摘要:现如今,我国城市建设在不断加快,我国轨道交通建设十分迅速,文章结合某站区间明挖基坑地下连续墙施工的实际情况,分析基坑施工中地下连续墙渗漏发生的部位及其产生的原因,通过工程实际案例对明挖基坑地连墙渗漏水的病害处理进行总结和探讨,保证了基坑施工的安全,确保了整个工程的质量。
关键词:地下连续墙;渗漏水处理;基坑围护结构设计
引言
在城市轨道交通地下工程建设中,地下连续墙越来越多被用来当作基坑开挖阶段的围护结构,同时也作为地下永久结构的一部分。自1950年意大利米兰的C.Veder开发了地下连续墙的施工技术,并最早应用于SantaMalia大坝深达40m的防渗墙中,地下连续墙施工技术发展至今已将近70年。虽然地下连续墙发展历史较长,工艺已经成熟,但在实际施工过程中,复杂的地质情况、水文条件、泥浆指标的控制、成槽的质量、供应混凝土的质量、钢筋笼的吊装以及工序之间的衔接都直接影响了地下连续墙的成型质量,任何一个因素的偏差都可能直接导致地下连续墙的质量缺陷。这些常见缺陷大体分为三类,第一类是渗漏水问题,第二类是墙体漏筋问题,第三类是地下连续墙侵限问题。本文主要针对这三类问题展开研究并结合工程实践,分析了各种缺陷问题的产生的原因、后续的处理措施以及预防措施。
1基坑围护结构设计情况
基坑的围护结构分段采用0.8m厚钢筋混凝土地下连续墙加混凝土腰梁、混凝土支撑或钢围檩、钢支撑的支护体系,地下连续墙采用“工”字型钢板接头形式。冠梁尺寸为1m×1m。第一道支撑为钢筋混凝土米字撑,局部段落第二道或以下支撑采用钢筋混凝土支撑及钢筋混凝土腰梁,钢筋混凝土腰梁尺寸一般为1.0m×0.8m(高×宽),其余均采用Φ609,t=16mm钢管支撑及Ⅰ45c钢围檩。
2地连墙渗水的处理工艺研究
2.1轻微渗漏处理
在土方开挖过程中,要仔细观察地下连续墙的渗漏情况,尤其是接缝处,通常渗漏点距离地下连续墙顶部3m以下,发现渗漏后,应采取如下措施:1)渗漏初期发现后,立即停止开挖作业,查明渗漏原因。2)将渗漏点范围及其周边泥土、杂物等全部清理干净,查看渗漏点处是否有夹泥等严重质量缺陷,若仅为轻微渗漏,则在基坑内侧,采用堵漏灵速凝水泥进行封堵。3)在基坑外侧,2幅墙的接缝处,施打高压旋喷止水桩;对于因场地限制等原因而无法进行高压旋喷桩施工的情况,可以采用钻孔、预埋注浆管、高压注浆的方式进行处理。4)在开挖土方的过程中,密切关注此部位,若渗漏加剧,则进一步采取处理措施。
2.2岩溶、裂隙水
(1)采用XY100地质超前钻(钻径90mm),在地连墙对应渗漏部位的外侧0.5m处钻3~5个注浆孔,孔位按三角形或梅花形布置,注浆孔深度直至连续墙底标高,孔内布设Φ40mm袖阀管,利用注浆设备注入双液浆,可有效地控制岩溶及裂隙水的渗漏。①注浆材料及参考配合比。水泥浆-水玻璃双液浆:水泥浆:水玻璃=1:1(体积比),水泥浆水灰比=0.8:1~1:1(质量比),水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,水玻璃模数m=2.4~3.4(浓度Be=30~40)。双液浆应进行现场配比试验,以初凝时间为控制指标同时综合考虑浆液的可泵性时间。②注浆压力和注浆量。以相对小压力、多次数注浆,压力控制0.2~0.8MPa,3~4次,每次持续10~20min。注浆速度:30~70L/min。(2)采用WSS无收缩后退式注浆工艺对在对应渗漏部位地连墙的外侧布设两排梅花型孔,注浆扩散半径按经验公式计算取1.5m,排间距1.0m,孔间距1.5m,深度钻至地连墙底以下3m,建议注浆压力控制在0.2~0.4MPa。WSS注浆工艺较袖阀管、高压旋喷桩等工艺衔接紧密,在成孔过程中可同步进行水泥浆的拌制,到达深度后立即注浆。在基坑应急抢险中能起到快速堵漏的效果。
2.3加强清渣和混凝土灌注施工控制
成槽后先由成槽机进行扫孔沉淤,下放钢筋笼后采用新鲜泥浆进行清孔,将泥砂沉渣置换出来,并设置滤砂器,将泥浆中的砂分离出来,使得回收泥浆砂率降低,使得泥浆粘度≥25s,让细沙悬浮在泥浆中,使得沉渣厚度≤100mm;首封时先将料斗灌满,然后用12m3的混凝土罐车直接往料斗里卸料,利用混凝土巨大冲击力将槽底沉渣清理干净,导管布置2根,槽口上盖好盖板,防止混凝土掉落到泥浆中,混凝土浇筑应连续,导管在混凝土的埋深控制在2~6m范围内,混凝土中断时间≤30min,混凝土面上升速度≥3m/h,一般控制在4~5m/h,导管间混凝土高差≤30cm,使得混凝土面均匀上升,在混凝土浇筑过程中随时量测混凝土面高度,做好记录,计算好导管拆除数量,确保混凝土施工质量。
2.4加强施工精度控制
在地连墙成槽施工时应加强施工精度的控制,地下连续墙的外放量≥开挖深度/150,槽壁垂直度≤0. 3%,槽段间中心偏差≤50mm,每幅地下连续墙垂直度超声波检测点数至少 2 点,L、T、Z 等异形幅应增加检测点数,切实保证墙幅的垂直度,不发生倾斜;接头安装后,应在后续槽段工字钢背后采用砂袋回填,在工字钢上焊接 4 根 φ25 钢筋,钢筋高度应大于导墙面 200mm,以防止砂袋掉入槽段内,砂袋回填高度以跟钢板上部平为准,标高测量仪器采用测锤,以防止混凝土绕流。
2.5墙体漏筋
(1)基坑内处理措施a.所有露筋(不包含贯穿性空洞)地墙均对开挖面表面浮土进行彻底清理,露筋深度较浅的采用喷射混凝土修复,露筋深度较大的采用封模板浇筑混凝土。b.漏筋位置钢支撑增加钢围檩,围檩采用双拼H型钢,钢围檩与地墙间隙之间采用C20细石混凝土填充密实,待达到一定强度后,架设支撑并预加轴力,形成地墙整体受力,优化受力形式。c.接缝空洞处对开挖面表面浮土及时进行彻底清理并封模板浇筑混凝土。(2)基坑外处理措施a.地墙主筋露筋深度较大,且露筋深度较深时,坑外采取补钻孔灌注桩+MJS措施,钻孔灌注桩采用800@1000mm,桩心距离地墙边1200cmm,桩与地墙之间空隙采用2400@1700mmMJS加固。首道混凝土圈梁局部放大,灌注桩主筋锚入圈梁。b.基坑外加密降水井,按照7~10米/口布置,按照地面以下9m进行控制性降水,减少基坑外侧向土压力。
2.6地下墙接驳器范围防止产生夹泥措施
地下墙在接驳器范围内易产生夹泥现象,产生的原因是地下墙预埋接驳器太密,在混凝土浇灌过程中,由于混凝土上部沉渣随着时间延长不断增厚,当混凝土上升到接驳器底部的时候,由于接驳器预埋钢筋太密阻碍了沉渣上升,就造成了接驳器预埋钢筋底部的夹泥。对此,一方面要求控制泥浆指标,提高泥浆粘度,减慢沉渣下沉的速度,另一方面如果预埋接驳器钢筋之间的空隙小于75mm,则钢筋不能伸到钢筋笼另一端,只能伸到钢筋笼中部然后再弯折过去,钢筋锚固长度不变,合理安排主筋的布置方式,尽量增加主筋的间隙。在灌注混凝土时,尽量增大导管埋深,延长混凝土在该区段的流动时间,可有效减少夹泥现象。
2.7混凝土浇筑阶段
首先,采用导管进行混凝土浇筑,混凝土通过导管直接进入槽段底板,利用混凝土的流动性、黏聚力等将上部泥浆及悬浮物逐渐排出。在排挤泥浆的过程中,与工字钢板相接处,必然不能够完全排挤干净,造成了后续接缝处渗漏的隐患。其次,在浇筑混凝土之前,我们会进行清孔,以降低泥浆相对密度。严格控制导管埋入混凝土中的深度始终保持在2~4m之间,否则会造成闷管和因混凝土翻不上来,造成接缝夹泥现象,同时也绝对不允许发生导管拔空现象,如万一拔空导管,应立即测量混凝土面标高,将混凝土面上的淤泥吸清,然后重新开管放入球胆浇筑混凝土。开管后应将导管向下插入原混凝土面下1m左右,完成混凝土浇灌后,还要再地下墙外侧采取旋喷加固等防水补救的措施。保证商品混凝土的供应量,工地施工技术人员必须对拌站提供的混凝土级配单进行审核并测试其到达施工现场后的混凝土坍落度,保证商品混凝土供应的质量。
2.8开挖后渗漏处治方案
开挖时应加强对基坑内外水位监测,加大对地连墙接缝渗漏的检查力度,如发现渗漏,根据渗漏情况采取相应的措施:少量渗漏时,可以采用防水砂浆直接封堵;渗漏较为严重,采用塑料管引流,再用化学灌浆或者水玻璃砂浆封堵;渗漏成洞眼时,在坑内堆土堵住,在墙外侧采用化学注浆加固,坑内采用双液注浆加固。
结语
基坑开挖过程中,地下连续墙施工质量的好坏直接影响了施工安全以及进度,同时面对不同的地下连续墙质量缺陷问题,现场施工管理人员应该正视问题,结合工程实际情况采取有效的处理措施,从而保证基坑的顺利开挖。本文介绍了地下连续墙渗漏水、露筋以及侵限等三类问题的处理措施,供同类工程参考。
参考文献
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