淺談城市深基坑工程地下連續墻滲漏水處理方法

武雷峰

（青島市地下鐵道公司，山東，青島，266071）

淺談城市深基坑工程地下連續墻滲漏水處理方法

武雷峰

（青島市地下鐵道公司，山東，青島，266071）

結合天津地鐵2號線津赤路站的施工,分析城市深基坑工程中地下連續墻滲漏易發生的部位及其產生的原因,提出有效地防止連續墻滲漏水的處理方法。

地下連續墻；滲漏；處理

一、前言

我國許多城市的地層以粉質粘土、粉土層為主，地下水位高，地上和地下各種構筑物繁雜，施工場地狹小，因此，城市深基坑的圍護結構大多采用地下連續墻型式，基坑采用坑內降水措施。

地下連續墻以其墻體剛度大，防滲性能好，占地少，可以緊貼原有建筑物施工等優點，在城市深基坑工程中得到了廣泛引用。

但是，采用地下連續墻作為深基坑圍護結構的城市，其地下水位一般都高，水的壓力很大，地下連續墻滲漏水往往導致工程事故發生。例如，上海地鐵M8線某站地下連續墻滲漏水事故導致周邊一車行道出現裂縫，路下約2.5m處Ф1000的上水管發生滲水；天津東站后廣場地鐵站地下連續墻滲漏水事故導致周邊一棟高層居民樓出現裂縫、發生傾斜，經濟損失慘重。因此，必須高度重視地下連續墻滲漏水問題。筆者以參與施工過的天津地鐵2號線津赤路站為例，談談防止地下連續墻滲漏水的處理方法。

二、工程概況

天津地鐵2號線津赤路站采用明挖法順作法施工，主體圍護結構標準段采用厚600mm地下連續墻，深度26.5m，端頭井采用厚800mm地下連續墻，深度29.5m。

地下連續墻施工時，采用連續槽段施工，每間距6米一幅地下連續墻，墻施工接縫部位是地連墻最容易滲漏水部位。地下連續墻的防滲漏直接關系著整個工程質量以及施工時期基坑周邊構筑物的穩定和安全。

三、地下連續墻滲漏水的主要部位及原因分析

1、從結構角度考慮的滲漏部位及原因分析

連續墻滲漏主要是墻縫滲漏。施工縫的滲漏水一直是土木工程界的難題,在連續墻施工中則更為突出。在采用傳統接頭管的地連墻施工中,液壓抓斗在開挖緊靠墻體接頭一側的槽孔時,不可避免地會碰撞或啃壞墻體接頭,使墻體接頭凹凸不平；盡管在成槽后進行刷壁,但是在刷除墻體接頭凸面上土碴泥皮的同時,也將泥漿搪進了接頭的凹坑之中。因此,成墻之后,墻體接縫處的滲漏水現象仍然很常見。

2、從混凝土自身角度考慮的滲漏原因分析

地下連續墻所用的是抗滲混凝土，抗滲性是混凝土物理力學性能中的重要一項。一般地,影響混凝土抗滲性的因素有以下幾項：

(1)水灰比：水灰比越大,空隙率越大,抗滲系數也隨之增大。

(2)養護齡期：隨著混凝土養護齡期的增加,水泥漿水化作用逐漸完全,水化產物(凝膠體)填充毛細孔,降低了混凝土的透水性。

(3)粗骨料最大粒徑：在水灰比固定的情況下,石子最大粒徑越大,混凝土的抗滲性越差。

(4)外加劑：混凝土的抗滲能力隨含氣量的增加而提高。

(5)混凝土的密實性：混凝土自身越密實,則其抗滲漏性能越好。由于地下連續墻混凝土屬于水下澆筑混凝土,不能對混凝土進行機械振搗,而是依靠混凝土的自重使其密實,這種混凝土即自密實混凝土。而影響其自密實性能的主要為:粗骨料與固體混凝土的體積比,細骨料與砂漿的體積比以及水灰比。一般地,粗骨料與固體混凝土的體積比越小,細骨料與砂漿的體積比越小;而水灰比越大,則自密實性越好。

四、本工程中所采取的有效防滲漏措施

1、針對連續墻結構采用的防滲漏措施

(1)在車站端頭井連續墻施工中,采用了復合鎖口管連接的墻體接頭新工藝。其基本原理為:用接頭箱和反力管復合而成的復合接頭管代替單根接頭管,把普通接頭管當作止水接頭(如下圖1所示)。

(2)在車站標準段連續墻施工中,采用了剛性半圓形鋼板接頭。利用圓形接頭管保護成墻后的墻體接頭面,待吊放鋼筋籠之前拔出接頭管。采用這種剛性接頭可在一定程度上減少連續墻接縫的漏水情況(如下圖2所示)。

2、針對混凝土采取的防滲漏措施

根據影響混凝土抗滲性的因素,澆筑連續墻所用的混凝土采用的水灰比為0.447,粗骨料粒徑為5～25mm,外加劑為0.2%的木質素磺酸鈣,粗骨料與固體混凝土的體積比為0.38,細骨料與砂漿的體積比為0.40。由于高水位地下水的存在,地下連續墻養護齡期可視作足夠長,從而肯定其對提高抗滲性的影響。

圖1

圖2

3、防滲漏輔助措施

在津赤路站施工過程中，為防止地下連續墻墻幅接縫部位出現滲漏水影響基坑開挖及主體結構施工的正常進行，特采取了預防滲漏的輔助措施。該輔助措施是在地下連續墻施工縫迎土面采用高壓旋噴注漿方法。

高壓旋噴注漿施工采用的參數表（二重管）：

項目 參數壓力（MPa） 0.7空氣流量（m3/min） 1-2噴嘴間隙（mm）及個數 1-2（2）壓力（MPa） 20流量（L/min） 80-120漿液噴嘴直徑（mm）及個數 Ф2-3（2）注漿管外徑（mm） Ф50提升速度（cm/min） 約10旋轉速度（r/min） 約10水灰比 1.0填加劑（三乙醇胺） 0.3 ‰水泥用量 525 kg/m3

在地下連續墻每條施工縫處設計高壓旋噴樁2根，樁徑Ф800mm，樁中心距400mm，樁中心距地下連續墻200mm，樁長為地下水位以上1米至車站底板底面以下0.5米。布置如下圖：

4、出現滲漏的應急措施

根據不同的滲漏水情況，分別采取兩種方案：當圍護結構一般滲漏水時，采用化學注漿堵漏；當圍護結構滲漏水較大時，采用基坑外高壓旋噴注漿堵漏。以下只介紹化學注漿方法（高壓旋噴注漿方法前面已經介紹）。

化學注漿方法施工原則：“化學灌漿、剛柔結合、共同作用”。

地下連續墻產生滲漏的部位重點集中在施工縫位置，如果出現滲漏水較小，按以下工藝施工：

（1）對滲漏水部位進行基面清理，清理出滲漏水部位的混凝土。

（2）先剔除泥土和松散的混凝土脆化層，然后清理并用水沖洗剔除部位側壁。

（3）在施工縫兩側交叉鉆孔，孔深視連續墻混凝土厚度而定，一般為混凝土厚度的1/2，在孔內布設灌漿針頭，然后進行壓力試驗以確定灌漿的壓力。

（4）灌漿前的準備：氰凝TPT型、催化劑、增強劑、穩定劑、防水劑等進行化學漿液的配比，根據漏水量大小確定輔助材料的配制比例、凝膠和灌漿時間。

（5）開始灌漿，電動壓力灌漿泵工作壓力＜2.0MPa。

（6）觀察灌漿壓力直至漿液從施工縫中流出并膨脹時結束，然后換下一個注漿止水針頭處開始注漿，直至完成所有注漿止水針頭的化學壓力灌漿。

（7）檢查經過化學壓力灌漿的漏水部位，如果發現從施工縫存在滲水現象，通過補灌完全解決滲漏水問題，保證化學灌漿堵漏實施部位不出現滲漏水。

（8）待化學壓力灌漿工作完成6-12小時后，清除固化冒流廢料。

工程選用材料一覽表

序號 材料名稱 牌號 材料用途1 氰凝防水堵漏增強材料 TPT 用于高壓灌注漿，封堵漏水量較大部位。2 剛性防水封堵材料 粉體 用于止水針頭及引流管的敷設，剔鑿后基礎裸露部位封堵找平。3 止水針頭 鋁合金 化學灌漿4 固化劑 化學灌漿漿液配置5 穩定劑 化學灌漿漿液配置6 防水劑 有機硅 抗滲砂漿添加劑7 丙酮 工業 清洗設備8 其它 輔助施工用材

經過以上處理方法，天津地鐵2號線津赤路站地下連續墻沒出現過漏水現象，只在局部出現滲水，經化學注漿方法處理，效果很好，完全達到了預期目標。

五、結語

1、地下連續墻滲漏較嚴重的部位集中在施工縫部位，防滲漏方案的設計以及施工,應以此為重點。

2、合理選擇配合比參數也是混凝土具有良好抗滲性的保證。

3、采用復合鎖口管連接的墻體接頭工藝是預防地下連續墻接縫滲漏水非常有效的方法。

4、采用高壓旋噴注漿防滲漏的輔助措施以及化學注漿處理滲漏的應急措施都是不可缺少的。

[1] 叢靄森.地下連續墻的設計施工與應用，北京：中國水利水電出版社，2001

[2] 江正榮.建筑施工工程師手冊，北京，中國建筑工業出版社，2006

[3] 徐至鈞，全科政.高壓噴射注漿法處理地基[M].北京：機械工業出版社，2004

TU758

1674-3954（2011）03-0406-02