地下連續墻常見接頭形式對比及防滲改進措施

冀文有

(中車建設工程有限公司，北京 100078)

【應用研究】

地下連續墻常見接頭形式對比及防滲改進措施

冀文有

(中車建設工程有限公司，北京 100078)

地下連續墻槽段接頭是地下連續墻結構的重要部件，同時也是地下連續墻能否發生滲漏的關鍵部位．運用邏輯分析法針對目前國內常用的三種地下連續墻接頭優點和缺點進行分析，并對常見的接頭滲漏現象提出改進措施，以期為工程施工提供指導．

地下連續墻；接頭形式；基坑圍護；滲漏

0 引言

地下連續墻是在地面用專用設備，在泥漿護壁的情況下，開挖一條狹長的深槽，在槽內放置鋼筋籠并澆灌混凝土，形成一段鋼筋混凝土墻段，各段墻順次施工并連接成整體，形成一條連續的地下墻體．它是集擋土、承重和防水"三合一"功能的基礎圍護結構[1]，在大型基坑和基礎工程中得到了廣泛應用[2]．地下連續墻由多個單元槽段連接而成，槽段與槽段之間用接頭連接，接頭的選擇與墻體的整體性及防滲性緊密相關[3]．在地下連續墻結構中，接頭的位置是薄弱的部位，在含有大量地下水軟土地層中，特別是對于開挖面處于承壓含水層的基坑，地下連續墻接頭的穩固性對于基坑安全十分重要[4、5]．為此，針對目前實際工程中經常使用的三種地下連續墻接頭預制樁接頭、十字鋼板接頭和鎖口管接頭的優點和缺點進行分析對比，并對常見的滲漏現象提出改進措施，以期為現場施工提供參考．

1 三種地下連續墻接頭形式特點

1.1 預制樁接頭形式特點

預制樁接頭是與槽寬相等的事先預制好的比槽深深度高20 cm的接頭形式(見圖1)，具有以下特點[6]:(1)預制樁接頭通常在現場用鋼筋混凝土制作，其主筋保護層的厚度要與地下連續墻的保護層厚度一致；(2)預制樁自身的重量比較大，可以按照施工設備的承載能力和現場施工條件進行吊裝，可以整根制作，也可以分成節段制作．

1.2 十字鋼板接頭形式特點

十字鋼板接頭由十字鋼板和接頭箱組成(見圖2)，具有以下特點:(1)一般使用8～10 mm厚鋼板在現場制作、安裝；(2)鋼板焊接縫要飽滿，焊接縫的高度和寬度要滿足相關規范要求．

1.3 鎖口管接頭形式特點

鎖口管接頭是在槽端端頭下入的直徑與槽段一致(或小于槽段)的管體或箱體(見圖3)，具有以下特點：(1)鎖口管接頭一般在混凝土填灌結束后的2～3 h內拔起來(可以反復使用)，并在墻端留下模具形狀的混凝土槽；(2)鎖口管接頭是將提前制作好的縮口管當作兩期槽段之間的接頭．

2 三種地下連續墻接頭施工工藝優缺點對比分析

2.1 預制樁接頭施工工藝的優缺點

預制樁接頭屬于剛性接頭，其優點在于:(1)可以傳遞彎矩、軸力和剪力;(2)現場施工工序少，施工速度快;(3)可在接頭內預埋水平方向的接頭連接裝置，適合于不需入巖的地質；(4)易控制接頭的垂直度和平整度，刷壁清漿比較方便，能使接頭混凝土質量得到保證，也有利于防止滲漏．缺點在于:(1)自身重量比較大，有時需要分節制作，占用的場地較大;(2)施工工期較長，對接樁精度要求相對較高;(3)需要使用較大的起吊裝置．

2.2 十字鋼板接頭施工工藝的優缺點

十字鋼板接頭屬于剛性接頭，通常應用于很厚、很深的地下連續墻施工中．優點在于:(1)具有較好的抗剪性能;(2)不需要考慮混凝土灌入時產生的側壓;(3)施工工藝簡單、施工工期較短，不需要較大的施工場地，適用于各種地層;(4)接頭處安裝了穿孔用的鋼板，并增加了滲水的路徑，防滲能力較好．缺點在于:(1)自身重量較大，工序多，加工制作過程較為繁瑣;(2)含鋼量高，成本造價相對較高，需要在工廠進行制作加工，需要考慮熱量產生的應變，有繞流的現象發生，不能在接頭內預埋水平方向的接頭連接裝置;(3)刷壁和清理側壁泥漿具有一定的難度．

2.3 鎖口管接頭施工工藝的優缺點

鎖口管接頭屬于柔性接頭．其優點在于:(1)施工、安裝工藝較為成熟，防止滲水效果較好;(2)構造簡單，加工工期短，不需要較大的施工場地；(3)刷壁比較便捷，容易清理先期槽段內側墻壁的泥漿;(4)成本較低，是常見接頭形式中最經濟實用的一種．缺點在于:(1)接頭剛度差，容易發生變形;(2)自重較大，需分節制作，接頭內不能預埋水平接頭構件;(3)接頭處呈光滑的圓弧截面，接頭處容易發生滲漏，抗滲功能、抗混凝土繞流功能較差;(4)千斤頂頂拔鎖口管時較為困難，間隔時間不易把握．

2.4 對比分析結果

三種地下連續墻接頭施工工藝各有優缺點，需要綜合考慮地層狀況、結構受力狀態、施工裝置、成本造價、周圍環境等多方面因素來選擇合適的地下連續墻接頭形式．如果地下連續墻需要考慮應力傳遞，則可以考慮采用剛性接頭，即采用預制樁接頭和十字鋼板接頭，它們的施工周期較短且適合各種地層．如果地下連續墻僅僅考慮防滲效果，而不考慮應力傳遞，則選擇鎖口管接頭比較合適，它的工藝較為成熟、施工工期短，而且經濟實用．

3 接頭防滲改進措施

接頭發生滲漏的原因有多種，對常見的地下連續墻接頭滲漏現象提出相應的改進措施，以供現場施工人員參考．

3.1 加強接頭處清刷工作

接頭沒有清除干凈通常是由于施工過程中對先澆槽段接觸面的清除作業有所放松，或者是施工過程中泥漿護壁產生的效果不佳，清刷和下籠過程中碰塌了內側墻壁的土體，使槽段接頭處停留泥渣或部分夾帶泥漿，從而發生滲漏現象．預防措施有：嚴格配制槽段內使用的護壁泥漿比例，儲存足夠多的泥漿，以保證成槽及清槽的過程中槽壁的土體不發生垮塌；在挖槽過程中，成槽設備要確保垂直和勻速地上下移動，盡可能減小對內側墻壁土體的干擾；槽段的兩個端部清刷作業要認真進行，清刷的過程中不能觸碰兩邊土體，禁止在沒有清除干凈的情況下進行下一步施工．

3.2 及時施作接頭附近支撐

由于工期壓力，會出現基坑開挖較快卻未及時施作支撐的情況．如果接頭處支撐的架設不夠及時，地下連續墻就可能發生變形，接頭處變形最明顯，從而導致接頭處發生滲漏．特別是對于頭管接頭，因為接頭處的剛度相對較小，對基坑產生的變形較為敏感．預防措施主要有：嚴格按照規定的開挖進度進行，并及時架設支撐，加強現場的施工監測．

3.3 控制接頭處混凝土質量

接頭處混凝土澆筑不密實也會導致滲漏現象的發生，因此要保證接頭處混凝土具有良好的和易性、流動性，做好混凝土配比設計．針對泥漿中混凝土的特點以及泥漿對混凝土的影響，混凝土一般比設計強度提高5 N/mm2，在材料選擇方面建議采用優質防水混凝土．運輸距離過遠時，要在混凝土中加入添加劑，減小水灰比，增大流動性，延緩初凝時間．澆筑混凝土時，適當提高施工操作面，提高料斗高度，以保證混疑土在水下的擴散壓力

3.4 加強接頭處施工質量和清渣控制

地下連續墻接頭處的外放量、開挖深度以及壁槽的垂直度要滿足相應的規范要求．在接頭的安裝過程中，要用標高測量儀器控制接頭深度，防止混凝土出現繞流現象．加強清渣是防止滲漏的另一重要措施，地下連續墻成槽后要先用成槽機進行掃孔，下放鋼筋籠后要用泥漿進行清孔，最后還要用混凝土巨大的沖擊力將槽底沉渣清理干凈．

3.5 借助超聲波檢測技術控制接頭處質量

在地下連續墻接頭處預埋超聲波檢測管，若接頭處混凝土有夾砂、夾泥等情況時，超聲波將在夾雜泥沙的界面發生反射和透射，利用這種物理現象可以檢測接頭附近是否存在夾雜泥砂情況．當檢測到存在夾雜泥砂情況時，在地下連續墻接頭處迎土面施工旋噴樁進行堵水．

4 結語

通過對預制樁接頭、十字鋼板接頭和鎖口管接頭三種地下連續墻接頭的優缺點進行分析給出三種接頭形式的適用條件，并提出接頭的滲漏防治措施，對提高施工質量，有很好的實踐指導意義．

[1]叢藹森. 地下連續墻的設計施工與應用[M]. 北京: 中國水利水電出版社， 2001.

[2]楊守鋒. 地下連續墻的施工工藝與應注意的事項[J]. 民營科技，2012，(8):271-272.

[3]孫立寶. 地下連續墻施工中幾種接頭形式的對比分析及應用[J]. 探礦工程， 2011，38(5):53-56.

[4]付軍，杜峰. 地下連續墻接頭形式及其在上海四號線修復工程中的應用[J]. 隧道建設， 2010，30(6):678-682.

[5]栗高遠. 地下連續墻接頭形式的探討[J].硅谷， 2009，(19)：118.

[6]陳懷偉. 杭州地區地下連續墻施工工藝研究[D].上海： 同濟大學， 2008.

(審稿人 王國生 管英杰，責任編輯 邵艷艷)

Comparison of common ways of joints in underground diaphragm wall and anti-seepage improvement measures

JI Wen-you

(CRRC Construction Engrg.Co.，Ltd.，Beijing 100078)

The underground diaphragm wall joint is an important part of the diaphragm wall system, and it is also the fatal section on which leakage would occur. Here in this article, the advantages and disadvantages of three kinds of underground diaphragm wall joints are analyzed, and the anti-seepage improvement measures are put forward accordingly, so as to offer guidance for the engineering construction

underground diaphragm wall; way of joint; foundation pit support; leakage

2017—01—20

冀文有(1966-)，男，山西清徐縣人，高級工程師，主要從事城市及隧道工程方面的項目管理與技術研究．

TU476+.3

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1008-5688(2017)01-0062-03