地鐵工程地下連續墻接縫質量問題分析

翟春華

【摘要】在城市地鐵車站圍護結構—“地下連續墻”施工中，接縫質量好壞直接關系到明挖基坑的施工安全和運營后結構的防滲性能。本文對某車站的地下連續墻接縫在施工過程中存在的問題及成因進行了深入分析，并探討了相應的控制措施。

【關鍵詞】地下連續墻；接縫；質量控制

一、工程概況

本車站位于杭州市的一個T字路口處，沿主路呈南北向布置。車站平面呈長條“矩形”，總長400余米，為雙層明挖矩形框架結構，采用明挖順筑法施工，主體基坑圍護結構設計，采用800mm厚地下連續墻（復合墻）作為車站主體基坑的圍護結構形式。墻長33-37m不等，共170余幅。地下連續墻按設計分幅，采用液壓抓斗成槽，膨潤土泥漿護壁，鋼筋籠整幅加工、整幅起吊，柔性鎖口管接頭。水下砼澆注采用導管法施工，地下墻采用水下C30混凝土，導管選用D=250的圓形螺旋快速接頭型式。

車站基坑開挖范圍內，淺表層為厚1～2m的填土，其下為厚度約14～20m左右的粉土和粉砂層。車站底板位于③61層粉砂夾砂質粉土層，下部1～2米為軟弱土層⑥1淤泥質粉質粘土層；地下連續墻墻趾一般插入⑧1層灰色粉質粘土、（12）1層粉砂。

二、地下連續墻接縫質量問題危害

杭州的地質較為復雜，靠近錢塘江、水位偏高，土質以沙質粉土為主。地下連續墻相鄰幅間的施工縫，如果處理不當，極易出現滲漏水，長時間的滲漏將引發流沙、流泥，甚至管涌等。一方面，嚴重危及基坑和環境安全，為后續基坑開挖帶來隱患；另一方面，增加后期堵漏投入，加大項目成本。企業的社會效益及經濟效益均受到損失。

本車站基坑開挖過程中，所揭露的地下墻接縫施工質量問題主要有：（1）接縫面不平整，這屬最輕微的問題；（2）接縫夾泥夾砂現象嚴重，局部位置為通縫；（3）接縫縮頸現象嚴重，在基坑開挖后，由于圍護結構受力體系的變化，導致接縫滲漏水現象較嚴重。由于地下墻接縫存在的質量問題，共發生了三次影響較大的接縫涌水涌砂事件，驚動了當地媒體、建設單位、市建設行政主管部門。事件處理及在整個施工過程中，花費在接縫缺陷治理的費用數目較大，基坑施工安全多次出現險情，造成較大負面社會影響。

本車站是全線前期首先開工的三個車站之一，三個車站地下墻接縫存在的問題基本上一致，但其他兩個車站發生涌水涌砂事件造成的社會負面影響低于本車站。主要是本車站距錢塘江最近，主體結構基坑開挖范圍內基本上位于厚約14m的粉土和粉砂層（基坑底以上2m左右為粘土層），滲透系數大，地下潛水的水位高，一般在地面下0.90～1.65m，此類土體搖震反應迅速，干強度低，韌性低。由于地下連續墻接縫存在夾泥夾砂現象，在受到施工擾動、道路交通重載等影響下，極容易產生流變和管涌等現象。同時，進行交通疏解后，機動車道距離基坑較近。

三、地下連續墻接縫質量問題成因分析

經查閱項目相關技術資料、原始記錄，究其接縫產生的原因，經歸納主要有以下幾個方面的內容：

（1）在地下墻施工前或施工過程中，由于錢塘江周邊的地質條件認識不足，地下墻施工工藝基本上采用傳統工藝。車站主體基坑開挖范圍內的土層是一種典型的粉土地層，除具有一般飽和富水軟土的特性外，地下水位受錢塘江漲潮和退潮影響明顯，地下墻施工過程中受工程活動、交通疏解和地下動水壓力等影響易液化、易坍塌變形，易產生管涌、流砂。

（2）對成槽護壁泥漿的質量控制不嚴格。試驗或技術人員在施工過程沒有及時檢測泥漿的性能指標：泥漿性能不合格，攜渣能力差，造成槽底淤積物堆積，就會造成接縫處夾泥現象。

（3）施工過程中，鎖口管接頭位置清理不到位，接縫處未刷干凈，殘留了泥巴。鋼筋籠吊裝或砼澆筑時間過長，清底換漿不到位等。

（4）鎖口管起拔工作不到位。澆注砼過程中由于拔管不當導致泥漿流入砼中。

四、地下連續墻接縫質量問題對策

（一）嚴控工程地質調查

開工前應對不良地質作用進行詳細調查和研究，特別查明施工區域內的承壓水、貯水體等分布情況，采用適當的降水方式。查閱臨近相關工程實例資料，及時總結經驗教訓。并針對不良地質作用制定相對應的施工工藝及技術措施，加大安全系數，摒棄施工“慣例”、“傳統”的作法，確保施工過程的絕對安全。

（二）嚴控泥漿質量

性能指標合格的泥漿能有效防止坍方，減少槽底淤積物的形成，提高攜渣能力，減少對下灌混凝土流動的阻力和夾泥現象。施工中泥漿控制不到位容易在接縫處形成夾砂。新泥漿采用性能指標優良的膨潤土、純堿、高濃度CMC和合格的自來水作原材料。泥漿采用鋼板泥漿箱儲存，泥漿泵輸送和回收，泥漿循環管路由泥漿泵和軟管組成；從槽內回收泥漿經過土渣分離篩、雙層震動篩等多級分離凈化后，按要求調整其性能指標，形成再生泥漿。廢泥漿采用泥漿箱暫時存放凝固后，再用罐車裝運外棄。新制泥漿在泥漿箱內存放時間需在24小時以上，采用泥漿泵不斷攪拌，使膨潤土充分水化后方可使用。

（三）加強成槽、鎖口管接頭處理

1、成槽控制

成槽時嚴格按技術交底施工，保證槽段開挖的平面位置正確性。標準槽段采取三序成槽，即先挖兩邊，再挖中間。開挖過程中要實測垂直度，并及時糾偏。保證泥漿液面比地下水位高1米。槽段開挖順序見圖1《槽段開挖順序圖》。

槽段開挖結束后，檢查槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度，合格后，灌注水下混凝土前，進行槽段清底換漿工作，以清除槽底沉碴，置換出槽內稠泥漿。當槽內沉碴厚度和泥漿指標符合設計要求時，即可停止清底換漿。清底從槽段底部抽吸并及時補充泥漿，保證槽底沉渣不大于100mm及槽底泥漿比重≤1.15g/cm3。

2、鎖口管安裝

鎖口管安裝前應對鎖口管逐段進行清理和檢查，用汽車吊吊裝并在槽口連接。管中心線必須對準正確位置，垂直并緩慢下放，當距槽底50厘米左右時，快速下入，插入槽底，并在背面填粗砂，防止砼從底部及側部流到鎖口管背面。鎖口管上部用木楔與導墻塞緊，并用鎖口管起拔機夾住鎖口管。

3、接頭位置處理

在后期槽段挖槽施工過程，接頭位置采用帶有鋼刷的鉆頭進行清刷表面泥漿及淤泥，從而確保墻接頭質量。

（四）嚴控鎖口管起拔

砼澆注采用導管法施工，導管選用D=250的圓形螺旋快速接頭型。用吊車將導管吊入槽段規定位置，管底距槽底30～50cm，并在導管頂端安裝漏斗。在鋼筋籠安放就位后4小時內澆灌砼。在澆灌砼前，檢查導管的連接是否嚴密牢固，并在導管內臨近泥漿面位置吊掛隔水栓。

鎖口管起拔采用頂升架頂拔和吊車提拔相結合。起拔時間和拔升高度根據砼澆灌時間，澆灌高度以及砼初凝和終凝時間而定，依次拔動，一般2-3h開始頂拔，具體采取輕輕頂拔和回落方法，每次頂拔10cm左右，拔到0.5-1.0m時，如果接頭管內無涌漿等異常現象，每隔30min拔出0.5-10.m，最后結合混凝土澆灌記錄和現場試塊情況，在確定底部混凝土已達到終凝后才能拔出。最后一節接頭管拔出前先用鋼筋插試墻體頂部混凝土有硬感后才能拔出，并及時清潔和疏通。

結束語

地鐵工程地下連續墻接縫質量出現大的問題就會導致地下連續墻接縫的夾泥、滲水、漏水，為減免這一問題的發生，可以通過嚴控地質調查、精心配制護壁泥漿并適時檢驗、加強接頭及槽底處理、嚴控鎖口管起拔等措施來改善，盡量減少滲漏點，減少后期堵漏各項投入。

參考文獻

[1]《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB50299-1999）（2003年版）.

[2]《建筑基坑支護技術規范》（JGJ120-2012）.

[3]上海市工程建設規范《城市軌道交通設計規范》（DBJ08-109-2004）.