江苏鸿基岩土工程有限公司 江苏扬州 225002
摘要：根据哈尔滨地铁2号线某地铁站地下连续墙的施工经验，结合相关施工规范及设计要求，浅谈地下连续墙十字钢板接头方式在地下连续墙实际施工过程中的控制重点和施工难点，并对开挖后渗漏的原因进行分析，提出解决措施，从而有效保证了后续施工工艺的进行。同时为类似工程施工提供可靠借鉴。
关键词：地下连续墙；十字钢板；接头；渗漏
引言
20世纪60年代地下连续墙施工技术被引入中国，由于地下连续墙具有刚度大、整体性和抗渗性能好、能承重和施工振动小、噪音小等特点，并能紧靠建筑物边缘施工，因而被应用在地铁车站、高层建筑物深基础和防渗大坝等工程中，成为基坑开挖的围护结构或永久性结构的一部分。地下连续墙各槽段之间连接接头形式和施工质量对墙体的整体性和防渗性有重要影响。地下连续墙接头位置也是整个围护结构相对单幅地下墙本身比较薄弱的区域，在富含地下水的沙层中，尤其对开挖面位于承压含水层基坑中，地下连续墙接头质量对基坑安全显得至关重要。
一、介绍十字钢板接头工艺及施工方法
我部施工的哈尔滨地铁2号线地铁围护结构地下连续墙工程，墙厚0.8米，平均深度约45米，钢筋笼长度达43米，具有深度大、墙体厚等特点，且后期基坑开挖后采用A60cm的钢支撑进行支护，故要求墙体防渗性好，回避施工拔管工艺（深度大，接头管拔管困难），对墙体接头抗剪性能要求较高。根据本地铁车站围护结构的以上特点，设计采用十字钢板刚性接头，以穿孔板作为相邻槽段连接构件的接头形式发挥以上优势。穿孔钢板增加相邻槽段的机械咬合力，可承受地下连续墙垂直接缝上的剪力，使相邻地下连续墙槽段共同承担上部结构的竖向荷载，协调槽段的不均匀沉降；同时也充分发挥十字钢板良好的止水性能。十字钢板具体接头形式见图1。
十字钢板在钢筋加工平台上现场进行拼接，然后焊接在钢筋笼单侧或两侧，随钢筋笼一起吊装下放。其中，钢筋笼加工方式可分为首开、顺开及闭合。首开槽特点：钢筋笼两侧均装有十字钢板，钢筋笼整体质量、刚度均匀，方便吊装。顺开槽则钢筋笼单侧焊接十字钢板，由于钢筋笼质量分布不均匀，吊装容易偏斜。闭合槽是在两边槽段都施工完毕后作为中间槽段闭合的钢筋笼，故其钢筋笼两头均无十字钢板，而是焊接“凹”字形封口筋咬合两侧的十字钢板。因首开槽不存在刮壁与刷壁等工序，故其接头与砼能满足“严丝合缝”的连接效果，但同时也给闭合槽的刮壁与刷壁增加工作量。首开槽与闭合槽施工顺序为间隔跳跃式，对施工面要求较高。施工面不够宽阔，导墙长度不够长则采用顺开式成槽顺序。由于地连墙钢筋笼主筋保护层厚度为7cm，故砼灌注时可能会产生绕流，故在一序槽段钢筋笼十字钢板两侧焊接止浆铁皮（扰流板），防止砼在浇筑过程中进入十字钢板内，给二序槽段施工带来困难。
图1：十字钢板接头形式示意图
二、十字钢板接头施工控制重点
围护结构地连墙施工中接头处理的质量直接关乎后期基坑开挖的安全以及墙体的质量，尤其是地连墙接缝的止水性能对基坑开挖安全至关重要。十字钢板接头形式的施工质量控制重点主要有以下几点：
1、刮壁
在施工二序槽孔时，先将相邻槽段的十字钢板找出，然后调整抓机位置，斗体张开最大限度贴近十字钢板，确保斗体充分抓出十字钢板附近内的回填骨料及泥土杂物。二序槽段抓好后，清孔之前要对相邻槽段十字钢板进行刮壁。成槽机就位后，刮刀凹槽咬合十字钢板，成槽机斗体带动刮刀沿十字钢板由上到下往复进行刮壁，成槽机司机参考垂直度仪表，确保斗体下放轨迹竖直，将十字钢板附着泥皮及回填碎石铲除干净。如发现有绕流现象，必须反复刮壁，直至铲除掉为止。刮壁示意图见图二。
2、刷壁
刮壁完成后，用特制的刷壁器清刷先行幅接头面上的沉碴或泥皮，上下刷壁的次数应不少于10次，直到刷壁器上无泥砂为止，确保接头面的穿孔十字钢板与混凝土紧密结合。刷壁时吊车吊起刷壁器在指挥人员的指挥下进行刷壁，分段由上到下依次刷壁，每段刷壁次数不少于10次。刷壁时确保吊车竖直冲放刷壁器，快下慢提，以保证刷壁充分。最后在超生波检测槽孔时仔细观察小面的垂直度，如发现有绕流及泥块附着在十字钢板上，及时反复进行刮壁，直至铲除干净为止。
3、保证一序槽段十字钢板竖直为确保刮壁与刷壁流畅，必须保证十字钢板对接的焊接刚度和一序槽段钢筋笼的下方垂直度，防止因槽壁接头处小面十字钢板偏斜过大出现刮刀漏刮或刮不到等现象。所以声波检测槽孔时，除关注大面的垂直度之外还要格外注意小面的垂直度，通过声波检测图像及数据来判断刷壁效果是否符合格。
图二 刮壁示意图
三、我部针对十字钢板接头的特点采取的新工艺，新方法。
我公司通过对施工过程中的问题进行总结分析发现，开挖后渗漏点，渗漏线集中在一、二序槽槽段的接缝处，接头处刮壁不干净，存留有泥皮与碎石的胶结物以及泥沙等，形成渗漏通道。影响刮壁的主要原因为浇筑一序槽段时槽孔上部砼发生绕流附着在十字钢板上，二序槽段刮壁时铲除困难。针对漏水特点，我部在地连墙施工时刮壁工艺作如下改进，并取得了良好的止水效果。
刮壁方法的改进为了充分刮壁，确保将绕流过来的混凝土铲除干净，在二序槽段第一抓抓好后立即进行刮壁，充分利用未挖土体侧壁对刮刀的约束，保证刮刀与十字钢板充分咬合而不脱离，从而增加刮刀对绕流砼的冲击荷载。如图三。
刮刀的改进通过分析跟踪各二序槽段声波检测十字钢板小面垂直度及刮壁效果发现，若十字钢板壁面有绕流或泥皮碎石等杂物，声波图像表现为凸凹不平，线条不均匀。为提高刮壁效率，我部技术人员对刮铲提出改进，并取得较好的刮壁效果。改进方法主要是增大刮刀与十字钢板穿孔板的咬合缝，保证刮刀不脱离穿孔板或者脱离后能立即复位。见图四。
图三 刮壁示意图
3、调整施工工序或施工工艺
a、场地允许的情况下尽量做顺开槽，由于顺开槽为并排连续施 非常有利于处理接头处砼的绕流问题，当绕流砼远低于设计强度时，立即施工相邻槽段，有时用成槽机就可以铲掉；
b、重新分幅适当减少接头数量，以6米幅为标准；
c、保证十字钢板的刚度和垂直度。浇筑过程中，及时用测绳测砼浇筑高程与回填碎石的高程，使二者同步上升，减小十字钢板因两侧压力差发生的挠曲变形影响刮壁；
d、减少绕流板与钢筋笼搭接的外延长度，避免成槽机将其打卷影响刮壁效果。
图四 刮刀咬合缝由4cm改为8cm
四、地连墙主要渗水部位及原因。
1、主要渗水部位
从哈尔滨地铁二号线地铁站进行的土方开挖过程中，我们发现主要渗水部位都集中在地连墙接头部位。
2、原因分析
地连墙接头处渗水主要是一二序槽段两面墙之间接触不紧密，存在泥沙或碎石胶结物夹层。根据现场情况分析产生泥沙夹层的主要原因有二个：
a、施工中对一序槽孔接头面清刷工作或有松懈，同时因绕流砼龄期长、强度高造成铲壁困难，都会使槽段接头处滞留夹泥或回填碎石，造成在槽段接缝处渗水漏水。
b、成槽时为保护抓机斗齿，斗体距穿孔十字钢板距离太大给刮壁造成太大负担，分析知，处理接头处夹泥及回填碎石的效率成槽机抓＞＞（远大于）刮刀铲＞＞刷壁器刷。
五、开挖过程中地连墙接头处的渗漏处理
根据前期开挖出来的地连墙渗水情况，我们将地连墙渗漏情况分为三种：点漏、线漏、面漏。其渗漏情况基本可以分为渗水和漏水。
1、点漏、面漏的修复
对不太严重的点漏、面漏，人工先清楚杂质，凿去接缝处松动的混凝土表面松动的碎石，并将表面凿毛，露出坚实的砼基面，对基面用清水和钢丝刷处理干净。用BY－环氧界面剂涂刷作界面处理，此材料耐酸碱，可在潮湿基面涂刷固化成膜形成防水粘接层。然后用水溶性聚氨酯堵漏剂与超早强双快水泥配合进行防堵漏，或采用水玻璃加水泥调和堵漏。
对于较大的孔漏，为防止出水口继续扩大，可采用导管引流的方法堵漏。用塑料管作引流管插入漏水口，四周用快凝水泥嵌固，并在出水口处支设模板，拌制快凝混凝土形成止水内衬墙，然后采用高压喷浆封堵漏水点。待混凝土强度等级达到要求后，拆除模板在新浇筑的混凝土表面，使用快克防水友封堵模压。
2、线漏的修复
首先对漏水处割缝、踢槽。即人工修出宽10cm～20cm，深20cm～35cm的凹槽，用清水冲洗干净渗漏处的泥沙。其次对沟槽进行凿毛、引流和封堵。具体做法是在二序槽段穿孔钢板接缝表面20cm范围内凿毛，以增加外防水层和原混凝土的的粘结力。凿毛后在沟槽处安放塑料管对漏水进行引流并用封缝材料（即水泥掺和速凝材料）进行封堵，封堵完成待达一定强度后，再选用水溶性聚氨酯堵漏剂，用注浆泵进行压力注浆，待浆液凝固后再拆除导管注浆管，能有效地解决地下连续墙线漏的修复问题
六、效果
采用上述措施后，哈尔滨地铁二号线地铁站主体围护结构地下连续墙开挖出来后发现接缝处的渗漏情况明显较未采取上述措施的施工段好，只有局部出现渗漏。已出现的渗漏经过处理后连续观测数月基本不在出现渗漏情况，达到了修复的目的。
七、结语
地下连续墙各个槽段之间采用十字钢板接头连接形式有诸多优点：渗流途径长、抗渗性能好、抗剪力能力强，施工难度小，操作方便易保证质量。
但是地下连续墙接头防水仍然是地连墙施工的难点，十字钢板接头形式也不能避免。接头处理的方法也有很多种，本文仅分析总结了哈尔滨地铁二号线龙川路站及世茂大道站围护结构地连墙施工中采用的方法和措施。
参考文献
[1]付军，杜峰地下连续墙接头形式及其在上海四号线修复工程中的应用[J]隧道建设2010，30（6）：678-682
[2]周德凯，郭涛峰，唐继飞 地下连续墙接头渗漏原因及防治措施[J]中国水运月刊2010，10（7）：228+231
论文作者:陆佳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下
论文发表时间:2017/7/13
标签：钢板论文; 刮刀论文; 地下论文; 钢筋论文; 碎石论文; 基坑论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月下论文;