摘要:地下连续墙作为地铁车站常用的围护形式,但是经常存在渗漏水现象,而渗水又主要在接缝处,围护结构渗漏水往往增大车站基坑风险。根据上海轨道交通某车站工程实践,介绍地下连续墙橡胶防水接头( 简称 GXJ) 在车站工程中的应用。
关键词:地铁车站;地下连续墙;橡胶止水带接头(GXJ);接头箱;渗漏水
随着城市化进程不断加快,交通拥挤成为制约我国城市发展的重要问题之一,在已建的客流密集城区建设轨道交通可以更大程度上缓解城市交通拥挤的现状。在主城区内建设地下车站的情况越来越多,周围环境越来越苛刻,本文根据实际工程实例介绍地下连续墙GXJ接头的应用。
一、工程概况
上海轨道交通某车站为地下两层一岛一侧式双柱三跨车站,站内设置双列位故障停车线。车站全长465.60米,标准段宽27.23米(结构内净尺寸)。基坑开挖深度标准段约18.30m、南端头井约20.17m,北端头井约20.12m,覆土厚约3 m。
车站位于城区周边环境较为复杂,主要建(构)筑物如下:某商业中心,地上3层地下1层钢筋砼结构、桩基础、距离主体地墙约7.6m;变电所,地上1层砖混、条形基础,埋深约2m、距离车站地墙约19.7m;燃气调压室,地上1层砖混、天然基础,无基础、距离车站地墙约16.5m;成熟小区,地上2~6层砖混、条形基础,埋深约1.5~2.0m、距离车站地墙约19.5m;成熟小区店铺,地上1层砖混、条形基础,埋深约1.2m、距离车站地墙约17.4m;DN2460合流污水管,钢筋砼结构, 管底绝对标高约-1.41~-1.87、管外壁距离车站地墙约2.7~4.9m;某公园西门,地上1~2层砖混、条形基础,埋深约1.2m、距离车站地墙约17.7m。
二、水文地质概况
1)车站范围内土层经勘察揭露,在深度65.45m范围内地基土属第四纪晚更新世及全新世沉积物,主要由粘性土、粉性土和砂土组成,分布较稳定,一般具有成层分布的特点。按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异,依据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2012)相关条款,可划分为8个主要土层,其中第②、⑤、⑦、⑧层再细分为若干亚层及次亚层,拟建场地缺失上海市统编的第③层淤泥质粉质粘土。拟建场地地基土分布自上而下详述如下:第①1-1层杂填土。第②3-1层灰黄~灰色粘质粉土;第②3-2层灰色砂质粉土; 第④1层灰色淤泥质粘土; 第⑤1-1层灰色粘土;第⑤1-2层灰色粉质粘土;( 注:第④、⑤1层具有高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度的特性。)第⑤2层灰色砂质粉土;第⑤3-1层灰色粉质粘土;第⑤4层灰绿色粉质粘土;仅在古河道区个别勘探孔有揭露。第⑥层暗绿色粉质粘土(上海地区俗称“硬土层”);场地内普遍分布,仅古河道区缺失。第⑦1-1层草黄色粉质粘土夹粘质粉土; 第⑦1-2层灰黄~灰色粉砂; 第⑦2层灰色粉砂;第⑧1层灰色粉质粘土;第⑧1j层灰色含粘性土粉砂; 第⑧2-1层灰色粉质粘土; 第⑨1层灰色粉砂夹粉质粘土;
2)潜水分布于浅部土层中,补给来源主要有大气降水入渗及地表水迳流侧向补给,其排泄方式以蒸发消耗为主。上海地区浅部土层中的潜水位埋深,一般离地表面0.3~1.5m,年平均地下水水位埋深离地表面0.5~0.7m。由于潜水与大气降水和地表水的关系十分密切,故水位呈季节性波动。勘察期间测得的地下水静止水位埋深一般为0.50~2.00m,绝对标高为2.82~1.16m,平均静止水位标高为2.04m。
3)承压水分布于第⑦、⑧1j层粉性土、砂土层中。根据上海地区的区域资料,承压水埋深一般在3~12m,低于潜水水位,并呈周期性变化。
三、车站围护结构形式
结合本站的土层情况、周边建(构)筑物保护要求,在设计时围护采用地下连续墙橡胶止水带接头。
标准段基坑深度为约18.30m,坑底位于⑤1-1灰色粉质黏土层,采用明挖顺做法施工,局部盖挖顺作施工。围护结构选用800mm厚地下连续墙(地墙采用GXJ接头),东侧古河道区域地墙深37.5+9m(素砼),正常土层区域地墙深34+12.5m(素砼),墙趾位于⑧1j含粘性土粉砂层中;其余古河道区域地墙深37.5m,正常土层区域地墙深34m,墙趾位于⑦1-2灰黄~灰色粉砂层和⑦2灰色粉砂层中。沿基坑深度方向设置五道支撑,其中第一道为钢筋混凝土支撑,第二道~第五道为Φ609(t=16)钢管支撑。
端头井基坑深度约为20.12~20.17m,坑底位于⑤1-1灰色粉质黏土层,采用明挖顺做法施工,局部盖挖顺作施工。围护结构选用1000mm厚地下连续墙(地墙采用GXJ接头),地下连续墙深37.5+9m(素砼),墙趾位于⑧1j含粘性土粉砂层中。沿基坑深度方向设置六道支撑,其中第一道为钢筋混凝土支撑,第二道~第四道为Φ609(t=16)钢管支撑,第五、六道为Φ800(t=20)钢管支撑。
四、地下连续墙GXJ接头的应用
地下连续墙GXJ接头是一种新型地下连续墙接头工艺。其通过横向连续转折曲线和纵向橡胶防水带延长了可能出现的地下水渗流线路,接头的止水效果较以前的各种接头工艺有大幅改观。
GXJ接头箱在浇筑的过程中,如同放置的钢模板,不用担心发生混凝土的绕灌、坍塌、埋管的问题,GXJ接头箱的背面紧贴未开挖的原土,受力合理。一期槽在开挖完成并进行清孔换浆后,下放钢筋笼、浇注混凝土,完成此槽段的施工,在施工下一幅相邻槽段前不用取出GXJ接头箱。继续用抓斗施工相邻二期槽段,在开挖的时候,不用取出GXJ接头箱,因此也不会影响已经完成的一期槽的混凝土的质量。在二期槽开挖完成并清孔后用专门用于剥离GXJ接头箱,将GXJ接头箱从侧壁上剥离下来,也可配合千斤顶和履带吊将GXJ接头箱取出,此时原有的橡胶止水带被凝固的混凝土固定在已完成的一期槽的侧壁上。突起的部分将在浇筑二期槽段的混凝土时埋入到混凝土中,实现止水密封的作用。橡胶止水带有良好的弹性,在地下连续墙接缝处当混凝土凝固收缩时,橡胶止水带会有非常好的密合性和止水效果。其次,GXJ接头箱在相邻槽开挖完成后才剥除,新鲜且完整的混凝土面绝非一般工法事后清理所能比拟的。且开挖完成后立即开始清孔换浆,将膨润土泥浆全部换成新鲜泥浆,使泥皮附着在接缝的机会近乎为零,这对于地下墙完成后的品质有绝对正面意义,也就是说,橡胶止水接头系统的地下连续墙拥有绝佳的防水效果和完整性。GXJ接头施工流程如下:
而普通锁口管接头需在锁口管起拔后,相邻槽段再开挖,接头容易积淤泥,刷壁不能彻底,接头容易漏水。而采用橡胶止水接头无需刷壁即能充分保证接头质量。
在本基坑开挖过程中地下连续墙接缝渗漏水得到有效的控制,地下连续墙GXJ接头取得良好的效果。
五、结论
本工程采用分坑开挖,根据已开挖的3个基坑实践证明,采用地下连续墙GXJ接头大大提高了地下连续墙接缝防渗漏水性能。对周边环境变形控制起到良好的效果。设计和施工选用仍需考虑以下因素:①工程地质;②周围环境;③地下连续墙的深度和宽度;④接头箱的形式和刚度,接头箱的剥离方式对橡胶止水带的保护很重要;⑤地下连续墙不同宽度的连接和设计;⑥其他因素。
参考文献:
[1]刘建航,刘国彬.基坑工程手册[M].北京: 中国建筑工业出版社,2009.
[2]祝强.地下连续墙橡胶 防水接头施工技术[J].施工技术,2014(4).
论文作者:杨东伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
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