宋瑛瑛 涂敏祥 楊清釧 李 鑫 楊含爽
在當前的土木工程施工作業中,通常涉及大規模的地下工程施工作業,必須做好防滲漏施工工作。通過應用有效的防滲漏施工技術,能夠有效保持建筑結構的干燥和穩定。但在實際的地下連續墻施工項目中,其面臨的地質水文條件等因素通常比較復雜,需要結合具體工程項目情況,對既有的防滲漏施工技術進行優化,以符合實際項目需要。
某地擬新建給排水工程項目,該項目施工的首要步驟為基坑工程部分,開挖深度在16.05 ~18.15 m,南北向跨度為130 m,東西向跨度為140 m,周長為545 m,為不規則四邊形區域。根據該給排水工程項目的實際需求,在該基坑工程項目中,設計地下連續墻平均深度為60 m。
該工程施工區域的地下水含量豐富,對地下連續墻防的滲漏能力提出較高的要求。該基坑工程要求安全等級為一級,對于變形控制同樣具有較高的要求。工程單位經過綜合分析后,決定對既有方案進行創新,采用“II”型接頭地下連續墻施工模式進行施工作業。本次應用的“II”型地下連續墻如圖1 所示。

圖1 本次應用的“II”型地下連續墻(來源:網絡)
基于該施工模式,確定施工工藝流程如下:第1,制作型鋼柱;第2,接頭定位和成槽;第3,接頭嵌固孔施工;第4,對型鋼柱進行吊裝作業;第5,澆筑混凝土,并固定接頭上部;第6,對接頭開發槽段進行回填,并澆筑柱內混凝土,完成最終施工作業。
在針對該施工模式進行分析后,確定了該施工模式下應存在4 個需要重點加強防滲漏的部分:第1,由于施工區域的地下水含量偏高,為避免現有地下水影響正常施工作業,需要先進行排水作業;第2,因施工區域涉及含水層,因此基坑底部滲水的可能性不容忽視,應加強底部防水措施;第3,連續墻為混凝土墻,應關注混凝土墻結構的防滲漏能力;第4,應基于“II”型接頭地下連續墻結構的特殊性進行針對性的防水作業[1,2]。
考慮到該施工區域的地下水資源較豐富,采取以下排水措施:第1,為避免地表水軟化坡體,根據設計圖紙在坡頂采用C25 細石砼厚度150 mm的封面。同時在坡頂2 m 范圍內設置一道排水溝,該排水溝采用C25 混凝土澆筑成型,其厚度為30 cm。坡頂上的雨水將通過這條排水溝流入市政雨水管道,從而達到排除地表水的目的。第2,為滿足開挖過程中的排水需求,沿基坑邊坡底部設置臨時排水溝,尺寸為500 mm×500 mm。此外,每隔30 m 需要設置一個1.5 m×1.5 m的集水井。通過在基坑邊坡土層中挖掘臨時排水溝及設置集水井,可將滲出的孔隙水和雨水引導至排水溝,并利用水泵排出集水井內的地下水。
為提升基坑底部的防滲漏能力,避免底部地下水因各種原因上涌影響擋墻第施工,需要采用多層防滲施工技術模式進行施工作業,具體施工作業如圖2 所示。由圖2 可知,在本次施工中,蓄水池底防滲采用了復合技術,為多層級結構,自下而上依次用改性砂質粉土(厚度1000 mm)、無紡土工布、高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)膜(厚度1 mm)、無紡土工布、中細砂墊層(厚度800 mm)、生態聯鎖板(厚度為100 mm)。

圖2 多層防滲施工技術模式示意圖(來源:網絡)
基于該技術模式,施工流程如下:第1,排水施工完成后,使用改性中細砂進行填土作業,待填土高度與施工高程相同后,再使用規格22 t 的振動碾進行碾壓,直至壓實度達到97%。第2,采用砂質粉土(85%)和硅酸鹽水泥(15%)混合的方式,制備改性砂質粉土,然后將改性砂質粉土鋪于底部,用羊角碾以2 km/h 的速度夯實碾壓6 遍。第3,依次進行無紡布鋪設和HDPE 膜的鋪設,鋪設完成后進行雙焊縫焊接,雙焊縫寬度為2m×12.5 mm,搭接寬度設置100 mm。焊接時熱熔焊機應預熱到350 ~400℃,焊機行走速率則控制為2.5m/min。第4,采用膨脹螺栓進行土工膜錨固施工。第5,以C25 混凝土澆筑保護層,并對澆筑過程中預留的伸縮縫進行止水作業,止水作業采用安裝止水帶的方式進行。
同時在混凝土澆筑過程中,為了避免混凝土堆積過高導致錨固螺栓位置發生明顯位移等一系列問題,采用直徑為40 mm 的振動棒進行振搗,以確?;炷猎谀:械撞烤鶆驖B入。振搗器在混凝土材料中的插入間距應該控制在20 cm,每次振搗時間為30 s。然后使用平板振動器設備進行拖行振動,以確保混凝土材料的振搗均勻性,避免出現不均勻堆積可能導致的其他問題[3,4]。
完成地下室連續墻混凝土澆筑環節后,為提升連續墻自身的防滲漏能力,針對連續墻外側進行重點的防滲漏處理。具體的處理工作主要分為以下2 個步驟:第1,使用超聲波探查設備對地下室連續墻結構進行全面探查,根據探查結果判斷可能存在的滲漏點;第2,針對已確定滲漏點的位置,采用填縫和防水涂層、防水卷材鋪貼組合進行的方式進行施工作業(圖3)。

圖3 地下室連續墻外側防滲漏施工作業示意圖(來源:網絡)
在本次地下室連續墻外側防滲漏施工作業過程中,針對填縫施工,采用了聚氨酯密封膠進行封堵作業。另外,針對側面的其他可能存在滲漏風險的點位,則首先鋪貼防水涂料,該涂料使用水泥砂漿和丙烯酸聚合物乳液進行等量混合配比而成,涂刷作業進行2 次。第1 次涂刷過程中,使用噴槍進行噴涂作業,并控制噴嘴與施工面夾角為90°,涂刷厚度為1 mm,采用一次涂刷完成的方式。第2 次涂刷與上述流程要點相同,其主要差異是涂刷方向與第1次涂刷方向相正交。
卷材施工之前,首先使用彈線法進行準確定位。沿著定位線逐漸展開卷材,從卷材一端開始揭起,逐步滾動鋪設防水卷材。當卷材鋪設完成之后,進行卷材的搭接。在搭接過程中,使用燃氣噴燈加熱卷材涂蓋層,將其加熱至熔融狀態。一旦涂蓋層熔化,迅速在基層表面固定卷材。然后,將噴燈火焰控制在卷材和基層表面夾角處,距離交界處約300 mm。這樣可以同時進行涂蓋層邊緣的熔化和金屬壓輥的壓實粘接[5]。等到邊緣處的熔融瀝青能夠擠出時,即完成防水層的鋪貼工作。
為確保本次應用的地下連續墻結構中的“II”型槽段不發生滲漏問題,使用高壓旋噴樁提高接頭處的防滲性能,具體施工示意圖如圖4 所示。

圖4 基于高壓旋噴樁的連續墻槽段接頭防滲漏施工示意圖(來源:網絡)
在這種模式下,首先需要進行準備工作,借助起重機將圓形鋼絲刷吊入槽內,在控制成槽垂直度的基礎上,緊貼接頭混凝土反復上下刷,以便清理接縫表面。這個過程需要持續進行,直到刷子不再帶有泥渣,確保接縫表面干凈、平整。同時,為提升接頭的密封性,降低接頭滲水概率,采用工字鋼綁扎端頭塑料泡沫板,將泡沫板固定在接頭處,填補空隙,形成有效的密封層。
以上準備工作完成后即開始進行高壓旋噴樁注漿作業,注漿作業首先從樁基外圍開始,而后逐漸轉向內部進行注漿,旋噴樁壓力控制22 MPa,并與成孔樁基之間保持8 ~10 m 的距離。整個噴射過程持續約40 s,待管內正常返漿后,開始進行提升鉆頭。當鉆頭提升至樁頂以下1 m 時,開始減慢提升速度,并讓水泥漿的噴射繼續保持數秒,然后再繼續緩慢向上提升,直至提升高度與預先設計好的停漿面相平齊為止。本次高壓旋噴樁的主要參數如表1 所示。同時,相關設備與自動化施工數據采集系統相連接,以獲取施工所需的關鍵數據,做到實時優化調整。

表1 本次高壓旋噴樁施工的主要參數
防滲漏施工技術措施全部完成后,由施工方、監理方和業主方共同組織評估工作小組,對本次防滲漏技術的應用效果進行評估,評估結果如表2 所示。

表2 評估結果
由表2 的評估結果數據可知,本次防滲漏質量驗收中,最終的滲水量顯著低于允許的臨界值2.0 mm,這表明本次防滲漏施工技術措施取得了初步成功,能夠為整體工程作業提供有效保障。
針對某土木工程地下室連續墻施工的實際情況,從多個角度著手,分別探究了該工程在“II”型接頭地下連續墻施工模式下的防滲漏技術應用。從實際應用結果來看,本次防滲漏施工技術模式取得較好的效果,具有一定的現實意義。當然在今后的研究工作中,還需要通過不斷創新和學習,不斷提高防滲漏施工水平,使之適應更復雜的防滲漏施工作業。