全地下式泵站工程地下连续墙施工抗渗及施工精度要点控制

托　石　谧　／　全地下式泵站工程地下连续墙　施工抗渗及施工精度要点控制　地下连续墙施工工艺是我国近年来在粘性土、砂土以及冲　填土等软土层中地下工程应用较多的一项新技术，一般用于深　基坑的截水、防渗、承重、挡土结构。它是在地面上采用挖槽机　械，沿着深开挖工程周边轴线，依靠泥浆护壁，开挖出一条狭长　的深槽，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管灌注水下混凝土，筑成　一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混　凝土墙壁。地连墙具有结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性　好的特点，可以作为深基坑工程的截水、防渗、承重、挡土结构。　本泵站工程位于天津市和平区繁华地段，为迎合整体景观　需要，该工程为全地下式泵站，上部覆土，地下２层，主体深度　１２、９５　ｍ。地连墙深度２３　ｍ，兼起挡土墙、止水帷幕和主体结　构３个作用，内部结构仍为混凝土框架，地连墙与内部结构采　用墙内预埋钢筋接驳器连接。　地连墙不仅仅作为挡土墙和止水帷幕，更重要的是作为整　个主体结构的一部分，因而对预埋超过２　０００个接驳器的精度　要求极高。同时，作为全地下式泵站，其机电、程控设备全部安　置地下，因而对地连墙抗渗性同样有很高要求。　施工关键点控制措施　（１）槽段接头采用王字钢板，延长了渗径，保证了抗渗效　果。　（２）把各个槽段分成雌雄槽段，采取“跳打法”进行施工，　消除累计误差。　（３）采用“接头箱”、“绑帆布”和“接头清洗器”３种措　施，防止槽段两侧产生溢浆。　（４）预埋的钢筋接驳器共计两千多个，由于集中在一个　口文／安　鹏　于洪涛　层面上，容易产生渗水，因此在该处加设止水钢板，防止渗水。　（５）为减少地下连续墙槽段之间的不均匀沉降，在墙体预　埋注浆管，作为墙趾下地基加固之用。　具体施工要点控制　地下连续墙接头的设计与分析　地下连续墙单元槽段依靠接头连接，这种接头通常要满足　受力和防渗要求。我们联合设计、监理单位通过对以往采用地　连墙工程实例的研究，考虑地连墙槽段间的连接有以下几种方　式。　（１）接头管连接。这是国内外迄今使用最多的一种非刚　性接头形式。其优点是用钢量少、造价低，但一次性投入较多，　对起吊设备及时间控制要求较高，且整体刚度较低，渗径很短，　存在渗漏问题。　图１　接头管连接渗径示意　（２）十字钢板连接。十字钢板可连接左右墙体而成为刚　性接头。其优点是整体刚度较高，对起吊设备及时间控制要求　不高，渗径较长，渗漏现象稍少。　是津建设｛一　牙ＤＤ　ＮＯ．２圈　维普资讯 http://www.cqvip.com

‘（　ｒ’　心　ｂ　．　十字形止水钢板　图２十字钢板连接渗径示意　（３）王字钢板连接。王字钢板接头的优点是：渗流途径长，　折点多、抗渗性能好；王字钢板接头既是承受垂直方向的力矩　与水平剪力的主要构件，也是两槽段之间的结合构件，属于刚　性接头，从而使平面外抗剪能力得到较大的提高；施工难度小，　操作方便，易保证质量。这种接头在城市中心深基坑施工的情　况下是非常有效的。　十字形止水钢板　图３王字钢板连接渗径示意　以上３种常用连续墙接头的各种性能分析比较如下。　ａ传递力：刚性接头好，非刚性接头不能传递弯矩，仅能　传递轴力和剪力。　ｂ接头造价（用钢量）：接头管低（但一次性投入大），十　字钢板、王字钢板高。　Ｃ施ＩＩ艺：十字钢板接头最易，王字钢板接头管较易，　接头管接头最复杂。　ｄ止水效果：“王”字形钢板用于槽段连接部位的止水，　渗水路径最长，止水效果最好；而接头管的渗径最短，止水效果　最差：“十”字形钢板止水效果居中。　囤　ｉ建设　ｊ　２００７．ＮＯ．２　分析各种接头形式的优缺点，从施工工艺简单、难度小、易　保证质量、施工投入等方面考虑。由于本工程采用地连墙作为　主体结构一部分这一特殊性，对地下连续墙的止水效果要求很　高，同时泵站周围土质为粘土层，地下水位又高，决定采用　“王”字形钢板作为槽段间的止水处理方式。　整体施工顺序优化　本工程中地连墙既作为外围挡土结构，又作为整个工程主　／　、　体结构的一部分，其上预埋了２　０００个钢筋接驳器用于与结构　内的梁连接，因而其钢筋笼下放的水平和竖直位置的；隹确性成　为整个工程的关键点之一。　针对此项关键点，我们采用了“跳打法”进行施工。具体工　艺为：根据现场地质条件、地面荷载、起重能力、混凝土供应能　力、泥浆池的容积及接头位置等因素的影响，把整个地连墙划　分成２８个槽段。单元划分应注意接口位置，避免接口设在转　角处，以确保墙体有较好的整体性，并将地连墙划分成雌雄槽　段，先行施工两边的雌槽段，再行施工中间的雄槽段。具体施工　顺序见图４。　王字钢板　相比较于“Ｉｔ￣｝７法”施工方式，“跳打法”有效地避免了累　积误差的产生，保证了预埋钢筋接驳器的位置准确。　槽段间防渗漏措施　根据地连墙整体施工顺序安排，钢筋笼加工分为雌雄槽　段，其中雌槽段钢筋笼上双侧焊接王字钢板，雄槽段钢筋笼双　侧不设置王字钢板。在施工过程中，需要先行施工雌槽段，地连　墙设计宽度为８００　ｍｍ，而实际挖槽宽度比设计宽度略大一　些，为８２０～８３０　ｍｍ，因而每一槽段的王字钢板两侧与槽之间　有一定孔隙，在混凝土浇筑过程中混凝土中的细骨料非常容易　从这一孔隙中流出，与周围土体结合，形成水泥土，附着在王字　钢板凹槽部位。在浇筑相邻雄槽段的时候，由于该位置夹杂泥　土，容易形成内外连通的渗水路径，因而会造成地连墙槽段接　缝处渗水。　维普资讯 http://www.cqvip.com

．　因而，我们考虑采用如下３种措施保证工程质量。　（１）在母单元两侧王字钢板内侧加设一条通长２３　ｍ，宽　１　ｍ的帆布，用于在母单元浇筑过程中阻止混凝土中细骨料外　溢，有效切断渗水路径。　（２）在浇筑母单元之前，在王字钢板外侧预先放置接头　箱，使周围土体与王字钢板的凹槽分离开，砂浆难以与土体结　合，不能形成水泥土，从而避免了渗径的产生。　（３）在雄槽段开槽之后，吊放钢筋笼之前，采用特制的　“接头清洗器”对王字钢板凹槽进行清洗，防止渗径的产生。　“接头清洗器”采用钢材制成，头部带有钢刷。清洗时采用吊　车偏心起吊，紧贴王字钢板下放，形成对水泥土的纵向　中击力，　时间不少于每次３０　ｍｉｎ，上下往复洗刷不少于２Ｏ次，确保将　凹槽内清理干净。　钢筋接驳器处防渗漏措施　在地下连续墙钢筋笼内设置了大量与主体结构相连接的接　驳器。由于接驳器数量较多，间距较小，并且集中在一个层面上，　容易形成一个隔断面，混凝土的骨料难以充填至两层接驳器间。　在这些部位，常由于混凝土不密实而产生渗漏水现象。为了防止　预埋接驳器的部位渗漏水，在预埋接驳器迎土面加焊了防水钢　板，防止产生渗漏。另外，采用胶带对接驳器口进行封堵，从而有　效地防止水下混凝土浇筑过程中杂物落入，堵塞管口。　有防水钢板时　：　：　的渗漏途径　、　＼　＜＝＝　——　：　＼　：　Ｃ＝＝＝＝：　三三；≤　迎土面防水钢板／　图６接头清洗器清洗凹槽示意　墙趾注浆防止不均匀沉降　地下连续墙施工完成后，在开挖基坑以及施工主体结构　时，地连墙接缝的渗漏水程度，往往会因为地连墙的不均匀沉　降导致了接缝处的相对滑动。如果此接缝漏水，必将导致漏水　程度加深，从而增加了防渗漏的难度。在地下连续墙底下土体　／　中进行墙趾加固，从而以减少地下连续墙槽段之间的沉降差，　有效地防止渗漏。　墙趾加固布置为每槽段地下连续墙预埋两根注浆管，中距　一般为３　ｍ，在墙身混凝土达到７　ｄ龄期后用注浆芯管先进行　通管，然后进行分层注浆加固施工。浆液单孔注浆量为２　ｍ。，　浆液采用粉煤灰膨润土、水泥和水玻璃组成的双液浆。地连墙　墙趾注浆的效果直接影响着其不均匀沉降，为了减少地连墙的　不均匀沉降，墙趾注浆的质量应该严格控制。　技术、经济及社会效益突出　基坑开挖之后，地下连续墙接头处渗水点很少，没有漏水　情况发生，其垂直度、平整度满足规范要求。钢筋接驳器位置有　４０％在规范允许范围之内，３０％经过处理之后可以用于内部　结构预埋筋连接，极大地减少了结构植筋的费用，降低了工程　成本。　图９剔凿出的钢筋接驳器位置　全地下式泵站作为海河治理开发中的重要一部分，迎合了　城市景观工程的需要。而采用地下连续墙作为该泵站的支护、　挡水以及主体结构的一部分，要比传统的灌注桩加深搅桩的支　护、挡水形式，其止水效果、精确度要好得多，具有广泛地推广　前景。　ｒ］■　口中图分类号：ＴＵ４７６＋３　口文献标识码：Ｃ　口文章编号：１　００８—３１　９７（２００７）０２—００４７－０３　口收稿日期：２００７—０３—１　５　口作者简介：安鹏／男，１９７８年出生，学士，上海交通大学环境科学与　工程学院在职研究生，天津第四市政建筑工程有限公司　从事施工技术管理工作。　口于洪涛／天津第四市政建筑工程有限公司。　丈　建设　舸　Ⅳ∞囝