摘要：文章通过对南京某污水泵站地下连续墙H型钢接头混凝土绕流的原因进行分析，以此说明绕流的危害性，并结合目前地下连续墙H型钢接头防绕流的主要措施及不足，探讨了一种新型地下连续墙H型钢接头防绕流措施即在H型钢翼缘安装遇水膨胀橡胶，通过橡胶的膨胀机理，密贴槽段侧壁，从而较好的堵塞混凝土绕流通道，这种措施不仅能在H型钢接头中使用，而且还可以应用到锁口管接头中。
关键词：新型地下连续墙；H型钢接头；绕流；措施；遇水膨胀橡胶
引言：随着城市建设的快速发展，在水利工程施工中，地下连续墙已由先前的单一防渗墙体，发展成为兼具防渗功能和承重功能的支护结构，而且在城市泵站建设中应用越来越广泛，而且深度也越来越大。地下连续墙是利用专用的成槽设备借助于泥浆支护作用，沿着预定位置分段开挖出具有一定深度和宽度的沟槽，然后在沟槽段内浇筑适当材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续地下墙体。
地下连续墙是由各单元墙段连接而成的，且各单元墙段通过各种接头连接，常见的接头形式有原型锁口管、接头箱、H型钢接头等形式。在地下连续墙施工过程中，接头常作为脆弱部位，易出现混凝土绕流现象，本文主要探讨一种防范地下连续墙H型钢接头绕流的措施。
１工程概况
南京市某污水主干管提升泵站工程设计规模为17.81m3/d，设计流量为3m3/s，泵站主体结构采用C35钢筋混凝土地下连续墙结构，2道钢管支撑+1道腰梁支护，设计深度23.6m，厚度800mm，墙段采用H型钢接头连接，其中“━”型14幅，“┏”型4幅，共计18幅。
2地下连续墙H型钢接头绕流原因分析
接头绕流的原因主要有如下几点：
（1）在地下连续墙施工过程中，因开挖槽壁时垂直度不满足要求，钢筋笼安装时出现沿垂直地下连续墙轴线方向发生偏移，造成单侧缝隙偏大，加大了发生绕流的可能性。
（2）由于地质原因，地表以下分布着粉砂土层，地下水位偏高，加之泥浆护壁措施不到位，开挖后容易造成局部土方脱落，混凝土浇筑时混凝土顺着H型钢侧翼缘流过，形成绕流。
（3）地下连续墙钢筋笼下放至槽底后，为防止混凝土浇筑时，混凝土的自重和产生的侧压力迫使钢筋笼网片发生沿轴线方向的偏移，通常会在H型钢接头另一侧回填砂袋或砂石混合料，由于接头反力箱本身不可能与槽壁密贴以及纸浆板在下放过程中发生局部脱落，造成浇筑过程中，水泥浆穿过缝隙，绕流到H型钢空腔内和回填料处，形成混凝土块。
3地下连续墙H型钢绕流危害
接头绕流的危害性主要有如下几点：
（1）混凝土绕过H型钢后，不仅在H型钢空腔内形成混凝土块，而且会和回填砂石料凝结，形成大体积块体，若接头反力箱起拔不及时，增加了埋箱风险，同时影响下一幅槽段钢筋笼的下放。
（2）混凝土进入H型钢空腔内，使得空腔体积减小，拉大了钢筋笼封头筋与H型钢距离，导致两幅槽段中间出现钢筋空白区，浇筑完成后，出现素混凝土区，使地下连续墙的抗剪性、整体性受到削弱。
（3）由于混凝土绕流后在H型钢空腔内，形成不规则面，凹凸不平，在相邻槽段使用刷壁器时，会造成局部漏刷，部分泥皮仍吸附在混凝土块上，混凝土浇筑后，将会出现贯通泥缝。基坑开挖后，在较大的水头压力下，就会失去稳定，在墙体边界上形成集中渗漏通道，给基坑开挖带来隐患。
4地下连续墙H型钢接头防绕流常见措施及不足
地下连续墙H型钢防绕流的常见措施及不足：
（1）在H型钢翼缘两侧焊接纸浆板，并沿着H型钢通长布置且保持与钢筋笼网面平行。混凝土浇筑时，混凝土顺着导管口向两侧扩散，纸浆板受到挤压作用向两侧槽壁铺展并紧贴槽壁，从而堵塞混凝土的绕流通道，但由于纸浆板受限于焊接性能，造成钢筋笼下放过程中或受到较大挤压时，发生脱落。纸浆板布置如图
图1 纸浆板布置示意图
（2）根据H型钢开口宽度和槽段厚度定制接头反力箱，并在接头反力箱后侧回填砂袋或砂石料，回填至浇筑面以上，防止混凝土绕流，但是当垂直度达不到要求和局部土方脱落时，接头反力箱并不能与槽壁完全密贴，阻断绕流通道。
5新型防范地下连续墙H型钢接头绕流措施
地下连续墙混凝土绕流破坏机理主要是由于混凝土在浇筑过程中由于自重和产生的侧压力作用，迫使混凝土通过槽段侧壁产生的通道在绕过H型钢接头后终凝形成的混凝土块体。由于各种因素的存在，造成绕流通道必然存在，因此防止混凝土绕流的关键在于堵塞绕流通道。
根据遇水膨胀橡胶遇水即膨胀的原理，在H型钢翼缘两侧布置通长膨胀橡胶。遇水膨胀橡胶通过专用胶水固定，在钢筋笼未吊装下放至槽段时，严禁受潮。
当钢筋笼完全下放到槽段内时，遇水膨胀橡胶即开始发生膨胀，在短时间内，膨胀橡胶将会产生2～3倍的膨胀率，膨胀结束时将达到6倍，充满所有缝隙的不规则表面、空隙及空穴，直至密贴整个槽壁，从而堵塞混凝土绕流通道，同时产生的巨大接角应力，彻底防止渗漏。膨胀橡胶安装示意图及膨胀后的示意图见图2和图3。
图2 遇水膨胀橡胶布置示意图 图3 遇水膨胀橡胶膨胀后示意图
结语
遇水膨胀橡胶作为一种水工止水材料，在使用范围上，不仅可以作为特殊的止水材料，而且还可以拓展其范围，用在地下连续墙接头上，H型钢接头接头可以使用，锁口管接头中也同样适用。在锁口管接头中，只要将遇水膨胀橡胶固定在锁口管上，随锁口管一起下放。
遇水膨胀橡胶具有反复膨胀收缩且性能不降低的特点，可重复使用，不仅节省材料，而且还可以消除一般弹性材料因过大压缩和膨胀而引起弹性疲劳的特点，效果更可靠。
参考文献：
[1]丛霭森. 地下连续墙的设计施工与应用.北京:中国水利水电出版社，2001.
[2]马勤，周亚军.一种地下连续墙H型钢接头防绕流措施的探讨.岩土工程学报，2014.
[3]GB18173.3-2002 高分子防水材料 第3部分 遇水膨胀橡胶.2002.
作者简介：季飞，男，汉族，1989年7月出生，籍贯：江苏泰兴，本科学历，助理工程师，主要从事工程施工工作。
论文作者:季飞1 黄阳阳2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/9
标签：型钢论文; 混凝土论文; 地下论文; 橡胶论文; 钢筋论文; 措施论文; 纸浆论文; 《防护工程》2018年第36期论文;