竇 濤
中冶地勘巖土工程有限責任公司,河北 廊坊 065201
地下連續(xù)墻引入我國工程建筑領(lǐng)域已近40年,尤其是最近20年,在現(xiàn)代建筑基礎(chǔ)工程施工中被廣泛使用。地下連續(xù)墻的質(zhì)量與各施工環(huán)節(jié)均有密切關(guān)系,其中,接頭形式及施工是地下連續(xù)墻施工較為重要的一個環(huán)節(jié)。地下連續(xù)墻的主要作用是擋土、防滲,并作為承重結(jié)構(gòu)的一部分,而防滲效果直接與接頭的質(zhì)量相關(guān),合理的接頭形式能增強防滲效果。
接頭管接頭又被業(yè)界人士稱為鎖口管接頭,是當前應用較為普遍的配件。其優(yōu)點是接頭構(gòu)造簡單、施工工期較短、加工方便、可重復利用、成本相對較低,且刷壁較為方便,容易清理先期槽段內(nèi)側(cè)墻壁的泥漿,施工、安裝工藝也較為成熟。缺點是與墻體不存在剛性連接,應力傳遞效果不佳,抵抗彎矩能力不足,極易出現(xiàn)漏水等現(xiàn)象;且無法有效掌握接頭管拔管時間,若提前拔出接頭管,則混凝土仍處于流動狀態(tài),還沒有成型,若太晚拔管,則混凝土與接頭管黏結(jié)過于緊密,不易拔出,容易損壞墻體;自重較大,接頭內(nèi)不能預埋水平構(gòu)件;剛度差,易發(fā)生變形;深地下連續(xù)墻不宜采用接頭管接頭。
接頭箱接頭為凸形空心箱體,由厚板制作而成,與墻同寬或稍小,屬于一種剛性連接,可用于傳遞剪力和拉力。其施工方法與接頭管大體相同,只是用接頭箱替代了接頭管。施工工藝為單元槽段開挖后吊運接頭箱。由于接頭箱在澆筑混凝土的側(cè)面開孔,可以將鋼筋籠端部的水平鋼筋或縱向接頭鋼板插入接頭箱內(nèi)。在進行混凝土澆筑時,接頭箱的敞開口需要被焊接在鋼筋籠上的鋼板上,從而達到遮擋效果,避免澆筑的混凝土進入接頭箱。拔出接頭箱后,開挖單元槽段,吊出后墻段鋼筋籠,澆筑混凝土會產(chǎn)生新的接頭。兩個相鄰單元槽段的水平鋼筋交替重疊,因此該接頭為剛性整體節(jié)點。此方法類似于接頭管連接,但其區(qū)別在于連續(xù)鋼筋籠的剛性連接可以通過在接頭處增加一個開口接頭箱來實現(xiàn)。接頭箱接頭可以使地下連續(xù)墻形成一個整體接頭,具有良好的剛度。與接頭管相似,其可操作性強,并可重復使用,成本造價低。
隔板是用鋼板作為單元槽段澆筑混凝土的堵頭,這種接頭既可以使鋼筋在接頭保持連續(xù),又可以不連續(xù)(非剛性接頭),也可根據(jù)設(shè)計要求和施工條件而定。
(1)剛性隔板式接頭的隔板為榫形隔板,相對于柔性隔膜接頭,其最大的優(yōu)勢在于增加鋼筋籠預留接頭筋,使接頭剛度得到了大幅度提升,具有變形小、抗?jié)B漏性能好等諸多優(yōu)勢;缺點是施工難度大,化纖罩布破損失效相對較多,用刷墻段的側(cè)墻清理墻面困難。
(2)改進型剛性隔板式接頭是在隔板式接頭的基礎(chǔ)上,合理使用平鋼板作隔板,將化纖罩布改成15mm厚馬口鐵皮,其優(yōu)點主要有剛度好、變形小;馬口鐵不會被輕易損壞,控制混凝土溢流進入接頭效果最佳。其缺點是馬口鐵皮不會輕易滲濾泥漿,且易在已澆筑的混凝土表面摻入泥漿,如果在馬口鐵上設(shè)計適當數(shù)量的滲濾泥漿小孔,問題就可以輕松解決;另外,它比接頭管接頭工序多。
(1)優(yōu)點:①施工工藝簡單,施工速度快,適用于各種地層。②接頭的滲水路徑較長,因此止水效果較好。③結(jié)構(gòu)強度與剛度好,增加了墻體縱向的抗彎、抗剪能力。④不需考慮混凝土灌注時的側(cè)力。
(2)缺點:①鋼板接縫寬度略小于連續(xù)墻槽段寬度,在向槽內(nèi)澆筑混凝土時極易出現(xiàn)繞流現(xiàn)象,從而對后續(xù)槽段施工造成一定困擾,因此刷墻、清除墻側(cè)壁上的泥漿至關(guān)重要,不容忽視。一旦問題沒有得到妥善處理,勢必會造成接頭滲漏。在軟弱砂層和透水性強的地層中,若連續(xù)墻的管溝寬度大于設(shè)計寬度,則更容易引起滲漏問題。②用鋼量較大,不能重復使用,工程造價高。③自身重量較大,工序多,加工制作過程較煩瑣。
(1)優(yōu)點:①可以傳遞彎矩、軸力和剪力。②現(xiàn)場施工工序少,施工速度快。③刷壁清漿比較方便,能確保接頭混凝土的質(zhì)量,也有利于防止?jié)B漏。④成本造價低,鋼筋混凝土接頭能夠節(jié)省很多止水鋼板,與鋼板接頭相比,地下連續(xù)墻綜合單價要低10%~15%,從而使工程總價降低。⑤建議鋼筋混凝土接頭在車間內(nèi)提前制作,這樣可以更好地保證生產(chǎn)質(zhì)量,且不同時拔出,從而能減少墻體本身的混凝土澆筑量,有效縮短整體施工周期。⑥鋼筋混凝土接頭可以有效減少對周圍環(huán)境的污染,如果采用鋼板接頭,焊接過程中會釋放大量有害氣體,對作業(yè)人員的身體和環(huán)境都會造成一定傷害,而混凝土預制接頭的生產(chǎn)對環(huán)境污染相對較小。
(2)缺點:①自身重量比較大,有時需要分節(jié)制作,占用的場地較大。②對接樁精度要求相對較高。③需要使用較大的起吊裝置。
地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有中等腐蝕性,且槽段之間的接頭往往形成結(jié)構(gòu)的薄弱點,而地下連續(xù)墻作為支撐結(jié)構(gòu),大部分墻體又是主體結(jié)構(gòu)的一部分,會成為永久結(jié)構(gòu),因此防止地下連續(xù)墻槽段接頭漏水至關(guān)重要。對此重要部位開展施工時,可采取如下措施防止接頭漏水:
(1)在鋼筋籠臨近基坑側(cè)、槽段接頭處和基礎(chǔ)筏板頂板處焊接鍍鋅鋼板。
(2)槽段接頭處及地下連續(xù)墻外側(cè)施工一排高壓旋噴樁。對于基坑較深的部位,施工兩排高壓旋噴樁;對于基坑深度不同的基坑交接處,施工兩排高壓旋噴樁,起到截水作用。
(3)地下連續(xù)墻兼為主體結(jié)構(gòu)的接頭采用H型鋼,保證接頭質(zhì)量,同時也起到防水作用。
(4)接頭縫外回填砂石袋或土袋,可以預防混凝土發(fā)生繞流。
(5)對于事先成型的溝槽段,側(cè)面往往有很多泥土,因而需要用專用的刷墻機進行清理。通常需要刷10遍以上,以保證接縫表面新舊混凝土緊密連接,否則兩壁之間可能會夾雜泥漿,導致泄漏問題出現(xiàn)。
(6)槽段護壁泥漿應精心配制,以保證成槽和清槽過程中槽壁土體的穩(wěn)定性;成槽機在成槽期間必須確保上下垂直勻速,盡可能地避免對側(cè)壁土壤的擾動。
(7)盡可能避免相鄰槽段連續(xù)施工,以減少或消除偏心鋼筋籠帶來的負面影響;鋼筋籠必須垂直緩慢下放,遇到障礙物時,必須先起吊,排除障礙物后再下放,不得強行下放。
(1)基坑開挖時,由于工期較緊,有些地方不能保證先支撐后開挖的原則。其原因是支撐完會影響土方開挖效率,有些部位出現(xiàn)超挖現(xiàn)象,最終使基坑出現(xiàn)不同程度的變形,地連墻接頭處也隨之變形。
(2)設(shè)計時未考慮墻體的防水措施。地下連續(xù)墻作為基坑支護結(jié)構(gòu)不能代替地下室結(jié)構(gòu)墻,在設(shè)計中應該考慮地下防水結(jié)構(gòu)。
(3)棧橋出口伸縮縫處于地下水位以下,地下水位位置處的結(jié)構(gòu)防水未完全封閉,地下水通過伸縮縫滲入棧橋內(nèi),造成棧橋內(nèi)地板滲漏水。
(1)對地下室地板及其他施工縫部位局部滲漏點采取針式高壓注漿(注入防水膠如高彈性水溶性聚氨酯)堵漏,部分滲水采用排水溝與集水井進行室內(nèi)排水。
(2)在伸縮縫四周進行地面注漿,注漿范圍不小于伸縮縫兩側(cè)各2m,同時對伸縮縫進行針式高壓注漿進行封堵。
(3)對連接部位的積水處設(shè)置排水溝、集水井,集中排水。
(4)若對墻體滲漏部位進行針式高壓注漿封堵后仍有滲水現(xiàn)象,則采取打孔下過濾管,把水疏導出來,通過管道排到排水溝。
綜上所述,地下連續(xù)墻施工周期短,質(zhì)量可靠,非常適合城市建設(shè)施工。但是,若質(zhì)量得不到保證,地下連續(xù)墻將無法最大限度地發(fā)揮其作用價值,從而給后續(xù)質(zhì)量問題處理和其他施工帶來困難。為了確保地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量,必須注意事前、事中控制,全面深入地了解質(zhì)量管理中的漏洞和重點,從而加大現(xiàn)場各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理力度,進而更好地控制地下連續(xù)墻的質(zhì)量。