地下連續墻剛性接頭軟連接施工關鍵技術

張燕鵬，劉愛國

（1.天津深基工程有限公司，天津 300222；2.中交第一航務工程勘察設計院有限公司，天津 300220)

引言

隨著大量大型基坑工程的涌現，地下連續墻結構需要向超深的方向發展，然而現行施工規范尚無較為適合超深地下連續墻的施工方法，特別是接頭施工常出現混凝土繞流的現象，另外地下連續墻接頭處理技術的發展也明顯滯后于挖掘技術的提高，這些都制約著地連墻向超深方向的發展。為此，本文提出了地連墻剛性接頭軟連接施工關鍵技術，該技術在防止地下連續墻接頭滲、漏水方面效果顯著。

1 工程概況

1.1 工程概況

于家堡交通樞紐配套市政公用工程車站主體基坑最深達28.5 m，圍護結構采用地下連續墻結構[1]，其最大設計深度達61.5 m，是當時天津市最深的地下連續墻，并且存在L 型、Z 型、T 型等平面形狀各異的地下連續墻。地下連續墻接頭采用工字鋼板剛性連接，由于異型地下連續墻的存在，進一步提高了地下連續墻剛性接頭垂直度的要求，因此本工程地下連續墻的接頭處理成為本工程的重中之重。

1.2 工程施工重難點

結合本項目及現場實際情況，具體有以下重難點：

1）現有工藝對地下連續墻施工對剛性接頭和土體垂直度的要求高，施工中控制難度大；

2）現有工藝容易造成混凝土繞流，給后續成槽作業增加難度；

3）地下連續墻剛性接頭上容易附著繞流混凝土和泥皮，造成地連墻接縫處滲、漏水現象；

4）剛性接頭需承受較大的流態混凝土側壓力，如果成槽槽體接頭部位超挖則造成剛性接頭承受較大的流態混凝土側壓力，造成鋼筋籠變位，給工程質量帶來隱患。

充分考慮以上各種因素，為提高工效、降低安全風險、提高地連墻接頭位置質量，確保履約，提質增效，經反復研究分析和工藝試驗，實現了地連墻剛性接頭軟連接工藝技術創新。

2 地連墻剛性接頭軟連接工藝原理

1）利用柔性填充物的柔軟性和流動性，將地下連續墻剛性接頭與土體間的空隙填充密實且均勻，從而降低了地下連續墻槽體對剛性接頭和槽體土體垂直度的要求，對預防混凝土繞流有顯著成效[2]。其工藝原理見圖1 所示。

圖1 剛性接頭軟連接施工工藝原理

2）利用發明的專用工具“地下連續墻剛性接頭刮壁器”，清除附著于地下連續墻剛性接頭上較大體積的柔性填充材料及少量已繞流的混凝土。其工藝原理見圖2 所示。

圖2 刮壁器工藝原理

3）利用發明的專用工具“地下連續墻刷壁器”，清刷附著在地下連續墻剛性接頭上的殘余編織袋、少量填充物材料及泥皮。

3 施工工藝流程

地下連續墻剛性接頭軟連接施工工藝流程：

選擇編織袋和填充物材料→人工向編織袋填裝填充物材料→裝卸柔性填充物→人工拋填柔性填充物→壓實柔性填充物→后續槽段成槽接頭清刷。

4 施工方法

4.1 選擇編織袋和填充物材料

1）選擇編織袋

編織袋應該綜合考慮人工裝填方便、柔性填充物流動性、柔性填充物不宜過大等多方面因素，一般選擇長50 cm、寬40 cm 的編織材料袋。編織袋的抗破損能力：所選用的編織袋在拋填和壓實過程中不能出現損壞現象，否則散落的填充物材料將流入先行槽段中，造成先行槽段沉渣過厚的后果。

2）選擇填充物材料

填充物材料的來源：填充物材料可以選用現場或附近得到的無成本或低成本材料，如砂土、工業廢渣等（可以使用其中一種或幾種）。為了保證柔性填充物的柔軟性和流動性，填充物材料嚴禁采用不可分割的材料，如粘土、較大的建筑垃圾等。

4.2 人工填裝柔性填充物材料

使用人工向編織袋內裝填袋容量占比約為30 %至70 %的柔性填充材料，以確保柔性填充物具備較好的流動性。

4.3 人工拋填柔性填充物

1）拋填時發現編織袋已破損或袋口未扎牢的嚴禁使用。

2）冬季施工時，嚴禁拋填已經凍結的柔性填充物，否則填充物會由于失去柔軟性和流動性而使剛性接頭與土體的接縫處不能填充密實，甚至會卡在接縫較窄的位置。

3）采用人工隨機拋填的方法，將柔性填充物拋填至接頭接縫處。

4）先行槽段兩端都存在剛性接頭時，拋填時兩側的柔性填充物高差不宜超過2 m，防止鋼筋籠一側受力過大產生位移，如圖3。

圖3 雙剛性接頭拋填

4.4 壓實柔性填充物

1）用測深儀器測量柔性填充物實際頂高程，若柔性填充物上升速率超過理論拋填速率，說明發生柔性填充物卡在半空中現象，此時需要用壓實器進行壓實沖擊，確保柔性填充物被壓實，保證柔性填充物拋填密實。

2）壓實過程中嚴禁快速沖擊。

3）開始拋填時每0.5～1 m 用壓實器壓實幾次；拋填上升一定高度后每1～2 m 用壓實器壓實幾次至壓實器不再下降為止。

4）柔性填充物拋填至剛性接頭頂高程位置時停止拋填，并使用壓實器壓實。

4.5 后續槽段成槽接頭清刷

第一步先進行刮壁施工；使用液壓成槽機配合我公司的發明專利“地下連續墻剛性接頭刮壁器”[3]，施工時需要將刮壁器下放入剛性接頭內，并沿著接頭凹槽進行上下緊貼刮除作業，以達到刮除接頭上大體積柔性填充物及少量部分繞流混凝土。刮壁器結構如圖4 所示。

圖4 刮壁器結構

第二步進行刷壁施工；使用履帶吊配合我公司的發明專利“地下連續墻刷壁器”[4]，施工時需要將刷壁器下放入剛性接頭內，并將剛性毛刷緊貼剛性接頭凹槽，沿著接頭凹槽進行上下緊貼刷除作業，以達到刷除接頭上的殘余泥皮、少量柔性填充物等，最終保證接頭處清潔。

5 施工關鍵點

5.1 柔性填充物拋填

1）人工拋填柔性填充物采用隨機拋填的方式將柔性填充物隨機拋入剛性接頭與土體的接縫處。嚴禁為了施工方便，將柔性填充物拋填入同一點。

2）先行槽段兩端都存在剛性接頭時，拋填時兩側的柔性填充物高差不宜超過2 m，防止鋼筋籠一側受力過大產生位移。

3）在拋填過程中隨時量測柔性填充物上升速度，并根據拋填方量和槽體體積進行核算，隨時掌握柔性填充物是否被卡住。并及時對柔性填充物進行壓實。

4）壓實過程中嚴禁快速沖擊。開始拋填時每0.5～1 m 用壓實器壓實幾次；拋填上升一定高度后每1～2 m 用壓實器壓實幾次。柔性填充物拋填至剛性接頭頂高程位置時停止拋填，并使用壓實器壓實。

5.2 二期槽段接頭清刷

在二期槽段成槽完成后，需要將刮壁器沿著剛性接頭凹槽進行從上到下多次刮壁，刮除槽壁上的柔性填充物，此過程需要多次重復，以確保接頭處殘余編織袋、少量填充物材料及泥皮被全部清除。

6 技術應用效果

6.1 施工效率

在傳統的地連墻剛性接頭施工工藝中，一期槽段澆注過程中混凝土容易繞流到接頭結構工字鋼與二期槽段連接處，在施工二期槽段時液壓成槽機斗體遇到一期槽段繞流的混凝土后會降低成槽效率，采用地連墻剛性接頭軟連接施工工藝后避免了混凝土繞流現象，提高了二期槽段的成槽效率，縮短了項目的整體工期。

6.2 工程質量

采用地連墻剛性接頭軟連接技術后有效地保證了超深地下連續墻的墻體質量，接頭處無夾渣、孔洞等現象，基坑開挖后地連墻接縫處連接緊密、平順，無滲水、漏水現象。

7 結語

本關鍵技術保證了地下連續墻結構在走向超深發展過程中的墻體質量，通用性強且施工工期短，技術經濟效益顯著。

填充物材料選用現場或附近得到的無成本或低成本材料，強調了環境友好材料對循環經濟發展的重要性，環境效益明顯。

采用“地下連續墻剛性接頭軟連接施工”思路新穎，有針對性地解決了超深地下連續墻接頭易繞流的施工難題，為類似工程提供了有效的參考依據，值得大力推廣。