翼形接頭管在地下連續墻碼頭的應用

李立東

（唐山港口實業集團有限公司，河北 唐山 063611）

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翼形接頭管在地下連續墻碼頭的應用

李立東

（唐山港口實業集團有限公司，河北 唐山 063611）

摘要：集圍護、防滲、承重等多重作用于一身的地下連續墻結構在港航、城市高層建筑、地鐵等深基坑工程建設中發揮道重要作用，接頭是地連墻質量相對薄弱的環節，對保證地連墻剛度、強度及防滲起著重要作用。本文以唐山港京唐港區26#~27#集裝箱碼頭為例，通過翼形接頭管的應用及水下探摸等技術手段驗收手段，闡述其使用效果，以期對類似工程施工有一定的指導作用。

關鍵詞：地連墻；接頭管；應用

引 言

地連墻碼頭作為板樁碼頭結構形式之一，與挖入式港池相結合，有施工不需大挖大填、施工設備工藝簡單、建設速度快、造價低的明顯優勢，被廣泛應用于粉沙質海岸港口建設。目前國內地連墻結構施工多采用圓形接頭管的形式，根據以往施工經驗，使用圓形接頭管，混凝土澆筑后，先行槽段邊緣混凝土較薄，后期成槽易破壞，造成接縫處夾泥。在26#~27#碼頭工程施工中，在圓形接頭管上安裝兩個側翼，混凝土澆筑后，先行槽段邊緣無尖角區域，后期抓槽時不易破壞，保證了接縫位置混凝土的完整性。

1 工程概況

唐山港京唐港區26#~27#集裝箱泊位工程位于第三港池南側岸線東段，建設7萬t級集裝箱泊位2個（碼頭結構為10萬t級全遮簾式地連墻板樁結構），泊位長度690 m，主體結構總長度850.12 m，設計年通過能力90萬TEU。碼頭面高程為4.0 m，碼頭前沿設計水深為-15.5 m，碼頭采用遮簾式板樁結構，主體結構包括前墻（深度-28.0 m、厚度1 m）、遮簾樁、鋼拉桿、錨碇墻、胸墻、導梁等，其中前墻、錨碇墻均采用地連墻結構（如圖1）。

圖1 碼頭結構斷面

2 地連墻接頭形式

地下連續墻的接頭是采用在兩相鄰單元槽段之間建立一個可以使兩相鄰單元槽段連接起來的施工接頭，解決槽段間的接縫，利用施工接頭，可在技術上使地連墻在可能范圍內成為一個整體。槽段間的接縫是地連墻施工薄弱環節。地下連續墻的主要作用為：擋土、防滲、兼做承重結構的一部分，其中防滲效果好壞直接與接頭處質量有密切聯系，而有效的接頭形式則是提高防滲效果的重要手段。為保證地連墻施工質量，接頭形式應滿足以下要求。一是不得妨礙下一單元槽段施工；二是澆筑混凝土不得從接頭處構筑物和槽壁間的空隙流向背面或從底部流向背面；三是接頭管必須有足夠的剛度，不得發生彎曲或變形。目前接頭形式主要為接頭管接頭、接頭箱接頭、隔板式接頭、鋼板組合接頭、預制塊接頭。接頭管式是目前港航工程中使用最多的一種接形式。

3 圓形接頭管

最初拔管機采用卷揚機+滑輪組式，起拔力較小約100 t左右，接頭管起拔力約80~120 t左右，起拔過程中往往由于拔管機起拔力限制，導致接頭管無法起拔，需轉動接頭管以減小混凝土對接頭管的約束，為此傳統地連墻接頭管一般采用圓柱體，圓形接頭管壁厚約10 mm，直徑800 mm、1 000 mm、1 200 mm，單節長度一般在10 m左右。目前京唐港區2#~22#、工作船泊位、純堿泊位、液化泊位均采用此結構形式。根據以往工程經驗，接頭管斷面為圓形，造成接頭管和土體間的空間較小，如圖2。這樣存在以下3個問題：1）混凝土澆筑時，粗骨料難以進入該狹小的空間，降低了該槽段邊緣混凝土的自身質量。2）混凝土澆筑時，沉渣容易在狹小的空間匯集，不易被混凝土托起，從而造成該槽段邊緣混凝土夾砂。3）混凝土澆筑后，造成該槽段邊緣混凝土邊緣較薄，在后期成槽時易破壞。由于上述問題存在，碼頭使用過程中地連墻單元槽段接縫處混土極易脫落，混凝土保護層厚度降低或露筋（見圖3），嚴重影響碼頭結構耐久性。

圖2 圓形接頭管斷面

圖3 地連墻缺陷

4 翼形接頭管

考慮圓形接頭管的弊端，同時目前拔管機已更新為液壓千斤頂式，最大起拔力可達500 t，完全可滿足不同工況需求，唐山港京唐港區26#~27#集裝箱泊位施工前期經業主、施工、監理共同研究確定將原有接頭管安裝兩個側翼，形成帶翼地連墻接頭管（如圖4所示）。該接頭管結構新型帶翼接頭管壁厚6 mm，總直徑1 000 mm，側翼200 mm×90 mm，每節10 m，包括管體、翼緣、連接螺絲；翼緣為長度與管體長度相同的槽鋼，管體和翼緣上設有螺絲孔，通過連接螺絲將管體和翼緣相互連接。該接頭管的翼緣為可拆卸的結構，將連接件從管體和翼緣的螺絲孔中擰出，管體和翼緣即分離。使用新形接頭管混凝土澆筑后，先行槽段邊緣無尖角區域，后期抓槽時不易破壞，保證了接縫位置混凝土的完整性。同時該接頭管能夠確保地連墻接頭管位置混凝土的施工質量，從而有效的保證了地連墻墻縫的質量，降低了地連墻接縫漏砂的風險。另外，該接頭管的翼緣可拆卸，適用于厚度不一的地連墻施工。當地連墻厚度不同時，無需從新制作管體，只需要制作翼緣，制作時根據地連墻的厚度調整翼緣的厚度，接頭管制作成本節約70 %以上。

圖4 翼形接頭管及斷面

5 檢測對比

地連墻接縫作為地連墻施工的薄弱環節，一直是質監、業主、施工、監理單位關注的重點。隨著檢測手段的不段進步，目前檢測多采用水下探摸攝像檢測。為驗證翼形接頭管的使用效果，業主單位委托天津市大地海陸巖土工程技術開發有限公司對接縫處進行了100 %水下探摸檢測。采用水下測量的方法對地連墻接縫處混凝土質量進行詳細探摸檢測，發現缺陷進行攝像和拍照。通過檢測發現接縫處混凝土完好，無混凝土脫落、露筋現象。

圖5 清理前、后接縫

6 結 論

地連墻翼形接頭管的應用有效解決了單元槽段邊緣混凝土強度低、易產生夾砂層、邊緣較薄，后期成槽時易破壞等問題，有效保證了單元槽段邊緣混凝土質量，提高了連連墻抗滲性及耐外性。由于側翼加肋作用，可減少鋼管壁厚，同時調整側翼寬度，可適用不同厚度地連墻，節約了鋼材用量，建議在后續地連墻施工過程中優先考慮使用。

Application of Wing Joint Pipe in the Underground Continuous Wall Wharf

Li Lidong
（Tangshan Port Industry Group Co., Ltd., Tangshan Hebei 063611, China）

Abstract:Underground continuous wall contains enclosure, anti-seepage and load-bearing’s feature; it is the structure playing an important role in deep foundation excavation of port and waterway, urban high-rise buildings and metro construction. The joint of underground continuous wall is the relative weak part, which is the critical part for anti-seepage and stiffness’s prove. The following paper expounds the application of wing joint pipe in Tangshan Port JingTang District 26#~27#container berth. The acceptance of application effect is via underwater detection to guide the further project construction.

Key words:underground continuous wall; joint pipe; application

作者簡介：李立東（1967-），男，高級工程師，主要從事港口建設及管理工作。

收稿日期：2015-03-04

DOI:10.16403/j.cnki.ggjs20160117

中圖分類號：U655.54+4.6

文獻標識碼：A

文章編號：1004-9592（2016）01-0071-03