牟明俊,馬草原,李文龍,許躍攀,陳佐洪
(中國(guó)建筑土木建設(shè)有限公司,北京 100070)
地下連續(xù)墻主要是采用專用的挖槽機(jī)械設(shè)備,沿著深開(kāi)挖工程的周邊,采用泥漿護(hù)壁,開(kāi)挖出具有一定寬度與深度的溝槽。清槽后,在溝槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠,然后采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土灌注,形成一個(gè)單元槽段,逐段進(jìn)行施工,使之連接成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻體。
地下連續(xù)墻作為一種截水、防滲、承重、擋水結(jié)構(gòu),因其在深基坑工程中發(fā)揮重要作用而得到廣泛應(yīng)用。然而,在水文地質(zhì)條件、施工不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊懴?,地下連續(xù)墻容易出現(xiàn)滲漏問(wèn)題,基于此,本文將結(jié)合某深基坑工程,對(duì)地下連續(xù)墻滲漏原因及處理措施進(jìn)行深入研究和分析。
某擬建項(xiàng)目的建筑面積為15 865 m2,其中地上構(gòu)筑物6個(gè),地下構(gòu)筑物20個(gè),開(kāi)挖深度為6.5~8.6 m,主要用于污水處理?;娱_(kāi)挖面積為2.7萬(wàn)m2,開(kāi)挖深度為16.2~22.5 m,該基坑采用地連墻+2道鋼筋混凝土內(nèi)支撐的支護(hù)形式,其中地下連續(xù)墻厚度為1 m,要求入微風(fēng)化巖不小于1.5 m;止水體系為地下連續(xù)墻自防水,抗?jié)B等級(jí)為P8。
根據(jù)鉆探揭露,項(xiàng)目施工范圍內(nèi)地質(zhì)按時(shí)代成因自上而下可分為人工填土層(Q4ml)、第四紀(jì)晚更新世坡積層(Q3dl)、沖積層(Q3al)、殘積層(Q3el)以及燕山期花崗巖帶(r53(1))。巖土分層自上而下為素填土、含砂粉質(zhì)黏土、砂(礫)質(zhì)黏性土、全風(fēng)化花崗巖帶、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖帶、中風(fēng)化花崗巖帶。項(xiàng)目場(chǎng)地地下水分布于第四系土層及燕山期基巖空隙-裂隙中,以潛水及基巖裂隙水類型為主,局部存在上層滯水。測(cè)得水位高程為2.40~10.30 m,受季節(jié)性降雨影響較大。此外,在雨季還可能存在上層滯水、第四系潛水上漲等現(xiàn)象,豐雨期間水量較大。
當(dāng)深基坑采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),就需要承受側(cè)向水土壓力,因此在地下連續(xù)墻施工過(guò)程中,要求其能夠滿足擋土、擋水要求。但是,在多種因素的影響下,地下連續(xù)墻滲漏是地下連續(xù)墻施工中比較常見(jiàn)的問(wèn)題。在本次基坑施工中,當(dāng)基坑開(kāi)挖至第二道鋼筋混凝土內(nèi)支撐底時(shí),地下連續(xù)墻出現(xiàn)了不同程度的滲漏,具體情況如下:相鄰地連墻墻體接縫處部分地方出現(xiàn)自上而下的條狀濕漬;圈梁下方的接縫處存在滴漏現(xiàn)象;地連墻腰部的局部區(qū)域出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。其中,以相鄰地連墻墻體接縫滲漏問(wèn)題最為嚴(yán)重。
由于地下連續(xù)墻施工時(shí)分成若干個(gè)單元槽段,然后進(jìn)行逐段施工,最終連成一個(gè)整體,因此各個(gè)單元槽段之間存在接縫,而在施工中接縫處極易發(fā)生滲漏情況。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察本次擬建項(xiàng)目中地下連續(xù)墻墻體接縫處滲漏情況,結(jié)合相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)本項(xiàng)目中地下連續(xù)墻接縫處出現(xiàn)滲漏的原因進(jìn)行如下分析。
1)成槽階段。根據(jù)地質(zhì)勘察資料顯示,本次擬建項(xiàng)目砂層較厚,砂層厚度可達(dá)24.6 m。而在地下連續(xù)墻成槽階段,沖擊鉆需要穿過(guò)厚厚的砂層入巖,在沖力作用下,極易出現(xiàn)坍孔、樁身頸縮等現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致地下連續(xù)墻出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。因此,在成槽實(shí)踐中,為避免出現(xiàn)地下連續(xù)墻質(zhì)量問(wèn)題,往往會(huì)提高泥漿的相對(duì)密度。但是澆筑混凝土后,受地下連續(xù)墻較深、泥漿密度等因素的影響,沖擊鉆在鉆孔底部巨大浮力作用下,在工字鋼板刷壁時(shí),會(huì)減弱對(duì)槽段底板的側(cè)壁泥皮、工字鋼板的清理效果,接頭處清理不徹底,便會(huì)造成地下連續(xù)墻接縫處出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
2)鋼筋籠吊裝階段。在此次施工中,一期槽段在鋼筋籠吊裝時(shí)發(fā)生了傾斜,導(dǎo)致二期槽段形成孔口窄、下部寬的正梯形形狀。因此,為了確保二期槽段鋼筋籠的順利吊裝,需要結(jié)合二期槽段孔口的實(shí)際尺寸只做鋼筋籠,會(huì)導(dǎo)致二期槽段的實(shí)際寬度h小于原設(shè)計(jì)寬度H,這樣一期、二期槽段下部就會(huì)形成“真空”段,容易出現(xiàn)流水、流砂等現(xiàn)象,如圖1所示。同時(shí),由于一期槽段傾斜,這就導(dǎo)致無(wú)法清理一期槽段工字鋼板上的泥皮,進(jìn)而引發(fā)滲漏現(xiàn)象。
圖1 地下連續(xù)墻槽段開(kāi)挖剖面圖
3)水下混凝土灌注階段。此次項(xiàng)目水下混凝土灌注施工中采用導(dǎo)管法。在施工中,借助于導(dǎo)管將混凝土灌注到槽段底板,在混凝土的流動(dòng)性、粘聚力等作用下,逐漸排出上部泥漿及懸浮物。但是,在此過(guò)程中,與工字鋼板相接處的泥漿及懸浮物必然不能被完全排擠干凈。同時(shí),因?yàn)槟酀{相對(duì)密度過(guò)大問(wèn)題仍然存在,導(dǎo)致灌注的混凝土流動(dòng)不暢,為后續(xù)接縫處出現(xiàn)滲漏留下隱患。此外,如果水下混凝土灌注施工中,注漿質(zhì)量較差,會(huì)引起地下連續(xù)墻的不均勻沉降,使地下連續(xù)墻接縫處出現(xiàn)相對(duì)位移,也是造成地下連續(xù)墻接縫滲漏的原因之一。
除上述原因外,土方開(kāi)挖施工不當(dāng)也會(huì)引起地下連續(xù)墻縫滲漏。在土方開(kāi)挖施工中,由于坑內(nèi)外土體存在壓力差,如果在施工中沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行內(nèi)支撐施工,地下連續(xù)墻出現(xiàn)水平位移就會(huì)導(dǎo)致接縫處出現(xiàn)錯(cuò)位裂縫,隨著時(shí)間的推移,相鄰槽段之間也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位,進(jìn)而引發(fā)接縫滲漏。
在地下連續(xù)墻施工中,圍檁中心標(biāo)高與第一道支撐的高度一致,而第一道支撐的高度通常會(huì)低于周邊自然地面,因此圍檁中心標(biāo)高也低于周邊自然地面。在此情況下,導(dǎo)致圍檁與地下連續(xù)墻之間的施工縫出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象,圍檁與地下連續(xù)墻接頭處的混凝土不能始終處于緊密結(jié)合狀態(tài),隨著時(shí)間的推移,接縫處就會(huì)出現(xiàn)一條滲水通縫,造成圈梁下方的接縫處出現(xiàn)滴漏現(xiàn)象。
由于在水下混凝土灌注施工中,導(dǎo)管埋置深度未達(dá)到設(shè)計(jì)深度,導(dǎo)致在混凝土灌注過(guò)程中墻體內(nèi)部形成窩泥造成墻體夾泥,進(jìn)而造成地下連續(xù)墻腰部局部出現(xiàn)滲漏;在地下連續(xù)墻施工中,在大型機(jī)械荷載作用下,槽壁兩側(cè)的土體產(chǎn)生壓力,導(dǎo)致出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象??s孔后就會(huì)導(dǎo)致鋼筋露出地面,在開(kāi)挖施工完成后并未做好相應(yīng)的處理,導(dǎo)致地下連續(xù)墻鋼筋發(fā)生銹蝕,進(jìn)而形成滲漏。
結(jié)合項(xiàng)目地下連續(xù)墻滲漏出現(xiàn)的原因,主要從輕微滲漏處理、流水流砂滲漏處理、與圍檁施工縫滲漏處理、地下連續(xù)墻腰部局部滲漏處理4個(gè)方面對(duì)地下連續(xù)墻滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理。
針對(duì)地下連續(xù)墻墻體濕漬、小量滴漏等輕微滲漏情況,應(yīng)采取如下步驟進(jìn)行處理。
1)當(dāng)發(fā)現(xiàn)地連墻出現(xiàn)滲漏情況后,立即停止土方開(kāi)挖作業(yè),查明滲漏點(diǎn)并分析滲漏原因。
2)清除滲漏點(diǎn)范圍及其周邊的松散混凝土、夾砂、夾泥等,檢查是否存在嚴(yán)重質(zhì)量缺陷,輕微滲漏情況可在基坑內(nèi)側(cè)采取堵漏措施。
3)按照水泥和水1:(0.3~0.35)的比例配制堵漏材料,并攪拌均勻。
4)人工開(kāi)鑿深度50~100 mm深的“V”形槽,將堵漏料捏成料團(tuán),塞進(jìn)“V” 形槽內(nèi)搗實(shí),起到止漏效果。
5)在基坑外側(cè)的2個(gè)地下連續(xù)墻接縫處,采用高壓旋噴止水樁的方式進(jìn)行堵漏處理。
針對(duì)地下連續(xù)墻滲漏情況嚴(yán)重的流水、流砂情況,應(yīng)采取如下步驟進(jìn)行處理。
1)通過(guò)仔細(xì)觀察,確定地下連續(xù)墻滲漏位置,應(yīng)在滲漏部位采用黏土回填,滲水量較大部位可先堆砂包,再回填反壓土,止住大量滲水。
2)移走滲漏部位基坑上部的材料、大型機(jī)械等堆載物。
3)在止住大量滲水后,開(kāi)始進(jìn)行滲水縫隙的處理,具體處理步驟如下。①將接縫處的泥土清理干凈,采取配制的堵漏材料對(duì)縫隙進(jìn)行堵死,針對(duì)縫隙較大的,可先在縫隙內(nèi)塞入棉絮再配合使用堵漏材料。②簡(jiǎn)單鑿開(kāi)接縫處兩側(cè)的地下連續(xù)墻,使工字型鋼板、鋼筋露出,采用30 cm×100 cm的鋼板焊接、封堵地下連續(xù)墻兩側(cè)的工字型鋼板、鋼筋。③先鑿開(kāi)漏水部位,再根據(jù)水量大小,在地下連續(xù)墻的中部、底部位置預(yù)留導(dǎo)流水管,利用導(dǎo)流水管將積水排至基坑集水井內(nèi),挖除反壓土。
4)在滲漏范圍的基坑頂部,采用高壓旋噴止水樁,旋噴樁止水樁施打至基底以下5 m或至巖面。
5)待旋噴樁止水樁施工完成7 d后,如果導(dǎo)流水管排出清水,即可進(jìn)行土方開(kāi)挖和結(jié)構(gòu)施工,并自上向下逐步拆除導(dǎo)流水管。
6)采用高壓?jiǎn)喂苄龂姌秾?duì)塌陷范圍從地表至巖面進(jìn)行加固,然后對(duì)上部進(jìn)行回填、硬化處理。
針對(duì)圍檁施工縫滲漏問(wèn)題,應(yīng)采取以下處理方式:土方開(kāi)挖施工前,應(yīng)沿冠梁外側(cè)挖設(shè)排水溝槽或埋設(shè)臨時(shí)排水管道,快速排泄因降雨而產(chǎn)生的地表水,以降低基坑外地表水流壓力;如果在土方開(kāi)挖施工過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)冠梁底部仍存在滲水現(xiàn)象,根據(jù)滲水量,安排前述的滲漏處理步驟進(jìn)行處理。
當(dāng)滲漏情況嚴(yán)重時(shí),可用水泥換填、壓實(shí)滲漏點(diǎn)兩側(cè)1 m范圍內(nèi)的土方,對(duì)滲水通道進(jìn)行封堵,防止?jié)B漏水沿施工縫流入基坑內(nèi)。
針對(duì)地下連續(xù)墻腰部局部滲漏問(wèn)題,應(yīng)采取以下處理方式。
1)仔細(xì)勘察確定地下連續(xù)墻腰部滲漏位置,清理滲漏范圍內(nèi)的基面,并將基面上突起的混凝土、水泥浮漿、雜質(zhì)等清除干凈,清除后用清水沖洗干凈。
2)在地連墻水平偏上位置埋入一根內(nèi)徑為20~30 mm的鋼管作為導(dǎo)流水管,并穿透墻體至墻壁背土體內(nèi),進(jìn)行導(dǎo)管引流。如果地下連續(xù)墻腰部滲水接縫較長(zhǎng)時(shí),可分段埋入引流鋼管。然后,用水泥將鋼管邊地下連續(xù)墻薄弱處封堵,待水泥達(dá)到一定強(qiáng)度后,采用注漿泵將水溶性聚氨酯堵漏劑進(jìn)行壓力灌漿,使其與地下連續(xù)墻混凝土形成隔水帶。
3)經(jīng)第一次滲漏處理后,在密切關(guān)注此部位滲漏中,發(fā)現(xiàn)該區(qū)域又出現(xiàn)滲漏。此次需要鑿開(kāi)滲水部位,在其中埋入導(dǎo)流水管,將外側(cè)封堵,并在裂縫處注入LB-91改性環(huán)氧漿液。滲漏處理具體步驟如下。①人工開(kāi)鑿規(guī)格為30 mm×30 mm的“V”形槽,清理槽內(nèi)雜物后用聚合物加快硬膠泥進(jìn)行封縫,間隔300~350 mm距離預(yù)埋一道灌漿咀,具體如圖2所示。②采用聚合物防水水泥砂漿對(duì)局部不平整基面進(jìn)行修補(bǔ),確?;鎴?jiān)實(shí)平整無(wú)滲漏。③采用正面壓力,在裂縫處灌注改性環(huán)氧漿液,灌注施工流程為:裂縫處理—封縫—埋設(shè)灌漿嘴—密封檢查—配制漿液—灌漿—封口介紹—檢查。
圖2 裂縫灌漿堵漏示意圖
因地下連續(xù)墻能夠發(fā)揮支護(hù)、止水等作用,在基坑工程中得到廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合某擬建項(xiàng)目,對(duì)地下連續(xù)墻相鄰地連墻墻體接縫滲漏、圈梁下方滲漏以及地下連續(xù)墻腰部局部滲漏原因進(jìn)行詳細(xì)分析,并針對(duì)不同的滲漏水量及滲水部位,通過(guò)滲漏點(diǎn)采用堵漏材料、鋼板焊接封堵、埋設(shè)導(dǎo)流水管、裂縫灌漿等措施進(jìn)行滲漏處理,在本工程中均起到良好的堵漏效果。