粉砂富水地層超深地下連續墻接頭質量控制

程振華，袁曉晴，李建高

(1.江西省交通科學研究院，江西 南昌 330000;2.中鐵隧道集團 三處有限公司，廣東 深圳 518052)

地下連續墻技術是二十世紀四、五十年代發展起來的一項先進的深基礎施工技術，在世界很多國家都得到使用和推廣。它的特點是結構剛度大，整體性、防滲性和耐久性好，既可以作為臨時圍護結構，又可做永久性的擋土、擋水和承重結構，廣泛應用于水利、建筑、交通及地下工程中［1］。但地下連續墻實際上并不是連續的，它是由一個個單元槽段以某種形式相互連接而成的。槽段之間的接頭質量處理不好，在基坑開挖時易發生滲漏，影響防水效果［2］。為此，必須在施工過程中進行綜合處理，保證基坑開挖安全順利進行。

1 工程概況

天津文化中心交通樞紐工程地鐵Z1線為負三層三跨結構，基坑開挖深度26 m，寬度25.7 m，采用地連墻作圍護結構。地連墻厚1 m，標準幅寬6 m，最大墻深67 m，并存在大量的Z型，T型，V型，L型和Y型等異型幅。

項目所處場地水文地質條件極為復雜，基坑穿越粉土、黏性土和粉砂層，土體穩定性較差，地質分界線較雜亂，粉砂層最大厚度達18 m。地下水位高，潛水水位在地表以下0.5～1.0 m左右，并穿越兩層承壓水，根據現場抽水試驗初步結果，兩層承壓水水頭大沽高程分別為 0 和 －0.5 m［3］。

2 接頭形式選擇

地下連續墻槽段與槽段之間的接合主要取決于接頭，而接頭的選擇直接關系到墻體的整體性及使用效果，更關系到工程的經濟效益［4-6］。目前，常用的接頭形式主要有鎖口管接頭、止水鋼板接頭和鋼筋混凝土預制接頭等。各種常用接頭的對比分析如表1所示。

表1 常見接頭形式對比

根據以上分析，本項目采用工字鋼板接頭。工字鋼板接頭能夠較好地傳遞彎矩、剪力和軸力，流水線路長、阻力大，不易出現滲漏水現象，止水效果較好。根據以往工程經驗，如只用鎖口管防止混凝土繞流，起拔力太大，不能全部起拔，導墻也易受到破壞;如只采用砂袋防止混凝土繞流，則砂袋不易密實，且施工速度較慢。因此，本項目中，墻體接頭處采取下部用砂袋，上部用鎖口管相結合的防繞流措施。

3 接頭質量控制措施

保證地下連續墻接頭質量，除了選擇合理的接頭形式，還需控制成槽施工、接頭清洗、混凝土澆注、接頭管頂拔等施工質量。本項目采用的接頭質量控制措施詳述如下。

3.1 成槽施工

2)合理安排每個槽段中的挖槽順序，使抓斗兩側的阻力均衡。

3)消除成槽設備的垂直度偏差，根據成槽機的儀表控制垂直度。

4)成槽結束后，利用超聲波檢測儀檢測垂直度，如發現垂直度沒有達到設計和規范要求，及時修正。

5)槽段分段接縫位置盡量避開轉角部位，并與后澆帶或誘導縫位置相重合。

3.2 刷壁

如圖1所示，槽段挖完后采用專用的鋼絲刷壁器對地下墻混凝土接頭反復清刷，接頭刷動次數至少6～8次，直到接頭刷基本不帶泥為準。刷動過程中如接頭帶泥過多，可采用水槍對接頭刷進行清洗，確保接頭干凈，避免發生滲漏水的可能。

圖1 鋼絲刷壁器

3.3 鋼筋籠制作與吊裝

超深地下連續墻的鋼筋籠超長、超重，必須在水平的鋼筋平臺上整體制作，保證其整體平整性。鋼筋籠上安裝鋼筋桁架，防止起吊變形。為防止混凝土繞流，在工字鋼外側貼20 cm寬、0.2 mm厚的薄鐵皮。

鋼筋籠保護塊應有足夠的剛度和厚度，以及足夠的數量。鋼筋籠在吊放入槽時先對中槽壁中心，以免擠壓保護塊。當鋼筋籠下放不順時，不得強行沖放，以防止露筋。

3.4 砂袋回填

鋼筋籠吊裝完成后，立即在工字鋼與槽壁間空隙進行回填。砂袋每袋裝入量不得大于砂袋體積的60%，保證其有較高的流塑性，從而保證密實度。在回填過程中，應邊回填邊采用鎖口管壓實，每層高度不大于10 m，保證砂袋的回填密實。

本文選擇穩健最小二乘法對模型進行估計，同時采用隨機效應模型進行穩健性檢驗，考察 “一帶一路”沿線國家的物流績效指數 （LPI）對中國機械運輸設備出口三元邊際的影響。將相關變量數據代入上述模型式 （5）～（7）中進行回歸分析，得到擴展邊際、數量邊際和價格邊際方程中的各變量的參數估計值，實證結果如表2所示。

3.5 接頭管吊放

鋼筋籠安放完畢，工字鋼背后的砂袋回填至一定高度(回填高度一般為底板以下2 m)后吊放接頭管。由履帶起重機分節吊裝，垂直插入槽段。接頭管應緊貼工字鋼，底部應保證密貼回填砂袋，防止混凝土倒灌;上端口與導墻連接處用槽鋼扁擔擱置。接頭管后側填砂或黏土，防止傾斜。為使接頭管順利拔起，混凝土灌注前接頭管長度應控制在30 m以內。

3.6 混凝土灌注

確保混凝土質量滿足設計要求。混凝土澆注時嚴格控制導管埋入混凝土中的深度，作好混凝土澆注記錄。絕對不允許發生導管拔空現象，防止混凝土導管拔出混凝土面而出現混凝土斷層、夾泥的事故。如萬一拔空導管，應立即測量混凝土面高程，將混凝土面上的淤泥吸清，然后重新開管澆注混凝土。開管后應將導管向下插入原混凝土面下1 m左右。

混凝土澆注過程中應經常提放導管，起到振搗混凝土的作用，使混凝土密實，防止出現蜂窩、孔洞，以及大面積濕跡和滲漏現象。

3.7 接頭管頂拔

為防止繞流，接頭管頂拔與混凝土灌注相結合，混凝土灌注記錄作為頂拔接頭管時間的控制依據。根據水下混凝土凝固速度及施工中試驗數據，混凝土灌注開始后4～5 h左右開始拔動。以后每隔30 min提升一次，其幅度不大于50～100 mm。待混凝土澆注結束7～9 h，即混凝土達到終凝后，將接頭管拔出。

4 接頭滲漏水處理

如開挖后發現有滲漏現象，應立即進行堵漏，可視其漏水程度不同采取相應措施，封堵方法如下:

1)在有微量漏水時，可采用雙快水泥進行修補。

2)漏水較嚴重時，可用雙快水泥進行封堵，同時用軟管引流，等水泥硬化后從引流管中注入化學漿液止水堵漏，進行化學注漿。

3)對較大滲漏情況，有可能產生大量土砂漏入時，先將漏點用土或快硬水泥反壓，防止大量砂子滲出。同時在地下連續墻的背面采用雙液注漿(水玻璃和水泥)處理。

5 結語

根據技術規范和工程經驗，選定了天津文化中心交通樞紐地鐵工程地下連續墻接頭形式。采取多種施工措施實現了對接頭質量的嚴格控制，從而有效保證后續施工工藝進行。

1)工字鋼板接頭輔以砂袋及鎖口管防繞流，能有效提高地下連續墻的接頭質量。

2)通過多種措施保證成槽施工、接頭清洗、混凝土澆注、接頭管頂拔等工序質量，能有效降低接頭滲漏水等危害。

3)根據滲漏水程度分別采取雙快水泥、化學注漿、雙液注漿等措施，能經濟有效減少基坑開挖過程中滲漏水危害。

［1］陳懷偉.杭州地區地下連續墻施工工藝研究［D］.上海:同濟大學，2008.

［2］吳小軍，劉曉粵.中山八站地下連續墻施工混凝土繞流問題淺析［J］.交通科技，2006(3):47-49.

［3］李建高，王長虹.超深地下連續墻槽壁穩定性分析與施工措施［J］.隧道建設，2011，31(1):57-35.

［4］孫立寶.地下連續墻施工中幾種接頭形式的對比分析及應用［J］.探礦工程(巖土鉆掘工程)，2011，38(5):53-56.

［5］譚少珩.超深地下連續墻施工技術［J］.鐵道建筑，2008(3):26-28.

［6］孫立功，張碧.廣州珠江黃埔大橋圓形地下連續墻施工技術［J］.鐵道建筑，2008(9):28-30.