巖層地區(qū)地下連續(xù)墻橡膠止水帶接頭施工中分離式接頭箱的應(yīng)用

馮國衛(wèi)

上海遠(yuǎn)方基礎(chǔ)工程有限公司 上海 200436

地下連續(xù)墻橡膠止水帶接頭利用橡膠止水帶具備良好的不透水性、延展性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過連續(xù)轉(zhuǎn)折曲線和縱向橡膠止水帶延長滲流線路，克服了地下連續(xù)墻鎖口管、工字鋼等接頭工藝受刷壁質(zhì)量影響而易滲漏的缺點(diǎn)，以取得良好止水效果，在蘇、浙、滬等軟土地區(qū)地下連續(xù)墻施工中得到廣泛應(yīng)用[1-4]。但以往橡膠止水帶接頭采用整體式接頭箱在軟土地區(qū)可順利實(shí)現(xiàn)側(cè)向剝離，但巖層地區(qū)因鄰近槽段成槽慢，導(dǎo)致側(cè)向剝離及周轉(zhuǎn)困難?，F(xiàn)結(jié)合杭州至富陽城際鐵路科創(chuàng)園站基坑項(xiàng)目，闡述分離式接頭箱在入巖地區(qū)橡膠止水帶接頭中的應(yīng)用。

1 工程概況

杭州至富陽城際鐵路科創(chuàng)園站為地下3層島式車站，車站外包總長度176.0 m，標(biāo)準(zhǔn)寬度31.5 m。主體基坑開挖深度25～28 m，車站基坑采用厚1.0 m地下連續(xù)墻支護(hù)，地下連續(xù)墻入中風(fēng)化粉砂巖不少于3.0 m，成槽深度35～38 m。

地下連續(xù)墻穿越地層工程地質(zhì)條件自上至下依次為：①人工填堆填土層并經(jīng)壓實(shí)，平均厚度2.1 m；②含礫粉質(zhì)黏土層，平均厚度4.2 m，礫石含量約20%，粒徑1～3 cm；③含黏土卵石層，平均層厚3.6 m，卵石含量約50%，粒徑3～8 cm；④全風(fēng)化砂巖層，風(fēng)化劇烈，平均層厚5.3 m；⑤強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖，平均層厚6.5 m，巖層裂隙發(fā)育，破碎；⑥中風(fēng)化粉砂巖，節(jié)理較發(fā)育，穿透厚度10.4 m，巖層完整指數(shù)0.55，飽和抗壓強(qiáng)度平均為38 MPa。

基坑地下連續(xù)墻成槽工藝采用旋挖鉆＋成槽機(jī)＋銑槽機(jī)組合工藝，接頭原設(shè)計(jì)為工字鋼接頭，后優(yōu)化為GXJ橡膠止水帶接頭。

2 橡膠止水帶接頭施工工藝

2.1 橡膠止水帶接頭（整體式接頭箱）

橡膠止水帶接頭（整體式接頭箱）施工工藝主要特點(diǎn)為：橡膠止水帶接頭（整體式接頭箱）的剝離需在完成后續(xù)槽段后，接頭箱剝離方式采取側(cè)向剝離方式。

2.2 橡膠止水帶接頭（分離式接頭箱）

橡膠止水帶接頭（分離式接頭箱）工藝將整體式接頭箱分為止水板＋接頭板2個(gè)組成部分（圖1）。分離式接頭箱利用止水板實(shí)現(xiàn)對橡膠止水帶的定位、保護(hù)，混凝土澆筑后，通過提前頂拔接頭板，防止接頭因繞流被埋或頂拔困難，并實(shí)現(xiàn)接頭箱周轉(zhuǎn)使用。施工工藝結(jié)合了鎖口管、工字鋼接頭箱頂拔和橡膠止水帶（整體式接頭箱）的特點(diǎn)。

圖1 分離式接頭箱大樣

3 橡膠止水帶接頭施工步驟

3.1 施工準(zhǔn)備

1）技術(shù)準(zhǔn)備。根據(jù)工程地質(zhì)條件確定成槽工藝，落實(shí)旋挖引孔孔位布置原則，優(yōu)化槽段分幅；編制鋼筋籠吊裝專項(xiàng)方案；落實(shí)成槽、鋼筋籠制作與安裝、止水帶安裝、接頭頂拔等工序施工技術(shù)及安全交底。

2）物機(jī)準(zhǔn)備。依據(jù)本項(xiàng)目工程地質(zhì)條件，選擇旋抓銑成槽工藝，配備主要成槽設(shè)備XR360旋挖鉆1臺、SG70成槽機(jī)1臺、XTC80銑槽機(jī)1臺；吊裝設(shè)備主吊200 t/副吊100 t；油頂、油箱、接頭板、鏟車、挖機(jī)等輔助設(shè)備；膨潤土選用山東優(yōu)質(zhì)鈉基土，橡膠止水帶選用長度≥27 cm、厚度≥8 mm、鍍鋅鋼板厚度≥0.8 mm的優(yōu)質(zhì)止水帶。

3.2 槽段開挖

依據(jù)地質(zhì)情況，本項(xiàng)目槽段開挖整體順序?yàn)椋翰鄱涡谝住刹蹤C(jī)抓槽（第1、2抓，第3抓預(yù)留8～10 m）→銑槽機(jī)銑槽成槽。考慮槽段接頭工藝及接頭箱特殊性槽段開挖，外放量取90 cm。

3.2.1 旋挖輔助引孔

采用旋挖鉆提前引孔，為成槽機(jī)抓槽和銑槽創(chuàng)造臨空面，以提高成槽效率。為保障引孔垂直度，本項(xiàng)目選用大功率XR360結(jié)構(gòu)形式為大三角形旋挖鉆，并適當(dāng)加長引孔鉆具長度?？紤]分離式止水板工藝及槽段外放量取90 cm銑槽機(jī)銑槽需求，以6.0 m標(biāo)準(zhǔn)槽段為例，首開槽段引孔5個(gè)，連接槽段引孔3個(gè)，閉合槽段引孔2個(gè)。

3.2.2 成槽施工

首先采用SG70成槽機(jī)抓槽第1、2抓至巖土分界面標(biāo)高，為保障銑槽垂直度，第三抓成槽機(jī)預(yù)留8～10 m不抓，便于銑槽機(jī)銑槽。銑槽機(jī)就位后銑槽第1、2刀至設(shè)計(jì)標(biāo)高后再銑槽第三刀至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3.3 組合接頭箱下放

3.3.1 止水板、接頭板清理，涂刷隔離劑

為保障止水板及接頭板最大程度順利剝離，并實(shí)現(xiàn)使用過程中止水板于接頭板滑道內(nèi)的順利下滑，接頭板頂拔及止水板剝離后，立即對接頭板滑道及止水板卡槽內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行沖洗，并清理接頭板和止水板。每次使用后須使用鏟刀將黏結(jié)于表面的混凝土、水泥漿等雜質(zhì)清理干凈，干燥后，涂刷油性隔離劑（工程用模板漆）。

3.3.2 橡膠止水帶安裝

止水板單節(jié)長度9 m/12 m，止水板采用高強(qiáng)螺栓連接。橡膠止水帶安裝將止水板卡槽內(nèi)涂抹潤滑油脂后，使用塞刀將止水帶順利塞入止水板卡槽內(nèi)固定。橡膠止水帶與止水板卡槽間鑲嵌力適宜，使橡膠止水帶不因垂直下放脫落，又不致于在剝離過程撕裂破壞。

3.3.3 接頭板下放

依據(jù)槽段分幅線確認(rèn)接頭板定位線，并于槽口位置設(shè)置槽鋼約束板。然后使用吊車吊放接頭板。接頭板下放過程嚴(yán)格控制接頭板位置及扭轉(zhuǎn)角度，并調(diào)整接頭板垂直度，以確保接頭板位置精確。

3.3.4 止水板下放

吊車吊起已安裝好的橡膠止水帶止水板，對應(yīng)接頭板滑道下放。止水板下放到位后安裝橫向側(cè)壓扁擔(dān)（頂拔接頭板）及橫向連接扁擔(dān)。

3.4 混凝土澆筑

接頭板及止水板下放完成后，為防止混凝土澆筑繞流并約束接頭板，在接頭板后部外放孔隙回填密實(shí)土袋或石子，并準(zhǔn)備混凝土灌注。

3.5 接頭板頂拔

接頭板采用油頂頂拔。頂拔前將油頂?shù)跹b就位，油頂?shù)撞繅褐糜谥顾鍣M向扁擔(dān)上部，并抽去接頭板與止水板間的縱向扁擔(dān)，油頂壓置利用油頂頂拔下壓力克服止水板與接頭板間摩擦，防止止水板上浮。

接頭板頂拔嚴(yán)禁早拔和晚拔：早拔時(shí)，由于混凝土尚未初凝，混凝土易進(jìn)入接頭板孔洞；晚拔時(shí)，由于混凝土已經(jīng)凝固，混凝土和接頭板之間逐漸增大的黏結(jié)力阻礙接頭板的順利頂拔。故接頭板頂拔根據(jù)水下混凝土凝固速度及施工油頂頂拔力綜合確定，混凝土灌注開始后4～5 h開始試拔。當(dāng)油頂油壓表讀數(shù)為8～10，方可頂拔；油壓表讀數(shù)＜8，應(yīng)暫緩頂拔；油壓表讀數(shù)＞10時(shí)應(yīng)稍加速頂拔。頂拔間隔時(shí)間可為每隔30 min提升1次，其幅度不大于100 mm，混凝土澆筑結(jié)束5～6 h后，將接頭板全部頂拔出。

3.6 止水板剝離

為保障接頭橡膠止水帶清潔并與2期槽段混凝土較好黏結(jié)，止水板待混凝土終凝10～12 h后采用頂拔設(shè)備或吊車首次拔動(dòng)（輕微松動(dòng)橡膠止水帶與止水板剝離20～30 cm），止水板最終剝離，待后續(xù)槽段成槽并刷壁完成，以防止橡膠止水帶被破壞。

4 實(shí)施效果評價(jià)

杭富城際鐵路科創(chuàng)園站112幅地下連續(xù)墻采用旋抓銑成槽工藝施工，止水板及接頭板均實(shí)現(xiàn)順利剝離，經(jīng)歷約10個(gè)月，提前完成圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工，且開挖質(zhì)量優(yōu)異無滲漏。采用分離式接頭箱不僅成功解決了因后續(xù)槽段成槽慢、繞流等影響整體式接頭箱頂拔或剝離困難問題，而且節(jié)約了接頭箱因周轉(zhuǎn)需加工多套的費(fèi)用（僅需多加工止水板）。此外，將橡膠止水帶接頭應(yīng)用于巖層區(qū)域地下連續(xù)墻是一種實(shí)踐嘗試。

5 結(jié)語

橡膠止水帶接頭相較工字鋼及鎖口管接頭，因具備良好的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用，且圍繞鎖口管接頭、工字鋼接頭、十字鋼板接頭、套銑接頭、橡膠止水帶接頭等不同接頭工藝，施工機(jī)械及器具的不斷創(chuàng)新，地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)、防滲墻、交通基礎(chǔ)及房間結(jié)構(gòu)等的應(yīng)用必將越來越廣泛。