地連墻施工鎖口管拉拔問題處理

沈耀輝

(廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院　福建漳州　363105)

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地連墻施工鎖口管拉拔問題處理

沈耀輝

(廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院福建漳州363105)

針對地連墻施工中采用鎖口管連接接頭拉拔問題的處理難點(diǎn)，結(jié)合深圳中航二期地連墻某槽段鎖口管拉拔問題處理的方法進(jìn)行說明。主要施工方法是鑿除鎖口管兩邊臨開挖側(cè)的混凝土，使露出鋼筋及鎖口管，切除鎖口管，結(jié)合受力計算，在開挖槽內(nèi)制作鋼筋籠，與原地連墻鋼筋焊接，并澆筑混凝土覆蓋。結(jié)合現(xiàn)有理論研究，分析殘余鎖口管生銹膨脹可能，并結(jié)合實(shí)際使用情況證明處理方法有效。

鎖口管；地連墻；事故處理

0　引言

深圳市中航廣場位于深圳市福田區(qū)，項目總造價3 790萬。第二期位于近深南中路的場地南部且鄰近地下鐵路保護(hù)范圍，包括余下的商業(yè)裙樓及地庫連四層地下室。施工環(huán)境復(fù)雜，施工難度大。經(jīng)設(shè)計采用800mm 地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)。地連墻施工中常采用鎖口管的連接方式[1]，在施工中，先沉管固定，然后澆筑混凝土，利用鎖口管作為連接接頭，在混凝土終凝前進(jìn)行拉拔。何時開始拉拔很重要。拔早了，混凝土?xí)诓鄱沃辛鲃樱荒芄潭ǔ尚停话瓮砹耍瑫?dǎo)致鎖口管無法拔出。在軟土地區(qū)中也容易出現(xiàn)鎖口管頂拔失敗現(xiàn)象[2]。如果拉拔失敗，由于鎖口管靠近溝槽壁兩側(cè)混凝土保護(hù)層很薄，長期浸泡在地下水中容易生銹腐蝕，根據(jù)現(xiàn)有的研究資料，鋼筋發(fā)生銹蝕后會發(fā)生體積膨脹，其鐵銹的體積是相應(yīng)鋼筋體積的2～4倍，在混凝土和鋼筋的接觸的位置產(chǎn)生壓應(yīng)力，嚴(yán)重時會因混凝土主拉應(yīng)力過大而開裂。鎖口管為空心鋼管，即使在管中注入混凝土填實(shí)，也無法完全避免地下水滲透，若在粉砂富水地層則滲水更加嚴(yán)重[3]。鎖口管兩側(cè)槽段墻體之間聯(lián)系較弱，在土壓力作用下容易發(fā)生側(cè)移變形，特別是沒有橫梁或者樓板頂緊的情況下，因此必須進(jìn)行專門處理施工。中航二期地連墻工程在2010年1月25日施工9#槽段時便發(fā)生了這種情況(此鎖口管在9#槽段與8#槽段之間，而8#槽段此時尚未施工，該段地連墻離地面深度35.5m)。澆筑完混凝土后由于拉拔鎖口管時間較遲，在拉拔過程中，鎖口管發(fā)生斷裂，只拉拔出4.5m，其余31m仍留在槽段內(nèi)。下文以此為例說明處理措施。

1　處理方法

(1)施工8#槽段，鎖口管留在8#～9#槽段之間，8#槽鋼筋籠改變與9#槽搭接處封口筋的形式，由凸改為凹，8#鋼筋籠重新修改細(xì)化。

在施工8#槽段時，由于鎖口管靠近8#槽段面是圓面，因此靠邊的兩個角落較難把土完全挖干凈，盡量用沖擊錘和方錘靠近鎖口管沖擊和洗刷。沒辦法去除的部分土石等逆做法施工時取鎖口管后人工清除。

為防止迎土面鎖口管長期受潮生銹而膨脹擠壓混凝土，當(dāng)8#槽段制作完地連墻后，在迎土面施工2排(每排9枝)直徑600mm的止水?dāng)嚢铇叮瑪嚢铇兜脑敿?xì)距離如圖1所示，樁底深至該段地連墻底部，即樁長35.5m，樁底標(biāo)高-24.0m。在8#及9#槽槽附近增加空隙水壓測管及水直立管，以監(jiān)測及證明止水效果，如圖2所示。在進(jìn)行降水試驗(yàn)時，如果止水效果不好，則需增加攪拌止水樁進(jìn)行加固。以免在暗挖開挖過程中發(fā)生發(fā)生漏水[4]。

(2)在進(jìn)行逆做法施工時，把8#與9#槽之間寬度為2 200mm的混凝土鑿除，厚度為520mm，沿墻身深度方向分段施工。為避免出現(xiàn)事故，分段距離不宜太大，此工程采用1 320mm為一段。同時切除開挖面一側(cè)鎖口鋼管，如圖2所示。然后把8#槽段靠鎖口管位置殘留的土石清除，鎖口管靠迎土面周圍如果發(fā)現(xiàn)混凝土未達(dá)標(biāo)，則清除至完整混凝土面，同時在鎖口管內(nèi)外表面上刷改性防水瀝青，后續(xù)回填混凝土，確保質(zhì)量及防水。由于后續(xù)操作中是開挖面做支護(hù)，因此可以做到整條鎖口管回填混凝土。

(4)后做部分的抗力計算

土壓力值：取地下四層地連墻進(jìn)行計算，由于有地下三層板和地下四層板的作用，這里只考慮一層地連墻的受彎計算，地連墻支護(hù)斷面圖如圖5所示。

(a)求Ea1：主動土壓力系數(shù)Ka=0.099 8，

配筋為：

M=23.33kN·m<1 739.36kN·m

滿足抗力要求。

(4)開挖到B4層(最底層地面處)時，清除余下鎖口管內(nèi)泥土并注入混凝土。

2　處理效果分析

為避免后期鎖口管生銹膨脹滲水，本處理方法主要采用以下3道工序來保障：

(1)兩排止水?dāng)嚢铇丁＜訌?qiáng)監(jiān)測，如果止水效果不好，則增加一排。深攪充分，注漿均勻。后期使用過程也應(yīng)定期監(jiān)測，隨時采取加強(qiáng)措施。

(2)在鎖口管表面上涂刷改性防水瀝青。防止水向基坑滲透。與鋼筋之間留70mm做混凝土保護(hù)層。

(3)開挖槽內(nèi)制作鋼筋籠與原鋼筋焊接牢固，澆筑混凝土，限制裂縫擴(kuò)展。根據(jù)李悅[5]和眸艷君[6]的研究可知，由于鋼筋銹蝕膨脹力的作用，混凝土最大主拉應(yīng)力呈不均勻分布，鋼筋和混凝土接觸界面混凝土最大主拉應(yīng)力較大。在地連墻外側(cè)(即有地下水一

側(cè))，混凝土最大主拉應(yīng)力隨著路徑映射距離的增加先降低后增加。在路徑映射距離為13mm左右時，混凝土最大主拉應(yīng)力達(dá)到最低值。在保護(hù)層最外側(cè)則明顯高于應(yīng)力最小值。因此，隨著鎖口管的銹蝕增加，鎖口管外側(cè)的混凝土極有可能會開裂破壞。而在地連墻內(nèi)側(cè)，混凝土主拉應(yīng)力同樣出現(xiàn)在鋼筋和混凝土的接觸位置，但隨著路徑映射距離的增加，最大主拉應(yīng)力減小，最后幾乎為零。因此，加強(qiáng)地連墻內(nèi)側(cè)的強(qiáng)度，可以限制膨脹裂縫的擴(kuò)展。即使鎖口管生銹嚴(yán)重，內(nèi)側(cè)混凝土也不會因?yàn)樯P膨脹開裂。

普通建筑鋼筋生銹一般是因?yàn)楸Ｗo(hù)層碳化，鋼筋在弱酸性環(huán)境中生銹，導(dǎo)致生銹膨脹開裂，這個過程一般要數(shù)年后才會表現(xiàn)出來。而在地連墻中，由于長期處于地下水位以下，如有滲透水存在，鋼筋生銹則快很多。中航二期暗挖工程從2011年底完成以來至今，經(jīng)過長期跟蹤觀察，未出現(xiàn)漏水及墻體裂縫出現(xiàn)現(xiàn)象，說明此處理方案可行。

3　結(jié)語

地連墻埋深大，鎖口管拉拔是關(guān)鍵步驟之一，施工時要注意拉拔時間，減少拉拔事故。一旦拉拔出現(xiàn)問題，鎖口管留置墻內(nèi)，只能采取后期補(bǔ)救措施。采用本文方法既可保證墻體支護(hù)作用，又可有效防止鎖口管生銹膨脹導(dǎo)致墻體開裂滲水。

[1]陳懷偉.杭州地區(qū)地下連續(xù)墻施工工藝研究[D].上海:同濟(jì)大學(xué)，2008.

[2]張國梁.軟土地區(qū)影響鎖口管頂拔的因素及控制措施[J].城市軌道交通網(wǎng)，2011(6):50.

[3]程振華，袁曉晴，李建高.粉砂富水地層超深地下連續(xù)墻接頭質(zhì)量控制[J].鐵道建筑，2012(3):89.

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

[5]李悅，顏超，辜中偉.鋼筋混凝土銹蝕膨脹力的數(shù)值模擬研究[J].建筑技術(shù)，2013(3)198-201.

[6]眸艷君，袁迎曙，姬永生.基于鋼筋銹蝕膨脹的混凝土應(yīng)力分析方法[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2006(1)66-70.

The treatment method of the difficulty in drawing the tube during the construction of diaphragm walls

SHENYaohui

(Xiamen University Tan Kah Kee College，Zhangzhou 363105)

In this paper, an example from some groove segment of the second phase of the project of China Aviation Technology Shenzhen Co., LTD was given to show how to solve the difficulty in drawing joint of lock aperture tube during the construction of diaphragm walls.The key points are as follows.First, chisel off the concrete on both sides of the tube near the end to be excavated so as to expose rebar and lock aperture tube, then cut off exposed lock aperture tube , and then make reinforcement cages in the excavated trench and weld them with the existing rebar of diaphragm walls , and finally pour concrete.Some existing theories were applied to analyze the possibility of expansion due to rust for the residual steel tube.Actual operation shows that such a solution is effective.

Locking pipe; Continuous underground-wall construction; Accident treatment

沈耀輝(1982.10-)，男，講師。

E-mail:yhshen@xujc.com

2013-06-18

TU753.8

B

1004-6135(2016)06-0035-03