地下連續(xù)墻露筋原因及預(yù)防處理方法

王永利

摘要：在現(xiàn)代深基礎(chǔ)工程中，地下連續(xù)墻作為擋土和防水圍護結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)工程中應(yīng)用愈發(fā)普遍，而在實際工程施工過程中往往會出現(xiàn)地連墻大面積露筋和孔洞等問題。針對實際施工過程中常出現(xiàn)的問題所形成的原因進行分析討論，就各個施工環(huán)節(jié)中偏差的成因以及預(yù)防和處理的方法進行總結(jié)，以期降低此類現(xiàn)象的出現(xiàn)頻率，提高施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：地連墻；露筋；預(yù)防；處理

中圖分類號：TU476 文獻標識碼：B

文章編號：1001-9138-（2018）03-0074-79 收稿日期：2018-02-01

高層深基礎(chǔ)工程圍護體系中，地下連續(xù)墻以其獨有的優(yōu)勢，越來越多地被應(yīng)用在基礎(chǔ)工程當(dāng)中，其特點是既可以擋土也可以作為剛性防水的擋水墻，往往作為地下永久性外墻使用，有一次性投入受益終身的明顯優(yōu)勢，因此其施工質(zhì)量更為關(guān)鍵。隨著該技術(shù)應(yīng)用的廣泛推廣，實際工程當(dāng)中經(jīng)常會遇到大面積露筋和局部孔洞現(xiàn)象，本文就其形成原因和預(yù)防及處理的方法加以分析研究，便于類似工程加以借鑒。

1 質(zhì)量缺陷主要原因分析

1.1 鋼筋籠制作、安放、起吊操作問題

（1）鋼筋籠形狀尺寸制作出現(xiàn)偏差，常見因素有：鋼筋制作臺平正度出現(xiàn)偏差；臺面上用以定位的鋼筋或鋼板高度出現(xiàn)偏差。此種現(xiàn)象會造成鋼筋籠制作成品中，部分鋼筋位置偏差以及鋼筋籠整體平整度出現(xiàn)誤差。

（2）成品鋼筋籠堆放受壓出現(xiàn)變形，常見因素有：墊木高差過大，墊木間距設(shè)置不合理，堆壓受力不均。墊木高差過大容易在堆壓后造成鋼筋籠整體出現(xiàn)偏斜，墊木間距過大鋼筋籠下部堆壓后受彎容易產(chǎn)生一定的撓度。

（3）鋼筋起吊過程中造成的變形，吊點設(shè)置不合理；起吊操作不規(guī)范；整體剛度欠缺；鋼筋焊接不牢固，未按照規(guī)范要求操作，在吊裝過程中有開焊現(xiàn)象，造成局部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。鋼筋籠吊放過程中垂直度出現(xiàn)偏差或者整體偏離導(dǎo)槽中心線。

（4）保護層墊塊缺失或間距過大，無法保證保護層厚度。一般情況下保護層墊塊有相應(yīng)的規(guī)范要求，但是在實際施工操作中，往往為節(jié)省材料縮小墊塊自身的尺寸或減少單位面積內(nèi)墊塊的數(shù)量，其結(jié)果就是鋼筋保護層厚度不夠、缺失而形成大面積露筋。

1.2 導(dǎo)墻、導(dǎo)槽及成槽設(shè)備方面

（1）導(dǎo)墻質(zhì)量不合格，其中強度、深度、寬度、配筋不合理是重要因素。導(dǎo)墻質(zhì)量包括很多方面，實際施工中對導(dǎo)墻的鋼筋規(guī)格選擇較隨意，因為通常對導(dǎo)墻混凝土的強度要求并不高，因此施工中往往不太注意強度問題，反而容易造成混凝土強度過低，成槽設(shè)備一旦加載受壓混凝土容易開裂破壞，在導(dǎo)槽成槽方面往往深度和寬度未達到規(guī)定要求也是造成導(dǎo)墻質(zhì)量不合格的原因之一。

（2）地下障礙物的影響，導(dǎo)槽內(nèi)側(cè)槽壁平正度出現(xiàn)偏差。成槽施工中經(jīng)常會遇到老的房屋基礎(chǔ)、廢棄的設(shè)備管網(wǎng)殘留、大體積的石塊、陳舊的樹根等障礙物，有些障礙物處理起來費時費工，施工中常常處理的不徹底不夠尺寸，甚至簡單處理，給后續(xù)導(dǎo)槽施工造成影響。

（3）成槽設(shè)備操作不規(guī)范至導(dǎo)槽垂直度出現(xiàn)偏差，垂直度偏差超過規(guī)范規(guī)定的3‰。成槽設(shè)備的種類很多，但是不論哪種成槽設(shè)備，在成槽施工前對垂直度的矯正及在成槽施工過程的垂直度控制都必須嚴格按規(guī)范執(zhí)行，實際施工操作中對垂直度的控制還是有欠缺不夠嚴格。

（4）導(dǎo)墻頂部兩側(cè)地基土處理寬度及密實度不夠，寬度過小及地基土換土后夯實邊數(shù)不夠，壓實系數(shù)未達到規(guī)定要求是普遍現(xiàn)象，使得成槽機械設(shè)備在操作過程中出現(xiàn)地基逐漸下沉，垂直度經(jīng)常調(diào)整很難控制等現(xiàn)象，施工進度大受影響，甚至兩側(cè)土體產(chǎn)生沉降不均，槽內(nèi)一側(cè)土壁擠向另一側(cè)。

1.3 泥漿比重、含砂量、pH值的影響

（1）泥漿比重過低，稠度不利于形成護壁泥皮。而泥皮過薄無法形成支撐土壁的效果，孔壁的土體穩(wěn)定性差無法保障，塌孔的現(xiàn)象就會出現(xiàn)，而塌孔是對后續(xù)施工工藝影響很嚴重的問題，造成重復(fù)施工，對施工進度影響極大。

（2）泥漿制備用土含砂率過大。土中的含砂率過大，在制備泥漿后泥漿中的含砂率就會增高，而泥漿的攜渣能力是有限的，過高的砂無法被裹攜帶走，就會沉淀下去，造成導(dǎo)槽底部沉渣厚度加大，不僅對后續(xù)的清渣作業(yè)有影響，降低施工效率，甚至?xí)哟髮?dǎo)墻成型后的沉降。

（3）泥漿pH值過大。泥漿質(zhì)量控制環(huán)節(jié)不合理，檢測手段、檢測間隔時間等，通常泥漿控制在弱堿性，其一是對鋼筋有利，混凝土中的鋼筋在堿性環(huán)境中不易產(chǎn)生腐蝕，其二是保證泥漿的膠體率和穩(wěn)定性，降低其失水率。

（4）施工過程出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象，成槽后空置時間過長。清孔后應(yīng)進入下一個工序，而過長的空孔時間，使得泥漿中的沉渣再度沉降到槽底，灌注混凝土前還需進行清孔，反復(fù)清孔使得孔壁護壁泥皮受到影響，容易造成塌孔，灌注混凝土前的塌孔是最影響施工質(zhì)量和進度的問題。

1.4 混凝土灌注時產(chǎn)生的影響

（1）混凝土配合比，未能嚴格按照試配強度進行配比，施工過程中對質(zhì)量控制不連續(xù)，砂石比不合理，砂子用量過大石子偏少，W/C控制不嚴格，塌落度不符合水下混凝土要求。

（2）混凝土中水泥用量，單位混凝土水泥用量偏低，直接影響混凝土強度。地下連續(xù)墻目前多數(shù)在綜合考慮結(jié)構(gòu)強度和造價的基礎(chǔ)上，采用永久性設(shè)計成為所建建筑物的一個組成部分，對混凝土的強度有較嚴格的要求，而實際施工中施工企業(yè)因為降低造價，節(jié)省材料等方面的考慮，水泥用量偏低，水泥是混凝土中影響成本非常重要的一種建筑材料，單位混凝土中水泥用量的減少對壓縮成本起到關(guān)鍵作用，且對混凝土強度產(chǎn)生影響。

（3）混凝土充盈系數(shù)，充盈系數(shù)是反映混凝土用量的多少，系數(shù)偏低稍大于1的指標考慮沉渣厚度所占據(jù)的砼體積，往往造成砼包裹不密實，夾渣。充盈系數(shù)是實際灌注的砼體積和理論計算體積的比值，一定程度上反映了混凝土的灌注量，過高造成混凝土浪費，過低必然屬于質(zhì)量問題，所以要與沉渣厚度綜合考慮。

（4）混凝土灌注施工操作過程控制不力，灌漿管設(shè)置間距、埋入深度不符合要求；塌落度過低；相鄰導(dǎo)管混凝土灌注速度不均衡，使一側(cè)上部沉渣流向另一側(cè)過程中包裹進混凝土中；導(dǎo)墻頂部混凝土超出部分不夠。

2 常用預(yù)防及處理方法

2.1 鋼筋籠制作及施工操作

（1）確保鋼筋制作臺面平整，焊接制作除滿足設(shè)計圖紙要求以外，必須滿足鋼筋起吊、安放所需的剛度要求。

（2）鋼筋起吊過程中嚴格按照預(yù)先設(shè)計的方案進行，掛鉤應(yīng)在焊有箍筋的主筋上，施工現(xiàn)場通常采用主副吊鉤同時起吊的方式，即主副吊鉤同時起吊到一定水平高度，通過鋼絲上滑輪組系統(tǒng)提升主鉤，同時放松副鉤使整體從水平狀態(tài)轉(zhuǎn)換成豎直狀態(tài)后撤掉副鉤，主鉤在獨立工作狀態(tài)下把鋼筋籠沉入導(dǎo)槽，如圖1所示。

（3）為保證兩側(cè)保護層墊塊間距合理，位置正確，根據(jù)單元槽段尺寸對應(yīng)布置，一般采用32mm厚鋼板、30mm×50mm做為定位墊塊與鋼筋籠焊接。同時，為防止鋼筋剮蹭土壁，在起吊、下放時應(yīng)嚴格控制垂直度。

2.2 導(dǎo)墻及導(dǎo)槽施工方面

（1）地下障礙物徹底清除干凈，嚴格按照規(guī)范要求的寬度和深度施工，導(dǎo)墻頂部高出地面5cm，避免污水及雨水流入導(dǎo)槽內(nèi)，導(dǎo)槽內(nèi)側(cè)寬度凈尺寸大于地連墻設(shè)計尺寸5cm，深度1-2m，宜高出地下水位1m。導(dǎo)墻墻腳伸入原土200-300mm為宜，寬度不宜小于1m。

（2）導(dǎo)墻鋼筋綁扎、鋪設(shè)深度及寬度要符合設(shè)計及規(guī)范要求，位置準確、牢固。間距不大于200mm，配筋不小于Ф12。導(dǎo)墻用砼為現(xiàn)澆，有成槽機具作用一側(cè)砼強度不低于C20，且下部地基土要經(jīng)過處理夯實密實。導(dǎo)墻內(nèi)凈距的允許誤差為±5mm，全長范圍內(nèi)的高差應(yīng)小于±10mm，局部高差應(yīng)小于5mm。導(dǎo)墻拆模后每隔2-3m，架設(shè)100×100mm木楞上下兩道內(nèi)撐，如圖2所示。

（3）成槽過程中，成槽機械水平就位，始終保持挖斗中心線與導(dǎo)墻中心線在一個垂直線上。若機械設(shè)備移動過程中發(fā)生沉降不均，應(yīng)立即停機處理，確保垂直度小于3‰。

2.3 泥漿質(zhì)量及泥漿比重控制

（1）控制泥漿比重的pH值，認真分析施工環(huán)境土質(zhì)成分，粘性土和砂性土所要求的泥漿比重不同，統(tǒng)計資料顯示泥漿中的含砂率直接影響施工質(zhì)量，因此應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)情況現(xiàn)場試驗確定最優(yōu)配合比。制備泥漿材料應(yīng)優(yōu)先選用膨潤土、黏土、CMC、高分子聚合物和其他混合物

（2）儲備泥漿要充足，儲備量應(yīng)為每天計劃使用量的2倍，特別是在薄弱土層要適當(dāng)增加儲備量和泥漿稠度，且隨著施工進程隨時進行檢測，泥漿稠度指標如表1所示。

（3）澆筑混凝土前要對槽內(nèi)泥漿進行循環(huán)置換處理和凈化，導(dǎo)槽內(nèi)部泥漿指標需要檢測，比重：控制在1.03-1.10；黏度控制在17-20Pa.s范圍內(nèi)；含砂率：以控制在<2%最為適宜；但實際工程中不容易做到通常控制在<4%；膠體率：則>98%。

（4）做好施工方案確保連續(xù)施工，盡最大可能縮短清孔后導(dǎo)槽的空置時間，施工中鋼筋籠放置完成后進行清孔，一旦清孔完成即刻放置灌漿管，按照水下混凝土灌注規(guī)程灌注混凝土，連續(xù)施工既能保持施工的整體工藝流程，也能最大程度減少銜接時間過長產(chǎn)生的各種不利影響，減低沉渣的厚度，保證灌注質(zhì)量，提高施工效率，確保施工進度。

2.4 水下混凝土灌注施工方面

（1）嚴格按照設(shè)計要求的試配強度進行配比，設(shè)計無要求時地下連續(xù)墻的砼強度不低于C30，抗?jié)B指標不低于P6，同時確保混凝土具有良好的和易性、緩凝時間滿足施工要求，塌落度滿足水下混凝土灌注要求（規(guī)范規(guī)定180-220mm）。

（2）灌注用導(dǎo)管，采用直徑200-300mm無縫鋼管（不小于骨料直徑的8倍）多節(jié)連接，應(yīng)連接牢固，密封良好，實際操作過程中往往因拆卸時間過長影響混凝土灌注速度，因此每次拆卸后螺絲扣注意黃油潤滑保護，或采用快速接頭連接。

（3）清空完成后立即下放灌漿管，盡可能減少空槽時間，保證工序間緊密銜接，防止塌方隱患的產(chǎn)生，從鋼筋籠吊放后至澆筑混凝土?xí)r間間隔不宜大于4小時。

（4）一般一個槽段使用2根灌漿導(dǎo)管，確保導(dǎo)管的位置符合規(guī)范要求，平面位置間距不應(yīng)大于3m，離槽端不大于1.5m，隔水栓設(shè)置在導(dǎo)管端部嚴禁滲漏，導(dǎo)管距槽底距離控制在300-500mm，確保隔水栓能順利排出。

（5）初次灌注砼，導(dǎo)管埋入砼深度不小于0.5m，灌注混凝土速度要控制在2-5m/h，導(dǎo)管埋入深度依現(xiàn)場具體情況確定，通常在2-6m之間。

（6）隨時監(jiān)測混凝土上升面的高差，調(diào)整不同灌漿管的速度，使砼上升面保持一致，高差控制在300m以內(nèi)，否則易造成裹渣，混凝土灌注過程中為保持灌注速度和提高混凝土的密實度，可以上下小幅度插拔導(dǎo)管，導(dǎo)管下口始終保持在混凝土面以下1-1.5m范圍內(nèi)，實踐證明下口的深度埋入越深，混凝土頂面越平整，質(zhì)量越高，但施工難度也越大，所以實際施工中要綜合考慮，注意不可水平移動導(dǎo)管。

（7）保證混凝土澆筑至地下連續(xù)墻頂部設(shè)計標高時，高出設(shè)計高度300mm以上，確保剔除沉渣及浮槳后的純凈混凝土強度及標高符合設(shè)計要求。

（8）詳細記錄混凝土的實際灌注量，保證混凝土的充盈系數(shù)控制在1.1-1.2，過小則有可能有塌孔現(xiàn)象，應(yīng)記錄該墻段，后期開挖時采取措施做相應(yīng)處理。

2.5 已形成的地連墻露筋處理方法

（1）露筋面積較大而深度不大的現(xiàn)象，使保護層嚴重缺失。通常是用高強細石混凝土噴射補強處理，補強前先剔鑿出純凈混凝土，墻面用清水沖刷干凈，最后噴射高強砼補強。

（2）出現(xiàn)局部孔洞現(xiàn)象時，首先清理孔洞然后支設(shè)模板灌注高強混凝土處理，施工中會遇到貫通通洞現(xiàn)象，擋土側(cè)則需要開挖至通洞部位支設(shè)模版從背水面灌注高強混凝土補強。

（3）如果露筋造成滲水、漏水現(xiàn)象，先進行止水處理，待止水后進行高強混凝土補強處理。

（4）分層開挖，隨挖隨補，露筋嚴重的墻體建議延墻先切槽開挖，切槽寬度便于施工操作即可，待補強完成后再大面積開挖。

（5）通常地下連續(xù)墻都會設(shè)置冒梁，以增強墻體剛度和整體性，在露筋補強過程中，為保證墻體的穩(wěn)定性及剛度，可以增加臨時支撐體系，做臨時加固處理。

3 結(jié)束語

現(xiàn)代建筑工程地下連續(xù)墻以其獨有的整體剛度大、抗?jié)B性強、對周邊建筑物擾動小等特性被廣泛應(yīng)用，特別是對于地下水位高的地區(qū)。一次性投入集基坑支護、防水帷幕到永久性結(jié)構(gòu)于一身，提高了施工速度和生產(chǎn)效率，但在實際施工中因地質(zhì)條件、水文、施工機械、施工人員操作水平等原因，在泥漿護壁、成槽工藝、墻段接頭、鋼筋構(gòu)造、混凝土澆筑等各個環(huán)節(jié)上尚需不斷改進，本文僅以可能導(dǎo)致露筋形成的原因加以分析，提供相應(yīng)的處理方法，為相近的施工環(huán)節(jié)提供參考和借鑒。

參考文獻：

1.羅云峰.地下連續(xù)墻成槽施工中的泥漿性能研究和探討.巖土工程學(xué)報.2010.52

2.劉建航 候?qū)W淵.基坑工程手冊.建筑工業(yè)出版社.2011

3.叢靄森.地下連續(xù)墻設(shè)計施工與應(yīng)用.水利水電出版社.2011