“白云說隧?”之上海軟土深基坑的技術(shù)演進(jìn):地下連續(xù)墻接縫技術(shù)

絕大部分的基坑滲漏通常是因?yàn)榈叵逻B續(xù)墻的接頭處發(fā)生滲水。地下連續(xù)墻的接頭可從宏觀角度分為柔性接頭和剛性接頭2大類。在接頭的具體形式中,直接頭、榫接頭、復(fù)合接頭以及混凝土的預(yù)制接頭等方式都已經(jīng)逐漸被淘汰。而當(dāng)前市場(chǎng)上最常使用的接頭形式包括工字鋼接頭、十字鋼板接頭、橡膠止水接頭和套銑接頭。這4種接頭形式目前被廣泛采用,成為基坑工程中最普遍的選擇。

中國(guó)在地下連續(xù)墻工程中廣泛使用工字鋼接頭和十字鋼板接頭來實(shí)現(xiàn)深墻施工。雖然這些接頭可以使地下連續(xù)墻達(dá)到較大的深度,并具有良好的止水性能,但由于需要使用更多的鋼材,工程造價(jià)會(huì)大幅上升。這會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠重量增加,吊車規(guī)格提升,道路承載力要求上升,從而造成一系列成本增加問題。

法國(guó)地基建筑公司在新加坡使用了一種名為CWS接頭的方法,利用具有打夯能力的吊車插入扣餌,將其夾住接頭板的翼緣,然后沖擊以分離接頭箱。然而,這種方法需要特殊的吊車,并且在較大深度時(shí)效果有限。此外,中國(guó)地層與新加坡不同,因此直接采用該方法不太適用。

為解決這些問題,提出了GXJ橡膠止水接頭。這種接頭采用厚實(shí)的接頭箱、較長(zhǎng)的橡膠止水帶以及側(cè)向千斤頂來實(shí)現(xiàn)容易剝離的設(shè)計(jì)。其接頭板后取出工藝使得新鮮泥漿接觸接頭,從而減少泥漿積聚和后期處理的問題,提高了防水性能。

GXJ橡膠止水接頭在上海、南京、杭州、寧波、溫州、鄭州等地進(jìn)行了推廣應(yīng)用,得到了廣泛好評(píng)。它的價(jià)格與普通鎖口管接頭相當(dāng),但防水性能更好。它可以適用于深基坑工程,避免了滲漏問題。

不同接頭形式在深度限制、施工能力等方面存在差異。例如: 普通鎖口管接頭最大深度為55 m,而工字鋼接頭最深可達(dá)76 m。然而,傾斜度和非圓形結(jié)構(gòu)可能影響接頭的處理效果。套銑接頭在非圓形結(jié)構(gòu)中容易發(fā)生滲漏,不太適合這種情況。

在超深地下連續(xù)墻施工中,套銑接頭扮演著不可替代的關(guān)鍵角色,因此必須解決其防滲漏能力的提升問題,以改善其性能。歐洲已經(jīng)使用了一種名為“米蘭法”的接頭工藝,我們?cè)诖嘶A(chǔ)上進(jìn)行了一些創(chuàng)新。通過在套銑接頭中間加裝圓形或方形的PVC管,然后在切削混凝土?xí)r將PVC管切掉一半,從而形成直的半圓弧形接頭。這種方法在上海桃浦污水廠96 m深的地下連續(xù)墻中得到了嘗試,未來的推廣也將以此為基礎(chǔ)來改進(jìn)套銑接頭的工藝。

此外,探索了超深地下連續(xù)墻施工中不使用套銑接頭的方法。在十字鋼板接頭的應(yīng)用上,要確保其能夠達(dá)到80～90 m的深度,這是一個(gè)之前難以想象的挑戰(zhàn)。雖然套銑接頭通過改進(jìn)工藝可以實(shí)現(xiàn)止水效果,但由于造價(jià)較高,因此考慮發(fā)展超深的十字鋼板接頭。隨著液壓抓斗設(shè)備的發(fā)展,單純使用液壓抓斗可以達(dá)到90 m的深度,因此需要特深的十字鋼板接頭。

為了實(shí)現(xiàn)超深的十字鋼板接頭,對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)。在十字鋼板的反力箱中加入了側(cè)向的千斤頂,并在焊接過程中采用了創(chuàng)新的方法。在反力箱中,通過放置內(nèi)置的千斤頂,可實(shí)現(xiàn)20～30 cm的頂出行程。此方法在上海的一些六七米深的地下連續(xù)墻工地已經(jīng)成功嘗試。接下來,將在80 m深的十字鋼板地下連續(xù)墻中應(yīng)用這一方法。