常州地鐵1號線地下連續墻缺陷處理對策

禹鵬飛

(中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司，北京 101100)

0 引言

基坑開挖前，需要在地面上采用挖槽機械沿著工程周邊開挖出一條狹長深槽，在槽內吊放鋼筋籠，然后灌筑水下混凝土，筑成一道連續的鋼筋混凝土墻壁。這種鋼筋混凝土墻壁，稱作地下連續墻，能起到截水、防滲、承重、擋土的作用。地下連續墻具有剛度大、強度高、適用范圍大等優點，廣泛用于深基坑尤其是地鐵車站基坑的支護結構中[1]。地下連續墻是基坑重要的防水結構之一，如果地下連續墻存在某些缺陷(如接縫質量存在問題)，會給基坑圍護結構的防水性能帶來巨大威脅，甚至導致涌水、涌沙等危險現象[2-4]。因而如何處理地下連續墻缺陷是一個關系基坑安全的重要問題，也是一個難點問題[5-8]。通常采用增加地下連續墻槽段、鉆孔灌注樁或高壓噴射注漿等方法對墻體進行結構性補強和止水修復[9]，但都需要較大的工程投入。在實際施工過程中，可以考慮采用比較靈活的方式進行有針對性的處置。

本文結合常州地鐵1號線科教城北站地下連續墻缺陷處理實踐，針對不同缺陷，分別采用不同的處理方式，為類似工程提供借鑒和參考。

1 工程概況

常州地鐵1號線科教城北站位于花園街與滆湖中路交叉口處，沿花園街南北向布置。設計標準段基坑深16.7 m，采用 800 mm厚地下連續墻圍護結構，主體結構側墻厚700 mm，端頭井側墻厚800 mm。車站頂板厚900 mm，中板厚450 mm，底板厚1 000 mm。側墻為800 mm厚地下連續墻+700 mm厚內襯墻的復合墻。車站總長208.8 m,標準段寬19.7 m。車站線路由南向北為 2‰的上坡，結構頂板覆土約 3.0 m。車站共設2組風亭和3個出入口。車站總建筑面積 11 942.7 m2，采用明挖法施工。

車站基坑圍護結構地下連續墻分為NQ××(車站北端連續墻)、SQ××(車站南端連續墻)、WQ××(車站西側連續墻)、EQ××(車站東側連續墻)4類，共計86幅。地下連續墻厚度為0.8 m，槽深約30.5～36.5 m，采用H型鋼接頭，混凝土強度等級為C35(水下)，詳見表1。

表1 科教城北站地下連續墻分幅表

2 地下連續墻缺陷處理

2.1 滲漏可能原因分析

地下連續墻在基坑支護當中屬于較為穩定和抗滲透性較好的措施。但是由于地下連續墻施工的不連續性、施工質量、偶發因素等原因，在基坑開挖過程中，地下連續墻常常會產生程度不一的滲透漏水情況。具體原因從施工角度大致可以分為如下幾種：

1)相鄰兩幅地下連續墻垂直度因施工質量而產生一定的偏差，接縫處存在較大的縫隙而發生滲漏水、涌沙等現象。此施工偏差常常會導致較大的滲漏問題，甚至會危及整個地下連續墻的強度和穩定性。

2)相鄰兩幅地下連續墻接頭處未進行徹底處理，刷壁留有殘余，最終造成接縫處產生漏水、涌沙的現象。這種施工質量問題在現場較為常見，很難做到萬無一失，施工時需要嚴把質量關，從源頭減少此類問題的出現。

3)混凝土澆筑過程中產生繞流現象，侵入地下連續墻的接縫內部而未清除干凈，最后造成接縫處漏水。

4)地下連續墻在澆筑混凝土的過程中因為護壁質量問題而發生塌孔、夾泥等現象，造成滲漏水、涌沙，這是出現嚴重管涌的主要原因之一，需要在施工過程中嚴格把控護壁質量。

2.2 地下連續墻縫(洞)管涌處理

1)輕微管涌處理

當地下連續墻的縫(洞)出現輕微管涌并且管涌存在較為明顯的水壓力時，處理方法如圖1所示。

圖1 輕微管涌處理示意圖

處理步驟如下：

①處理漏水部位，使之能夠適合導流管的設置。②根據不同的漏水規模插設不同直徑的導流管，以減小水頭壓力，為后續封堵提供條件。導流管長度應超過堆積的封堵材料，但不宜過長。③在導流管和墻體之間采用封堵材料(如堵漏靈、雙快水泥等)進行封堵。④封堵導流管。⑤在地下連續墻外側進行相應的止水處理，如采用注漿處理或旋噴樁止水等方式。

2)嚴重管涌處理

在基坑開挖過程中，如果地下連續墻縫(洞)出現嚴重管涌的現象，此時由于水頭壓力較大，采用上述輕微管涌處理方法有一定難度，處理效果有限，可采用圖2所示的方法處理。

圖2 嚴重管涌處理示意圖

嚴重管涌時采用鋼板封堵，鋼板大小視漏水情況而定，處理步驟如下：

①對地下連續墻漏水點附近進行剔鑿處理，以滿足鋼板的設置。②把封堵鋼板緊貼于地下連續墻漏水點附近，使鋼板上的導流鋼管正對漏水點，通過泄流來減小水頭壓力，為后續封堵創造條件。鋼板大小以800 mm×800 mm為宜，不宜過大，以免過重難以操作。③打入膨脹螺栓，使封堵鋼板固定在地下連續墻上。④采用棉紗拌和油脂材料(黏狀油脂)及堵漏靈(50%水乳型)或快硬水泥進行封邊和裂隙填充。⑤在封堵鋼板和地下連續墻的黏結達到一定強度時關閉閥門。⑥在地下連續墻外側進行相應的止水處理，如采用注漿處理或旋噴樁止水等方式。

2.3 開挖面的陰角部位管涌處理

上述管涌處理主要是針對地下連續墻平面處的漏水現象，如果基坑開挖過程中，地下連續墻與開挖土體的陰角部位出現管涌現象，可采用圖3所示方法進行處理。

圖3 陰角管涌處理示意圖

處理步驟如下：

①對地下連續墻管涌部位墻體進行處理，插入導流管，導流管直徑不宜小于100 mm，且要加裝閥門。②用袋裝水泥筑兩道圍堰，其中第二道圍堰高度要超過第一道圍堰，兩道圍堰之間視導流管長度而留有一定空間。③在第一道圍堰內填入碎石，加蓋板，同時施加一定的壓力，此道圍堰碎石需確保填滿，以起到過濾管涌泥沙的作用。④在第二道圍堰與地下連續墻形成的空倉內澆筑混凝土或水泥漿液，同時灌入水玻璃，使之快速凝固。⑤待混凝土或水泥達到一定強度(約70%以上)后關閉閥門。⑥在地下連續墻外側進行相應的止水處理，如采用注漿處理或旋噴樁止水等方式。⑦拆除圍堰，繼續下一階段施工。

2.4 緊急情況處理

若地下連續墻夾泥嚴重，開挖時出現嚴重涌水、涌沙現象，需立即回填土反壓，并在涌水口相對應的地下連續墻迎土面進行注漿處理或者用旋噴樁止水加固。旋噴樁機安置在成孔樁位上，確保最終樁位偏差不得大于50 mm，成樁垂直度不大于1%。將旋噴樁芯管插入孔內，在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管。必要時可增設一口降水井，降水井深度在基坑底下6 m，降水至基坑底下1 m，減少水壓力，降低風險。

2.5 處理效果

地鐵車站施工過程中，先后發現滲漏水情況9處、濕漬5處、輕微管涌2處，部分輕微管涌及濕漬如圖4所示。通過上文處理方法及環氧樹脂處理，及時整改相應缺陷，如：延政大道站大里程二十單元負二層西側墻和十九單元負一層東側墻發生輕微管涌現象，通過導流管加封堵的措施來處理；延政大道站大里程十九單元負一層西側墻和二十單元負二層東側墻發生滲漏水現象，通過環氧樹脂處理。處理效果良好，后續未發生嚴重管涌的情況。

圖4 輕微管涌及濕漬照片

3 結論

本文以常州地鐵1號線科教城北站為工程背景，對深基坑地下連續墻可能產生的缺陷問題進行分析和處理。

1)對地下連續墻縫(洞)輕微管涌、嚴重管涌和陰角部位管涌現象，分別采用導流管加封堵材料、鋼板加膨脹螺栓封堵、導流管加兩道圍堰的方法進行治理，同時制訂了注漿處理或者進行旋噴樁止水加固等緊急處理方案。

2)實踐表明，缺陷處理方案可行，效果理想，車站地下連續墻沒有發生大規模的管涌現象。

3)常州地鐵1號線科教城北站地下連續墻缺陷處理方案表明，在實際施工過程中除了增設地下連續墻段、鉆孔灌注樁、高壓旋噴等措施外，還可以采用比較靈活的低成本的處理方式。