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(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300220)

引言

隨著大量大型基坑工程的涌現(xiàn)，地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)需要向超深的方向發(fā)展，然而現(xiàn)行施工規(guī)范尚無較為適合超深地下連續(xù)墻的施工方法，特別是接頭施工常出現(xiàn)混凝土繞流的現(xiàn)象，另外地下連續(xù)墻接頭處理技術(shù)的發(fā)展也明顯滯后于挖掘技術(shù)的提高，這些都制約著地連墻向超深方向的發(fā)展。為此，本文提出了地連墻剛性接頭軟連接施工關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)在防止地下連續(xù)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(dá)28.5 m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)[1]，其最大設(shè)計深度達(dá)61.5 m，是當(dāng)時天津市最深的地下連續(xù)墻，并且存在L 型、Z 型、T 型等平面形狀各異的地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻接頭采用工字鋼板剛性連接，由于異型地下連續(xù)墻的存在，進(jìn)一步提高了地下連續(xù)墻剛性接頭垂直度的要求，因此本工程地下連續(xù)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(jié)合本項目及現(xiàn)場實際情況，具體有以下重難點：

1）現(xiàn)有工藝對地下連續(xù)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(xiàn)有工藝容易造成混凝土繞流，給后續(xù)成槽作業(yè)增加難度；

3）地下連續(xù)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(xiàn)象；

4）剛性接頭需承受較大的流態(tài)混凝土側(cè)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(tài)混凝土側(cè)壓力，造成鋼筋籠變位，給工程質(zhì)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(fēng)險、提高地連墻接頭位置質(zhì)量，確保履約，提質(zhì)增效，經(jīng)反復(fù)研究分析和工藝試驗，實現(xiàn)了地連墻剛性接頭軟連接工藝技術(shù)創(chuàng)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(xù)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(xù)墻槽體對剛性接頭和槽體土體垂直度的要求，對預(yù)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(fā)明的專用工具“地下連續(xù)墻剛性接頭刮壁器”，清除附著于地下連續(xù)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(fā)明的專用工具“地下連續(xù)墻刷壁器”，清刷附著在地下連續(xù)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(xù)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(xù)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(yīng)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(xiàn)損壞現(xiàn)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(xiàn)場或附近得到的無成本或低成本材料，如砂土、工業(yè)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(yán)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(nèi)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(fā)現(xiàn)編織袋已破損或袋口未扎牢的嚴(yán)禁使用。

2）冬季施工時，嚴(yán)禁拋填已經(jīng)凍結(jié)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?xí)ㄔ诮涌p較窄的位置。

3）采用人工隨機(jī)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(cè)的柔性填充物高差不宜超過2 m，防止鋼筋籠一側(cè)受力過大產(chǎn)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(fā)生柔性填充物卡在半空中現(xiàn)象，此時需要用壓實器進(jìn)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(yán)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(xù)槽段成槽接頭清刷

第一步先進(jìn)行刮壁施工；使用液壓成槽機(jī)配合我公司的發(fā)明專利“地下連續(xù)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(nèi)，并沿著接頭凹槽進(jìn)行上下緊貼刮除作業(yè)，以達(dá)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(jié)構(gòu)如圖4 所示。

圖4 刮壁器結(jié)構(gòu)

第二步進(jìn)行刷壁施工；使用履帶吊配合我公司的發(fā)明專利“地下連續(xù)墻刷壁器”[4]，施工時需要將刷壁器下放入剛性接頭內(nèi)，并將剛性毛刷緊貼剛性接頭凹槽，沿著接頭凹槽進(jìn)行上下緊貼刷除作業(yè)，以達(dá)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(guān)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(jī)拋填的方式將柔性填充物隨機(jī)拋入剛性接頭與土體的接縫處。嚴(yán)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(cè)的柔性填充物高差不宜超過2 m，防止鋼筋籠一側(cè)受力過大產(chǎn)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(jù)拋填方量和槽體體積進(jìn)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(jìn)行壓實。

4）壓實過程中嚴(yán)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(jìn)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(fù)，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(shù)應(yīng)用效果

6.1 施工效率

在傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)工字鋼與二期槽段連接處，在施工二期槽段時液壓成槽機(jī)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(xiàn)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(zhì)量

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

7 結(jié)語

本關(guān)鍵技術(shù)保證了地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)在走向超深發(fā)展過程中的墻體質(zhì)量，通用性強(qiáng)且施工工期短，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。

填充物材料選用現(xiàn)場或附近得到的無成本或低成本材料，強(qiáng)調(diào)了環(huán)境友好材料對循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，環(huán)境效益明顯。

采用“地下連續(xù)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(xù)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(jù)，值得大力推廣。