澆筑高一等級的自密實抗?jié)B微膨脹細石混凝土，封閉處理范圍后表層再用防水砂漿抹平，檢測后達不到要求時，再采用預(yù)留的壓漿管壓入水泥漿進行處理。

3.4 麻面的處理方法

首先鑿除麻面處松散薄弱層，然后用清水清洗干凈，再向鑿除處混凝土表層噴水，待吸水飽和后，在混凝土表面均勻涂抹防水砂漿，以上操作反復(fù)進行不少于4 次，直至向麻面鑿除處被水泥漿完全覆蓋。養(yǎng)護24 h 后，用涂抹水泥灰的方法進行細部的修補恢復(fù)，保證新舊混凝土面的平順、密實。

3.5 孔洞的處理方法

首先鑿除不密實的混凝土及突出的石子顆粒，宜采用斜向鑿除的方式防止有死角，便于灌筑混凝土。然后用高壓水槍沖洗鑿除干凈的孔洞，表層噴水充分濕潤，在連續(xù)保持濕潤72 h 后，在孔洞處支模澆筑高一等級的自密實抗?jié)B微膨脹細石混凝土，注意采用小振搗棒認真振搗嚴實，再用防水砂漿抹平。

對于較大的孔洞在澆筑混凝土前須支好模板，再澆筑混凝土，伸出結(jié)構(gòu)面的混凝土影響后續(xù)施工時，可將伸出部分再剔掉。

3.6 連續(xù)墻接頭滲水的處理方法

⑴針對漏水點，先引水，采用堵漏靈對漏水通道進行埋管封堵，將水從管中引出來，至少在兩個位置各埋一根管，一根用于注漿，一根用于排氣（排液），后封堵，注雙液漿（水泥漿和水玻璃溶液）。

⑵針對連續(xù)墻接頭滲水點，在滲水的連續(xù)墻接頭處埋設(shè)一根注漿管，注單液漿（水泥漿）處理。如滲水情況比較嚴重，也可注雙液漿。

⑶對地下連續(xù)墻濕漬部分，可以直接抹防水砂漿。

4 缺陷處理效果

露筋、鼓包及蜂窩麻面處理前后如圖5 所示，孔洞及接頭滲水處理前后如圖6 所示。開挖至底現(xiàn)場照片如圖7 所示，監(jiān)測值統(tǒng)計如表1 所示。

圖5 露筋、鼓包及蜂窩麻面處理前后Fig.5 Before and after Treatment of Reinforcing Bars，Concrete Bulge and Honeycomb

從處理完后的墻面表觀效果以及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，基坑現(xiàn)狀安全，但鑒于連續(xù)墻兼作永久墻，下一階段地下室施工仍需要注意以下問題：

⑴施工階段問題：根據(jù)已開挖的地下連續(xù)墻的表面觀感質(zhì)量、檢測報告以及基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)，表示目前地下連續(xù)墻作為基坑支護措施現(xiàn)狀安全，不影響下一階段土方開挖，但應(yīng)注意漏水點封堵工作，宜采用外側(cè)封堵，內(nèi)側(cè)疏排的方法解決；

⑵永久使用階段問題：地下連續(xù)墻存在大量質(zhì)量問題則難以滿足原設(shè)計的“兩墻合一，設(shè)置疏水夾層”所需的防水性、耐久性和承載力等要求，采用疊合墻處理，在連續(xù)墻內(nèi)側(cè)新做一道鋼筋混凝土墻。

圖6 孔洞及接頭滲水處理前后Fig.6 Before and after Treatment of Holes and Seepage

圖7 開挖至底現(xiàn)場照片F(xiàn)ig.7 Picture from Excavation to the Bottom

表1 開挖至底現(xiàn)場監(jiān)測值統(tǒng)計表Tab.1 Statistical Table of Field Monitoring Values from Excavation to Bottom

5 結(jié)論

本文歸納總結(jié)兼作永久墻的連續(xù)墻質(zhì)量缺陷的控制處理方法，列舉一個實際工程重點闡述兩墻合一有針對性設(shè)計及精心施工的重要性，得出以下結(jié)論及經(jīng)驗：

⑴從實例工程監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，基坑位移變形小，強度富余大，兩墻合一連續(xù)墻配筋施工階段宜以強度及變形控制為主，并驗算正常使用階段裂縫；

⑵不同地區(qū)應(yīng)通過實驗確定泥漿比重，預(yù)防露筋、蜂窩麻面等質(zhì)量缺陷；

⑶連續(xù)墻子母槽段先后施工，后施工槽段應(yīng)清孔干凈后方可進行鋼筋吊入及混凝土澆搗，減少后期接頭滲漏水風(fēng)險；

⑷連續(xù)墻接頭滲漏水宜采用外側(cè)封堵，內(nèi)側(cè)疏排的方法解決。