邢鐵強(qiáng)

1 概述

地下連續(xù)墻可供截水防滲或擋土承重之用，是區(qū)別于傳統(tǒng)施工方法的一種地下工程結(jié)構(gòu)形式和施工工藝。具有對(duì)鄰近建筑物和地下管線影響少，無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)，公害低的特點(diǎn)。在軟弱地基，四周鄰近街道或與現(xiàn)有建筑物緊密連接，對(duì)基坑周圍地面沉降和位移值有嚴(yán)格限制，限制打樁和噪聲污染，或者受環(huán)境條件所限，水文地質(zhì)復(fù)雜，很難設(shè)置井點(diǎn)排水等。設(shè)計(jì)采用逆作法施工，開(kāi)挖的臨時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)又作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，如地下室外墻施工時(shí)，采用地下連續(xù)墻支護(hù)具有明顯的優(yōu)越性和很好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著現(xiàn)代城市建設(shè)，越來(lái)越多的地下連續(xù)墻被設(shè)計(jì)使用，工程規(guī)模也越來(lái)越大，由于地下連續(xù)墻內(nèi)部及其邊界上夾泥引起的工程事故近年來(lái)時(shí)有發(fā)生，逐漸引起了各方面的注意。

2 地下連續(xù)墻夾泥滲漏質(zhì)量問(wèn)題分析及施工對(duì)策

2.1 原因分析

地下連續(xù)墻夾泥通常發(fā)生在相鄰槽孔接頭縫內(nèi)，墻底與地基之間，墻身頂部和導(dǎo)管中間位置出現(xiàn)在墻體表面上，或向墻內(nèi)延伸一定深度，甚至貫穿墻體，形成夾泥縫洞，在墻體內(nèi)或邊界上集中滲漏通道，引起地基和其上建筑物的破壞，造成工程事故;地下連續(xù)墻夾泥另一方面也減少了墻體的有效厚度，降低了墻體的承受荷載和抵抗化學(xué)腐蝕的能力。

歸其主要原因有:泥漿質(zhì)量差;清孔不徹底，清孔驗(yàn)收后停置時(shí)間過(guò)久;下放接頭管和鋼筋籠、埋設(shè)觀測(cè)儀器等原因造成的孔壁坍塌;或混凝土澆灌時(shí)局部塌孔和泥皮崩落;混凝土配比不當(dāng)，和易性差，離析;混凝土澆筑強(qiáng)度小，混凝土上升速度慢;導(dǎo)管間距大于混凝土的有效流動(dòng)半徑，灌注管攤鋪面積不夠，部分角落灌注不到被泥渣填充;導(dǎo)管接頭不嚴(yán)，泥漿滲入導(dǎo)管;首批混凝土量不足，灌注管埋設(shè)深度不夠，未能將泥漿與混凝土隔開(kāi)，泥渣從底口進(jìn)入混凝土內(nèi);導(dǎo)管提升過(guò)猛，或探測(cè)失誤，導(dǎo)管埋置深度過(guò)淺，涌入泥渣;混凝土澆灌間斷或澆灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混凝土初凝失去流動(dòng)性，繼續(xù)灌注的混凝土頂破頂層上升，混入泥渣;接頭孔壁泥皮刷洗不干凈等都是造成墻體夾泥的主要因素。

2.2 預(yù)防措施

采用容重小、觸變性能好、抗污染能力強(qiáng)的泥漿，混凝土和泥漿容重之差宜大于10 kN/m3，適當(dāng)加入外加劑如純堿提高泥漿抗污染能力;清孔時(shí)，要用新鮮泥漿把槽孔內(nèi)的泥漿換出一部分或大部分，使孔底殘留的淤積物最少，槽孔內(nèi)泥漿指標(biāo)盡量接近新鮮泥漿，以減少澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的夾泥;清孔后，及時(shí)放置鋼筋，灌注混凝土，減少停置時(shí)間;采用非鉆鑿式接頭如接頭管，使孔壁平整光滑，改善接頭孔壁的刷洗質(zhì)量;通過(guò)試驗(yàn)確定混凝土配比，保證混凝土具有良好的和易性與流動(dòng)性;控制混凝土澆筑強(qiáng)度大于20m3/h～25 m3/h，槽孔內(nèi)混凝土上升速度大于2.0m/h～3.0m/h;導(dǎo)管接頭采用粗絲扣，設(shè)橡膠圈密封;控制導(dǎo)管間距在3 m左右，導(dǎo)管距孔端距離0.8 m～1.2 m，使各導(dǎo)管能夠均勻進(jìn)料，避免經(jīng)常上下或左右提拉導(dǎo)管;保證首批混凝土灌入量足夠充分，使其能把泥漿從導(dǎo)管中擠出，同時(shí)始終保持快速繼續(xù)進(jìn)行，盡量使各導(dǎo)管均衡提升和拆卸，相鄰導(dǎo)管的埋深之差小于1.0m～2.0m，保證槽孔混凝土面均勻上升;控制導(dǎo)管埋入混凝土深度在2.0m～6.0m之間，中途停歇不超過(guò)15min，導(dǎo)管埋入混凝土的時(shí)間不超過(guò)2 h，槽孔混凝土面距導(dǎo)管進(jìn)料口高差始終大于3 m以上;另外還可采用二次開(kāi)挖除去孔壁泥皮，減少槽孔壁上泥皮造成的“包塊”和帶狀?yuàn)A泥。

2.3 處理方法

2.3.1 混凝土澆灌過(guò)程中的處理措施

混凝土澆筑中遇塌孔時(shí)，可將沉積在混凝土上的泥土吸出，繼續(xù)灌注，同時(shí)應(yīng)采取加大水頭壓力等措施;如混凝土凝固，可將導(dǎo)管提出，將混凝土清出，重新下導(dǎo)管，灌注混凝土;混凝土已凝固出現(xiàn)夾層，應(yīng)清除后采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)方法處理。

2.3.2 墻體夾泥滲漏的處理

墻體中可見(jiàn)的帶狀?yuàn)A泥層和“包塊”“狗洞”等，均應(yīng)鑿除處理。墻面上的夾泥應(yīng)挖除干凈，小塊的可用砂漿回填或抹面，大塊的應(yīng)立模澆筑混凝土，如有漏水應(yīng)進(jìn)行注漿。接縫夾泥造成的滲水，應(yīng)采用水泥漿或堵漏材料封堵，或注漿處理。如夾泥部位露出鋼筋，則應(yīng)徹底消除干凈，再用加入U(xiǎn)EA的混凝土澆筑。當(dāng)接縫夾泥厚且深時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況在接縫上及兩側(cè)鉆孔，清洗泥皮后進(jìn)行低壓灌漿或回填混凝土，或在接縫一側(cè)或兩側(cè)地基中灌漿處理，若墻底淤積物太厚時(shí)，也應(yīng)考慮進(jìn)行灌漿。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

本工程為上海軌道交通楊浦線(M8線)成山路車站，車站設(shè)計(jì)全長(zhǎng)160m，寬20.8 m，地下，島式，箱形，雙柱三跨二層，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，標(biāo)準(zhǔn)段:600mm厚，27 m深;端頭井墻:800mm厚，29 m深;主體基坑深15 m～17 m;接頭管采用單圓柔性接頭;地下連續(xù)墻混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為P8，兼作基坑臨時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

楊浦線(M8線)成山路車站位于浦東新區(qū)上南路靠近成山路交叉口，交通較繁忙，車站沿線路中線設(shè)置，平行于上南路，道路兩側(cè)為住宅區(qū)與部分高層建筑。

3.2 地下連續(xù)墻施工具體技術(shù)措施

1)采用整體式鋼筋混凝土導(dǎo)墻控制地下連續(xù)墻施工精度，導(dǎo)墻深1.5 m ～2.0m，導(dǎo)墻槽凈寬 640mm(端頭井 840mm)，肋厚150mm。為防止導(dǎo)墻在側(cè)向土壓力的作用下產(chǎn)生位移，在導(dǎo)墻內(nèi)每1 m～2 m加設(shè)上下兩道支撐。導(dǎo)墻高出地面150mm，保證泥漿液面始終高于地下水位1.0m以上，并防止地面雨水流入槽內(nèi)稀釋及污染泥漿。導(dǎo)墻外側(cè)采用粘土回填壓實(shí)，防止地面水從導(dǎo)墻背后滲入，引起導(dǎo)墻槽段塌方。

2)制備優(yōu)質(zhì)泥漿。護(hù)壁泥漿采用膨潤(rùn)土、CMC、純堿等制作，控制泥漿指標(biāo):比重1.05 g/cm ～1.15 g/cm、粘度19 s～25 s、泥皮厚小于1mm～2.5mm、pH值8～14，穩(wěn)定率100%，膠體率大于95%，失水量小于10mL/30min～30mL/30min，新配制泥漿指標(biāo)應(yīng)滿足指標(biāo)最小值，并在使用中根據(jù)地質(zhì)及施工情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)污染、超比重不能再生利用的泥漿堅(jiān)決廢棄。

3)分段流水施工。控制槽段長(zhǎng)度為30mm～50mm，以4 m～8 m為宜，同時(shí)注意槽段之間的接頭位置設(shè)置，避開(kāi)轉(zhuǎn)角及地下連續(xù)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接處，以保證地下連續(xù)墻具有較好的整體性。

4)采用抓斗挖槽機(jī)造孔，施工時(shí)抓斗平行于導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)，閉斗下放，自行墜入導(dǎo)墻內(nèi)，利用抓斗的沖擊，將槽孔的地層顆粒擠入地基，加大地基的密實(shí)度和彈性模量，既可減少作用在槽孔壁上的土壓力，又可提高墻體抵抗外荷載的能力，同時(shí)又提高了槽孔壁的抗?jié)B能力。開(kāi)挖時(shí)再?gòu)堥_(kāi)，以免造成渦流沖刷槽壁，引起塌孔。挖土?xí)r保持抓斗非擠滿土方，以減小對(duì)泥漿粘度、比重影響。

5)鋼筋籠制作預(yù)留出導(dǎo)管的位置，鋼筋籠端部與接頭管或混凝土接頭面預(yù)留空隙尺寸15cm～20cm?？刂撇劭缀弯摻罨\尺寸偏差滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，縱向鋼筋的底端距離槽底面10cm～20cm，底端應(yīng)稍向內(nèi)彎折，防止吊放鋼筋籠擦傷槽壁。

6)槽段挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，測(cè)定槽底殘留土渣厚度。使用抓斗、泥漿泵對(duì)槽底進(jìn)行認(rèn)真清理，然后在土渣還沒(méi)沉淀之前，用新泥漿置換槽內(nèi)泥漿，使槽內(nèi)泥漿密度在1.15 g/cm以下，沉渣厚度不大于100mm，粘度不大于25 s，含砂量不大于0.8%。清孔驗(yàn)收后及時(shí)吊放鋼筋籠，澆筑混凝土。槽孔停置時(shí)間不得超過(guò)2 h，否則應(yīng)進(jìn)行二次清孔。

7)鋼筋籠吊放，由兩臺(tái)履帶吊機(jī)配合，翻轉(zhuǎn)豎立，起吊時(shí)禁止鋼筋籠下端在地面拖引，造成下端鋼筋變形，吊放時(shí)，吊點(diǎn)中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)槽段中心，禁止鋼筋籠產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，造成槽壁坍塌，鋼筋籠放入槽內(nèi)后，檢查鋼筋籠的高度是否符合設(shè)計(jì)要求，然后用槽鋼將鋼筋籠固定于導(dǎo)墻上。若鋼筋籠不能順利放入槽內(nèi)，則吊出鋼筋籠，查明原因解決或修槽后重新吊放，嚴(yán)禁強(qiáng)行沖放。

8)澆筑水下C30混凝土。控制拌合混凝土應(yīng)具有良好的和易性和流動(dòng)性，坍落度宜在15cm～20cm左右，水灰比宜小于0.6。采用φ250mm螺旋快速接頭導(dǎo)管，控制導(dǎo)管間距不大于3 m，導(dǎo)管距接頭0.8 m～1.2 m，嚴(yán)格控制首灌混凝土量，保持導(dǎo)管埋入混凝土深度始終控制在2 m～6 m之間，最大不得超過(guò)6 m，澆至連續(xù)墻頂時(shí)可適當(dāng)減少埋置深度，并應(yīng)控制在1 m～1.5 m。連續(xù)灌注，混凝土澆筑時(shí)間不得超過(guò)4 h，中斷時(shí)間不得超過(guò)15min，攪拌好的混凝土須在1 h內(nèi)使用完畢，以保持混凝土的均勻性。灌注過(guò)程中要求不斷量測(cè)混凝土面高度和上升速度，控制各導(dǎo)管進(jìn)料均勻，槽孔內(nèi)混凝土上升速度保持在4 m/h～5 m/h以上。澆筑混凝土頂面須高出設(shè)計(jì)高程0.5 m以上，接上部施工時(shí)鑿去墻頂質(zhì)量較差的混凝土。

9)接頭管采用單圓柔性接頭，外壁光滑，涂抹黃油。單元槽段成孔后，先吊放鎖口管，再吊放鋼筋籠，混凝土開(kāi)澆后4 h～5 h開(kāi)始第一次松動(dòng)鎖口管，作旋轉(zhuǎn)和上下活動(dòng)，以后每10min～15min松動(dòng)一次，直到最后澆筑的混凝土都終凝后(一般澆筑完后5 h～6 h)再全部拔出。

10)當(dāng)二期槽段開(kāi)挖完成后，應(yīng)對(duì)一期槽段已澆筑混凝土端頭表面進(jìn)行清理，將附著的土渣和泥皮除去。開(kāi)挖順序應(yīng)先深后淺。

3.3 工程實(shí)施效果

施工制定了詳細(xì)的施工方案，施工前對(duì)可能發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了原因剖析，制訂了一系列的預(yù)防措施，緊急處理方案和技術(shù)保障措施，精細(xì)施工，按設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝、施工方案和技術(shù)措施，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制，保障了從導(dǎo)墻施工，槽孔開(kāi)挖，泥漿制備和使用、監(jiān)控、調(diào)整，鋼筋籠制作下放，水下混凝土澆筑等一系列工序的施工質(zhì)量，因此成山路車站主體連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工取得了良好的效果，開(kāi)挖中無(wú)發(fā)生嚴(yán)重塌孔、漏漿現(xiàn)象，墻體挖出后，墻面平整、規(guī)則、無(wú)蜂窩麻面現(xiàn)象，接縫平直、牢固、無(wú)滲水現(xiàn)象，基坑干燥，僅接縫和墻頂位置墻體表面局部有少許夾泥，其他位置夾泥極少，措施實(shí)施已達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

［1］夏明耀，曾進(jìn)倫.地下工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999:312-359.

［2］叢藹森.地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2000:376-418.