淺談復雜地質條件下深層地連墻接縫止水施工技術的應用

孫鴻飛

【摘 要】為防止基坑外地下水通過圍護結構地連墻接縫滲漏對基坑及周邊環境造成影響，確保基坑施工安全。針對天津地鐵4號線南段工程土建施工第11合同段曲阜道站水文、地質情況的分析以及在施工過程中有效把控地連墻接縫施工質量和二重高壓旋噴樁在地連墻接縫處的應用，成功地解決了本工程地連墻接縫滲漏水問題，確保了基坑施工安全、工期、成本，取得了較大的經濟和社會效益。

【關鍵詞】超深基坑；復雜地質；地連墻接縫；防滲；止水；刷壁；高壓旋噴樁

一、前言

近年來，隨著中國的城市化進程加快，城市人口的增加給城市交通帶來的壓力日漸明顯化，因而與傳統的地上交通相對應的地鐵交通成為緩解城市交通壓力的新渠道，但是在地鐵車站建設中，車站基坑圍護結構的滲漏問題得不到有效的解決一直困擾著工程技術人員，地下水滲漏不僅會影響深基坑工程安全開挖及主體結構順利施作，此外，在工程投入使用后，地下水滲漏還會降低混凝土結構的耐久性，影響地鐵的運營及設備安全，因此地連墻防滲止水處理方法直接影響地鐵車站工程項目的成敗。

二、曲阜道車站工程概況

天津地鐵4號線南段工程土建施工第11合同段曲阜道車站位于大沽北路和徐州道交叉口，沿大沽北路南北向布置。車站主體建筑面積為9888.86m2，長220.8m，采用明挖法施工， 為地下兩層島式車站。基坑圍護結構采用800mm厚地下連續墻，墻體采用C35（水下）鋼筋混凝土，抗滲標號為P8，地連墻深度33～44m，地連墻共計100幅，基坑最大開挖深度19.2m。地連墻接縫外側采用旋噴樁3根Φ800mm@500mm品字形布置，長度深至坑底以下4m。

三、水文地質條件

根據地基土的巖性分層及現場抽水試驗結果分析，場區地下水分為兩層。第一層為潛水含水層，地下水初見水位為自然地面下1～3.5m（標高為0.43～1.74m）。第二層為承壓含水層，主要埋藏于第Ⅲ陸相河床～河漫灘相（Q al）沉積的⑨2粉砂層中，位于底板以下6～10m，，地連墻截斷了承壓含水層，承壓力水水頭埋深在6.10m左右。

勘察鉆孔中實測本車站地層主要為雜填土、粉質粘土、黏質和砂質粉土，基底主要位于⑻1粉質黏土，局部位于⑼1粉質黏土，地連墻底位于⑾3粉質黏土層。

四、施工工藝

1）成槽機按照交底寬度和深度，開挖至設計標高。

2）地連墻成槽結束后，利用與圓形接頭形狀相吻合的特制刷壁器固定在成槽機斗架上，通過成槽機偏心斜吊斗架帶動刷壁器上下清刷先行幅接頭的泥皮和沉渣，每個上下循環都必須清洗鋼絲刷。每個接頭刷壁次數不小于20次，且直至鋼絲刷沒有泥塊為止。

3）刷壁結束后，利用超聲波垂直度檢測儀檢測先行幅接頭面的垂直度，檢測時設備必須調平對中，緩緩下放探頭檢測，對于接縫垂直度超過0.3%的接縫，則應在地連墻接縫外側施做高壓旋噴樁補強加固、止水。

4）高壓旋噴樁施工前，確保施工場地具備“三通一平”條件，各項設備進行檢查、調試，檢查控制開關的靈敏度是否滿足要求，相關電路的接觸是否良好，現場儀表必須經相關部門標定方可使用等準備工作。

5）測放樁位

利用全站儀定出需要施作高壓旋噴樁的地連墻的接縫位置，然后根據高壓旋噴樁之間的間距（50cm）及與地連墻的距離（20cm）定出樁心，并做出標記。

6）鉆機就位

移動鉆機使鉆頭正對準樁位中心，鉆孔的位置與設計位置的偏差不得大于50mm。用水平靠尺檢查鉆機底座水平度和鉆架的垂直度，保證控制鉆桿垂直度偏差在1%以內。

7）水泥漿制備

根據設計要求，采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥按水灰比為1：1（質量比）拌制水泥漿，每立方土體水泥摻量為450kg。水泥漿比重不小于1.51。

8）噴射注漿

注漿管鉆進到設計深度后，檢查各部位密封是否良好，各通道和噴嘴內不得有雜物，并保證噴射孔與高壓注漿泵的距離不大于50m。一切準備就緒后將高壓泥漿泵壓力增到30MPa，水泥漿流量為45L/min，氣流壓力為0.7Mpa，估算水泥漿前鋒到達孔底，噴漿約30s后，開始提升旋轉噴漿，提升速度為15cm/min，轉速為15r/min。旋噴至距樁頂1米時，提升速度降至10cm/min，噴嘴提升至樁頂標高以上50cm時停止噴漿，鉆桿逐節拆除出孔口，清洗鉆桿，將鉆機移至下一個施工位置，旋噴過程中冒漿量控制在20%以內。

五、施工質量控制要點

1.鎖扣管施工、刷壁控制要點

1）本工程采用柔性鎖口管接頭方式加強接頭止水效果，鎖口管單節長為8～12m。管與管的連接使用專用銷具，連接后必須保證整管外徑面較為平整。

2）鎖扣管位置外放尺寸宜為100mm～200mm，吊放鎖扣管前嚴格檢查每節間的連接是否牢固可靠，表面是否光滑。鎖扣管應編碼有序，吊放時垂直緩慢下放、準確定位，偏斜率控制在0.3%以內，插入到槽段底以下300mm～500mm，吊放鎖扣管后，在鎖扣管背面空隙用土團袋和石子填實，并分層夯實。

3）接頭刷壁次數不小于20次，且直至鋼絲刷沒有泥塊為止。

2.二重管高壓旋噴樁控制要點

1）保證高壓旋噴樁有效樁長至坑底以下4m。

2）高壓旋噴樁樁心間距≤500mm，且與地連墻邊線平行、間距≤200mm。

3）控制好旋噴樁施工配比技術參數。

六、效益分析

1.進度效益

對長度為6m的標準幅地連墻分別采用十字鋼板/工字鋼接頭和鎖扣管接頭的工期效益作如下分析。

通過以上分析表明：采用鎖扣管接頭在工期效益方面明顯優于十字鋼板或工字鋼接頭，在以上所述同班組人數的情況下單幅地連墻節約7h。

2.經濟效益

以10幅深度為43.9m的標準幅地連墻為例，接頭分別采用十字鋼板/工字鋼或鎖扣管施工進行經濟效益對比分析。

通過以上分析表明：采用鎖扣管接頭在經濟效益方面明顯優于十字鋼板或工字鋼接頭，節約勞務費用1.8萬元，節約總鋼材方82t。

七、結語

復雜地質條件下地連墻止水工藝是結合前期接縫質量控制和后期接縫外側止水加固等一系列技術措施的一項綜合止水方法，前期地連墻采用鎖扣管接頭且通過一系列接縫質量控制措施確保接縫的自防水能力，在保證止水質量的前提下最大限度地縮短了工期、節約了成本。后期在地連墻接縫處用二重管高壓旋噴樁止水加固，該法施工簡便、成樁速度快、止水效果顯著，為基坑后續施工提供了安全保障。

【參考文獻】

[1]龍云.鐵路項目施工過程投資控制要點探討——基于技術措施視角[J]. 建筑經濟.2018（02）.