某工程地下連續墻施工過程中遇到的問題及解決方法

張鵬汪慶

（上海仁泓工程咨詢有限公司 200232）

1 工程概況

1.1 工程簡介

芙蓉江泵站及調蓄池工程的主體結構為T形地下連續墻。該墻既作為深基坑的圍護結構，又作為地下結構的外墻，即兩墻合一式地下結構體系。建成后深基坑上部為泵站，下部為調蓄池，平面尺寸為42.9m×21.8m，開挖深度26.3m（見圖 1）。

圖1 地下連續墻平面布置及分塊情況

地下連續墻壁厚0.8m（T形部分也是0.8m），墻深45.3m，頂標高2.8m，墻底標高-42.5m；平面周長133.2m，共分28個槽段，其中，T形段24個，L型（四個角）4個，地下連續墻接頭采用鎖口管。

1.2 工程地質情況

工程地質情況見右表。

③、④層為淤泥質粘土，呈流塑狀態。局部夾較多薄層粉砂，開挖時易發生塌方、管涌、流砂等不良地質現象。是地下連續墻施工時極易發生塌方的地層，可能會危及墻外建筑設施的安全，需重點加以防范。

工程地質情況表

2 地下連續墻主要施工流程

施工流程見圖2。

圖2 地下連續墻主要施工流程

泵站共有28幅連續墻，全部按圖紙分幅進行施工。成槽時先施工攪拌樁加固過的區域，再施工其他區域。在施工前準備先在各個陽角位置進行深層攪拌樁施工，以防在槽壁施工中發生塌方。保證地下連續墻工程成功的關鍵工序為導墻修筑施工、泥漿制備及護壁、導管澆筑混凝土、接頭鎖口管處理和接縫防滲處理。

3 出現的問題及處理措施

3.1 E1槽段

3.1.1 出現的問題及分析

導管脫落19根，計28.5m，混凝土面距孔口24m，二次重新下導管，故混凝土接頭處必有夾層混凝土。槽底沉渣150cm。

導管脫節后，前后兩次水下混凝土之間存在一個大致呈水平的夾層。這一夾層多為水下混凝土與泥漿的混合體。顯然，這一夾層的存在必將影響地下墻的結構承載能力，也可能造成一個滲流通道。因此，必須認真對待并采取一定的補救措施。

3.1.2 補救措施

3.1.2.1 夾層標高的判斷

據現場實錄，發現導管脫節時的已澆混凝土面的高度約21m左右，即導墻面以下24m上下。標高大致為-20.24m，即底板面層以上2.0～2.5m之間，但考慮到灌注時已經形成夾層的高度比發現時可能還低一些，則這一夾層實際存在的標高約在-21.0～-19.0m，即底板面以上1～3m的范圍內。此外，這一夾層并不是水平的而是中間高兩邊低的上凸狀斜面，坡度一般1∶（4～5）。所以基本上可以判斷，軟弱夾層的厚度為20～30cm，上下波動在50～80cm 之間（見圖 3）。

圖3 軟弱夾層情況

3.1.2.2 補救措施的方案簡述

如上所述，兩次水下混凝土之間的軟弱夾層必然會削弱地下墻的結構承載力，又因其部位正好處在地下墻彎矩最大處附近，所以補強的必要性更為突出，也有可能造成局部滲漏通道，為此，擬采取以下措施進行補救：

a.墻外采用鉆孔灌注樁加強。擬在E1段一豎的兩側，各加φ800鉆孔灌注樁兩根（共4根）（見圖3）。局部鋼筋籠為20-φ28，有效長度5m，即以標高-20.0m為界，上下各2.5m分布，而水下混凝土高度按超高2.0m計算，混凝土高度為7.0m。

按《混凝土結構設計規范》（GB 50010—2002）計算，φ800C30鉆孔灌注樁20-φ28配筋時，單根承載力M=860.8kN·m，我們認為完全可以補償由于軟弱夾層所影響的地墻承載力。

b.墻內視情況局部加固。開挖時經監測，如E1段未出現異常，則坑內加固似可不必再行實施。若此段位移有所異常，經現場研究可采取如下措施：

?到達標高-20.0m前停止全面開挖，改為局部（E1附近）開挖，待處理好以后，再擴大開挖范圍；

?在標高-20.0m即夾層附近，鑿開混凝土，露出鋼筋，范圍為高×寬＝1.0m×3.8m，用δ20鋼板分塊塞焊與鋼筋焊在一起，然后用微膨潤混凝土封面。

c.墻外壓密注漿。擬在E1段鉆孔灌注樁之間、鉆孔灌注樁與T段一豎之間用深層壓密注漿辦法，對加強區進行雙液注漿，共布設壓漿孔4個，注漿有效高度8m，深度至標高-22.5m。

3.1.2.3 補救措施的實施時間

擬安排在E2槽段完工后實施。先進行鉆孔樁，后進行注漿，施工時間3～4天。內補強在開挖時酌情進行。

3.2 E3槽段

在30～35m處遇不明障礙物（見圖4）。

從超聲波資料來看確實存在一不明障礙物，根據圖紙上的尺寸，鉆孔樁與地下墻的凈距在3m左右，如果確實是坑內鉆孔樁，那么其垂直度僅為1/20，出現此種情況的概率極小。鑒于上述理由，我們排除了鉆孔樁的可能。根據我們現有的技術水平與檢測手段，極難判定地下不明障礙物的大小、深度、材料性質，我們只能從實際出發，提出以下的處理與補強辦法。

圖4 不明障礙物情況

3.2.2 解決方案

a.對于A處的障礙物，由于鉆機已將土體全部挖除，如果更換鉆頭換新型號的鉆機重新對于不明障礙物鉆掃，由于深度達到30多m，且鉆頭是在一邊受力、一邊不受力的狀態下鉆進，其效果估計不會很理想，而且此槽段已經歷20多天，隨時有塌方的可能，鋼筋籠必須盡早入槽，刻不容緩，因此，再采用鉆削的方法將不明障礙物鉆除的想法恐怕難以奏效。

考慮到時間緊迫，我們設想采用割鋼筋籠的辦法以使鋼筋籠能夠順利入槽。具體做法是將不明障礙物處的鋼筋（主筋2）彎折，使其能夠避開障礙物，其他鋼筋（主筋1）不變，見圖 5。

圖5 鋼筋調整示意圖

b.對于北側鎖口管處38m有一臺階的問題，我們考慮將鋼筋籠北側可能碰到臺階的主筋割除（鋼筋籠豎向起吊后完成），同時在內側主筋上焊接相當長度的主筋（制作鋼筋籠時完成）以彌補其強度，如圖6。

圖6 北側鎖口管處鋼筋處理示意圖

c.對于E3南側鎖口管處32m下有40cm的偏移，我們擬將32m以下主筋向內靠攏，底部最大橫向偏移控制在45cm，以使鋼筋籠能夠順利下放。

d.由于鋼筋籠中間部位主筋已被割除，長度為13.0m、寬度為0.7m，對結構受力會帶來不利影響，為加強該部位的強度，決定在E3的外側T形一豎兩側各加一根φ800鉆孔灌注樁，配筋長度16m，我們認為兩根φ800鉆孔灌注樁可以替代地下墻缺少的部分。樁底與墻底齊平；高15.0m，上部30m無混凝土部分回填土沉實。

3.3 N1、N6、W1 槽段

3.3.1 出現的問題

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此三幅槽段出現了接頭滲漏。究其原因，主要是由于清基效果不理想、鎖口管提拔時間掌握不當、接頭滲漏以及墻底滲漏四方面原因造成的，不僅需要處理和加強，更值得以后施工時特別注意。

3.3.2 補救措施

a.注漿。此三幅地下連續墻澆注混凝土時，沉渣過厚，雖然為了提高地墻底部承載力設計已經要求在墻底進行注漿加固，但為慎重起見，我們擬在注漿時加大力度，提高漿液配比和加大水泥用量。

b.接頭滲漏。由于起拔鎖口管的時間過早，在滲漏方面地下墻的接頭會成為薄弱環節，將來開挖時難免發生滲漏，只待到時外側注漿封堵。

c.墻底滲漏。W1段有2.5m、W2段有1.5m未能到設計深度。未能有效地截斷⑦層微承壓水，對將來開挖與封底均帶來不利影響，尤其W1、W2均在西側，近110kV變電站，此處如發生滲漏、塌陷，后果將十分嚴重。對此要進行修補。坑內注漿固然能部分地彌補，但這一深度僅在31.8m以上，而對42～45m深的墻根是無能為力的，必須在開挖前在墻外側進行處理。目前，深層帷幕處理效果比較好的只有旋噴樁一種，一般在50m以內還是可以的。我們最終將選擇旋噴樁進行墻底堵漏。具體布置是在每幅地墻一豎兩邊分別布置4根，樁徑800mm，搭接200mm，深度在地面以下41～46m，相應標高為-37.5～-42.5m。具體布置見圖7。

圖7 旋噴樁布置

4 結語

導管脫節形成夾層、成槽過程中遇不明地下障礙物、分幅之間出現滲漏等在地下連續墻施工中是經常出現的問題，這就要求在施工前要保證質量。導管在澆筑前檢查其質量，避免在混凝土澆筑中發生脫節而形成夾層；對于分幅之間的滲漏問題，在混凝土澆筑前要保證刷壁的質量。如已形成以上問題，在施工中采取相應可取的施工補救措施。

a.如形成大范圍的夾層，首先要在墻外補強，補強措施可采用灌注樁等，墻體要局部加固，并要采取防止滲漏的措施。

b.如遇地下障礙物，首先要探測其位置及物體，鋼筋籠作局部調整，但要保證其整體剛度、強度滿足原設計要求。

c.對于地下連續墻的滲漏處理，可采取高壓旋噴樁外圍堵漏，滲漏量小時，可采取早強類堵漏材料進行堵漏，在水壓較大時可采取軟管引出水再堵漏。