粉砂富水地层超深地下连续墙接头质量控制

程振华，袁晓晴，李建高

(1.江西省交通科学研究院，江西 南昌 330000;2.中铁隧道集团 三处有限公司，广东 深圳 518052)

地下连续墙技术是二十世纪四、五十年代发展起来的一项先进的深基础施工技术，在世界很多国家都得到使用和推广。它的特点是结构刚度大，整体性、防渗性和耐久性好，既可以作为临时围护结构，又可做永久性的挡土、挡水和承重结构，广泛应用于水利、建筑、交通及地下工程中［1］。但地下连续墙实际上并不是连续的，它是由一个个单元槽段以某种形式相互连接而成的。槽段之间的接头质量处理不好，在基坑开挖时易发生渗漏，影响防水效果［2］。为此，必须在施工过程中进行综合处理，保证基坑开挖安全顺利进行。

1 工程概况

天津文化中心交通枢纽工程地铁Z1线为负三层三跨结构，基坑开挖深度26 m，宽度25.7 m，采用地连墙作围护结构。地连墙厚1 m，标准幅宽6 m，最大墙深67 m，并存在大量的Z型，T型，V型，L型和Y型等异型幅。

项目所处场地水文地质条件极为复杂，基坑穿越粉土、黏性土和粉砂层，土体稳定性较差，地质分界线较杂乱，粉砂层最大厚度达18 m。地下水位高，潜水水位在地表以下0.5～1.0 m左右，并穿越两层承压水，根据现场抽水试验初步结果，两层承压水水头大沽高程分别为 0 和 －0.5 m［3］。

2 接头形式选择

地下连续墙槽段与槽段之间的接合主要取决于接头，而接头的选择直接关系到墙体的整体性及使用效果，更关系到工程的经济效益［4-6］。目前，常用的接头形式主要有锁口管接头、止水钢板接头和钢筋混凝土预制接头等。各种常用接头的对比分析如表1所示。

表1 常见接头形式对比

根据以上分析，本项目采用工字钢板接头。工字钢板接头能够较好地传递弯矩、剪力和轴力，流水线路长、阻力大，不易出现渗漏水现象，止水效果较好。根据以往工程经验，如只用锁口管防止混凝土绕流，起拔力太大，不能全部起拔，导墙也易受到破坏;如只采用砂袋防止混凝土绕流，则砂袋不易密实，且施工速度较慢。因此，本项目中，墙体接头处采取下部用砂袋，上部用锁口管相结合的防绕流措施。

3 接头质量控制措施

保证地下连续墙接头质量，除了选择合理的接头形式，还需控制成槽施工、接头清洗、混凝土浇注、接头管顶拔等施工质量。本项目采用的接头质量控制措施详述如下。

3.1 成槽施工

2)合理安排每个槽段中的挖槽顺序，使抓斗两侧的阻力均衡。

3)消除成槽设备的垂直度偏差，根据成槽机的仪表控制垂直度。

4)成槽结束后，利用超声波检测仪检测垂直度，如发现垂直度没有达到设计和规范要求，及时修正。

5)槽段分段接缝位置尽量避开转角部位，并与后浇带或诱导缝位置相重合。

3.2 刷壁

如图1所示，槽段挖完后采用专用的钢丝刷壁器对地下墙混凝土接头反复清刷，接头刷动次数至少6～8次，直到接头刷基本不带泥为准。刷动过程中如接头带泥过多，可采用水枪对接头刷进行清洗，确保接头干净，避免发生渗漏水的可能。

图1 钢丝刷壁器

3.3 钢筋笼制作与吊装

超深地下连续墙的钢筋笼超长、超重，必须在水平的钢筋平台上整体制作，保证其整体平整性。钢筋笼上安装钢筋桁架，防止起吊变形。为防止混凝土绕流，在工字钢外侧贴20 cm宽、0.2 mm厚的薄铁皮。

钢筋笼保护块应有足够的刚度和厚度，以及足够的数量。钢筋笼在吊放入槽时先对中槽壁中心，以免挤压保护块。当钢筋笼下放不顺时，不得强行冲放，以防止露筋。

3.4 砂袋回填

钢筋笼吊装完成后，立即在工字钢与槽壁间空隙进行回填。砂袋每袋装入量不得大于砂袋体积的60%，保证其有较高的流塑性，从而保证密实度。在回填过程中，应边回填边采用锁口管压实，每层高度不大于10 m，保证砂袋的回填密实。

本文选择稳健最小二乘法对模型进行估计，同时采用随机效应模型进行稳健性检验，考察 “一带一路”沿线国家的物流绩效指数 （LPI）对中国机械运输设备出口三元边际的影响。将相关变量数据代入上述模型式 （5）～（7）中进行回归分析，得到扩展边际、数量边际和价格边际方程中的各变量的参数估计值，实证结果如表2所示。

3.5 接头管吊放

钢筋笼安放完毕，工字钢背后的砂袋回填至一定高度(回填高度一般为底板以下2 m)后吊放接头管。由履带起重机分节吊装，垂直插入槽段。接头管应紧贴工字钢，底部应保证密贴回填砂袋，防止混凝土倒灌;上端口与导墙连接处用槽钢扁担搁置。接头管后侧填砂或黏土，防止倾斜。为使接头管顺利拔起，混凝土灌注前接头管长度应控制在30 m以内。

3.6 混凝土灌注

确保混凝土质量满足设计要求。混凝土浇注时严格控制导管埋入混凝土中的深度，作好混凝土浇注记录。绝对不允许发生导管拔空现象，防止混凝土导管拔出混凝土面而出现混凝土断层、夹泥的事故。如万一拔空导管，应立即测量混凝土面高程，将混凝土面上的淤泥吸清，然后重新开管浇注混凝土。开管后应将导管向下插入原混凝土面下1 m左右。

混凝土浇注过程中应经常提放导管，起到振捣混凝土的作用，使混凝土密实，防止出现蜂窝、孔洞，以及大面积湿迹和渗漏现象。

3.7 接头管顶拔

为防止绕流，接头管顶拔与混凝土灌注相结合，混凝土灌注记录作为顶拔接头管时间的控制依据。根据水下混凝土凝固速度及施工中试验数据，混凝土灌注开始后4～5 h左右开始拔动。以后每隔30 min提升一次，其幅度不大于50～100 mm。待混凝土浇注结束7～9 h，即混凝土达到终凝后，将接头管拔出。

4 接头渗漏水处理

如开挖后发现有渗漏现象，应立即进行堵漏，可视其漏水程度不同采取相应措施，封堵方法如下:

1)在有微量漏水时，可采用双快水泥进行修补。

2)漏水较严重时，可用双快水泥进行封堵，同时用软管引流，等水泥硬化后从引流管中注入化学浆液止水堵漏，进行化学注浆。

3)对较大渗漏情况，有可能产生大量土砂漏入时，先将漏点用土或快硬水泥反压，防止大量砂子渗出。同时在地下连续墙的背面采用双液注浆(水玻璃和水泥)处理。

5 结语

根据技术规范和工程经验，选定了天津文化中心交通枢纽地铁工程地下连续墙接头形式。采取多种施工措施实现了对接头质量的严格控制，从而有效保证后续施工工艺进行。

1)工字钢板接头辅以砂袋及锁口管防绕流，能有效提高地下连续墙的接头质量。

2)通过多种措施保证成槽施工、接头清洗、混凝土浇注、接头管顶拔等工序质量，能有效降低接头渗漏水等危害。

3)根据渗漏水程度分别采取双快水泥、化学注浆、双液注浆等措施，能经济有效减少基坑开挖过程中渗漏水危害。

［1］陈怀伟.杭州地区地下连续墙施工工艺研究［D］.上海:同济大学，2008.

［2］吴小军，刘晓粤.中山八站地下连续墙施工混凝土绕流问题浅析［J］.交通科技，2006(3):47-49.

［3］李建高，王长虹.超深地下连续墙槽壁稳定性分析与施工措施［J］.隧道建设，2011，31(1):57-35.

［4］孙立宝.地下连续墙施工中几种接头形式的对比分析及应用［J］.探矿工程(岩土钻掘工程)，2011，38(5):53-56.

［5］谭少珩.超深地下连续墙施工技术［J］.铁道建筑，2008(3):26-28.

［6］孙立功，张碧.广州珠江黄埔大桥圆形地下连续墙施工技术［J］.铁道建筑，2008(9):28-30.