地下室連續(xù)墻施工中的防滲漏施工技術(shù)及優(yōu)化措施分析

宋瑛瑛 涂敏祥 楊清釧 李 鑫 楊含爽

在當(dāng)前的土木工程施工作業(yè)中，通常涉及大規(guī)模的地下工程施工作業(yè)，必須做好防滲漏施工工作。通過應(yīng)用有效的防滲漏施工技術(shù)，能夠有效保持建筑結(jié)構(gòu)的干燥和穩(wěn)定。但在實(shí)際的地下連續(xù)墻施工項(xiàng)目中，其面臨的地質(zhì)水文條件等因素通常比較復(fù)雜，需要結(jié)合具體工程項(xiàng)目情況，對(duì)既有的防滲漏施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以符合實(shí)際項(xiàng)目需要。

1 項(xiàng)目概況

某地?cái)M新建給排水工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目施工的首要步驟為基坑工程部分，開挖深度在16.05 ～18.15 m，南北向跨度為130 m，東西向跨度為140 m，周長(zhǎng)為545 m，為不規(guī)則四邊形區(qū)域。根據(jù)該給排水工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，在該基坑工程項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)地下連續(xù)墻平均深度為60 m。

該工程施工區(qū)域的地下水含量豐富，對(duì)地下連續(xù)墻防的滲漏能力提出較高的要求。該基坑工程要求安全等級(jí)為一級(jí)，對(duì)于變形控制同樣具有較高的要求。工程單位經(jīng)過綜合分析后，決定對(duì)既有方案進(jìn)行創(chuàng)新，采用“II”型接頭地下連續(xù)墻施工模式進(jìn)行施工作業(yè)。本次應(yīng)用的“II”型地下連續(xù)墻如圖1 所示。

圖1 本次應(yīng)用的“II”型地下連續(xù)墻（來源：網(wǎng)絡(luò)）

基于該施工模式，確定施工工藝流程如下：第1，制作型鋼柱；第2，接頭定位和成槽；第3，接頭嵌固孔施工；第4，對(duì)型鋼柱進(jìn)行吊裝作業(yè)；第5，澆筑混凝土，并固定接頭上部；第6，對(duì)接頭開發(fā)槽段進(jìn)行回填，并澆筑柱內(nèi)混凝土，完成最終施工作業(yè)。

在針對(duì)該施工模式進(jìn)行分析后，確定了該施工模式下應(yīng)存在4 個(gè)需要重點(diǎn)加強(qiáng)防滲漏的部分：第1，由于施工區(qū)域的地下水含量偏高，為避免現(xiàn)有地下水影響正常施工作業(yè)，需要先進(jìn)行排水作業(yè)；第2，因施工區(qū)域涉及含水層，因此基坑底部滲水的可能性不容忽視，應(yīng)加強(qiáng)底部防水措施；第3，連續(xù)墻為混凝土墻，應(yīng)關(guān)注混凝土墻結(jié)構(gòu)的防滲漏能力；第4，應(yīng)基于“II”型接頭地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的特殊性進(jìn)行針對(duì)性的防水作業(yè)[1，2]。

2 地下室連續(xù)墻防滲漏施工技術(shù)及優(yōu)化措施應(yīng)用

2.1 基于地下水連續(xù)墻排水的防滲漏施工技術(shù)應(yīng)用

考慮到該施工區(qū)域的地下水資源較豐富，采取以下排水措施：第1，為避免地表水軟化坡體，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谄马敳捎肅25 細(xì)石砼厚度150 mm的封面。同時(shí)在坡頂2 m 范圍內(nèi)設(shè)置一道排水溝，該排水溝采用C25 混凝土澆筑成型，其厚度為30 cm。坡頂上的雨水將通過這條排水溝流入市政雨水管道，從而達(dá)到排除地表水的目的。第2，為滿足開挖過程中的排水需求，沿基坑邊坡底部設(shè)置臨時(shí)排水溝，尺寸為500 mm×500 mm。此外，每隔30 m 需要設(shè)置一個(gè)1.5 m×1.5 m的集水井。通過在基坑邊坡土層中挖掘臨時(shí)排水溝及設(shè)置集水井，可將滲出的孔隙水和雨水引導(dǎo)至排水溝，并利用水泵排出集水井內(nèi)的地下水。

2.2 基坑底部防滲漏施工技術(shù)應(yīng)用

為提升基坑底部的防滲漏能力，避免底部地下水因各種原因上涌影響擋墻第施工，需要采用多層防滲施工技術(shù)模式進(jìn)行施工作業(yè)，具體施工作業(yè)如圖2 所示。由圖2 可知，在本次施工中，蓄水池底防滲采用了復(fù)合技術(shù)，為多層級(jí)結(jié)構(gòu)，自下而上依次用改性砂質(zhì)粉土（厚度1000 mm）、無紡?fù)凉げ肌⒏呙芏染垡蚁℉igh Density Polyethylene，HDPE）膜（厚度1 mm）、無紡?fù)凉げ肌⒅屑?xì)砂墊層（厚度800 mm）、生態(tài)聯(lián)鎖板（厚度為100 mm）。

圖2 多層防滲施工技術(shù)模式示意圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

基于該技術(shù)模式，施工流程如下：第1，排水施工完成后，使用改性中細(xì)砂進(jìn)行填土作業(yè)，待填土高度與施工高程相同后，再使用規(guī)格22 t 的振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，直至壓實(shí)度達(dá)到97%。第2，采用砂質(zhì)粉土（85%）和硅酸鹽水泥（15%）混合的方式，制備改性砂質(zhì)粉土，然后將改性砂質(zhì)粉土鋪于底部，用羊角碾以2 km/h 的速度夯實(shí)碾壓6 遍。第3，依次進(jìn)行無紡布鋪設(shè)和HDPE 膜的鋪設(shè)，鋪設(shè)完成后進(jìn)行雙焊縫焊接，雙焊縫寬度為2m×12.5 mm，搭接寬度設(shè)置100 mm。焊接時(shí)熱熔焊機(jī)應(yīng)預(yù)熱到350 ～400℃，焊機(jī)行走速率則控制為2.5m/min。第4，采用膨脹螺栓進(jìn)行土工膜錨固施工。第5，以C25 混凝土澆筑保護(hù)層，并對(duì)澆筑過程中預(yù)留的伸縮縫進(jìn)行止水作業(yè)，止水作業(yè)采用安裝止水帶的方式進(jìn)行。

同時(shí)在混凝土澆筑過程中，為了避免混凝土堆積過高導(dǎo)致錨固螺栓位置發(fā)生明顯位移等一系列問題，采用直徑為40 mm 的振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，以確保混凝土在模盒底部均勻滲入。振搗器在混凝土材料中的插入間距應(yīng)該控制在20 cm，每次振搗時(shí)間為30 s。然后使用平板振動(dòng)器設(shè)備進(jìn)行拖行振動(dòng)，以確保混凝土材料的振搗均勻性，避免出現(xiàn)不均勻堆積可能導(dǎo)致的其他問題[3，4]。

2.3 連續(xù)墻外側(cè)防滲漏施工技術(shù)應(yīng)用

完成地下室連續(xù)墻混凝土澆筑環(huán)節(jié)后，為提升連續(xù)墻自身的防滲漏能力，針對(duì)連續(xù)墻外側(cè)進(jìn)行重點(diǎn)的防滲漏處理。具體的處理工作主要分為以下2 個(gè)步驟：第1，使用超聲波探查設(shè)備對(duì)地下室連續(xù)墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面探查，根據(jù)探查結(jié)果判斷可能存在的滲漏點(diǎn)；第2，針對(duì)已確定滲漏點(diǎn)的位置，采用填縫和防水涂層、防水卷材鋪貼組合進(jìn)行的方式進(jìn)行施工作業(yè)（圖3）。

圖3 地下室連續(xù)墻外側(cè)防滲漏施工作業(yè)示意圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

在本次地下室連續(xù)墻外側(cè)防滲漏施工作業(yè)過程中，針對(duì)填縫施工，采用了聚氨酯密封膠進(jìn)行封堵作業(yè)。另外，針對(duì)側(cè)面的其他可能存在滲漏風(fēng)險(xiǎn)的點(diǎn)位，則首先鋪貼防水涂料，該涂料使用水泥砂漿和丙烯酸聚合物乳液進(jìn)行等量混合配比而成，涂刷作業(yè)進(jìn)行2 次。第1 次涂刷過程中，使用噴槍進(jìn)行噴涂作業(yè)，并控制噴嘴與施工面夾角為90°，涂刷厚度為1 mm，采用一次涂刷完成的方式。第2 次涂刷與上述流程要點(diǎn)相同，其主要差異是涂刷方向與第1次涂刷方向相正交。

卷材施工之前，首先使用彈線法進(jìn)行準(zhǔn)確定位。沿著定位線逐漸展開卷材，從卷材一端開始揭起，逐步滾動(dòng)鋪設(shè)防水卷材。當(dāng)卷材鋪設(shè)完成之后，進(jìn)行卷材的搭接。在搭接過程中，使用燃?xì)鈬姛艏訜峋聿耐可w層，將其加熱至熔融狀態(tài)。一旦涂蓋層熔化，迅速在基層表面固定卷材。然后，將噴燈火焰控制在卷材和基層表面夾角處，距離交界處約300 mm。這樣可以同時(shí)進(jìn)行涂蓋層邊緣的熔化和金屬壓輥的壓實(shí)粘接[5]。等到邊緣處的熔融瀝青能夠擠出時(shí)，即完成防水層的鋪貼工作。

2.4 地下連續(xù)墻槽段接頭的防滲漏施工技術(shù)的應(yīng)用

為確保本次應(yīng)用的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)中的“II”型槽段不發(fā)生滲漏問題，使用高壓旋噴樁提高接頭處的防滲性能，具體施工示意圖如圖4 所示。

圖4 基于高壓旋噴樁的連續(xù)墻槽段接頭防滲漏施工示意圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

在這種模式下，首先需要進(jìn)行準(zhǔn)備工作，借助起重機(jī)將圓形鋼絲刷吊入槽內(nèi)，在控制成槽垂直度的基礎(chǔ)上，緊貼接頭混凝土反復(fù)上下刷，以便清理接縫表面。這個(gè)過程需要持續(xù)進(jìn)行，直到刷子不再帶有泥渣，確保接縫表面干凈、平整。同時(shí)，為提升接頭的密封性，降低接頭滲水概率，采用工字鋼綁扎端頭塑料泡沫板，將泡沫板固定在接頭處，填補(bǔ)空隙，形成有效的密封層。

以上準(zhǔn)備工作完成后即開始進(jìn)行高壓旋噴樁注漿作業(yè)，注漿作業(yè)首先從樁基外圍開始，而后逐漸轉(zhuǎn)向內(nèi)部進(jìn)行注漿，旋噴樁壓力控制22 MPa，并與成孔樁基之間保持8 ～10 m 的距離。整個(gè)噴射過程持續(xù)約40 s，待管內(nèi)正常返漿后，開始進(jìn)行提升鉆頭。當(dāng)鉆頭提升至樁頂以下1 m 時(shí)，開始減慢提升速度，并讓水泥漿的噴射繼續(xù)保持?jǐn)?shù)秒，然后再繼續(xù)緩慢向上提升，直至提升高度與預(yù)先設(shè)計(jì)好的停漿面相平齊為止。本次高壓旋噴樁的主要參數(shù)如表1 所示。同時(shí)，相關(guān)設(shè)備與自動(dòng)化施工數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接，以獲取施工所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，做到實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)整。

表1 本次高壓旋噴樁施工的主要參數(shù)

3 質(zhì)量驗(yàn)收結(jié)果與討論

防滲漏施工技術(shù)措施全部完成后，由施工方、監(jiān)理方和業(yè)主方共同組織評(píng)估工作小組，對(duì)本次防滲漏技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果如表2 所示。

表2 評(píng)估結(jié)果

由表2 的評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)可知，本次防滲漏質(zhì)量驗(yàn)收中，最終的滲水量顯著低于允許的臨界值2.0 mm，這表明本次防滲漏施工技術(shù)措施取得了初步成功，能夠?yàn)檎w工程作業(yè)提供有效保障。

4 結(jié)語

針對(duì)某土木工程地下室連續(xù)墻施工的實(shí)際情況，從多個(gè)角度著手，分別探究了該工程在“II”型接頭地下連續(xù)墻施工模式下的防滲漏技術(shù)應(yīng)用。從實(shí)際應(yīng)用結(jié)果來看，本次防滲漏施工技術(shù)模式取得較好的效果，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)然在今后的研究工作中，還需要通過不斷創(chuàng)新和學(xué)習(xí)，不斷提高防滲漏施工水平，使之適應(yīng)更復(fù)雜的防滲漏施工作業(yè)。