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地下連續墻滲漏的預防和控制要點
發布時間:2014-09-21
地下連續墻從20世紀50年代引入我國,先在水利水電工程中使用,而后推廣到城市建設、交通航運等部門。在越來越多的城市高層建筑、地鐵及各種大型地下設施深基礎均采用地下連續墻的施工工藝。但在深基坑施工過程中,已發生多起因地下連續墻出現嚴重滲漏,導致基坑周圍地面、管線、建筑物超標準沉降的險情,影響了周圍單位及市民的正常的工作和生活,國家和人民的生命、財產安全也受到了不同程度的威脅。這些險情表明很不起眼的基坑滲漏問題,可能導致人們無法預料的嚴重后果。
一、地下連續墻滲漏的原因分析
地下連續墻滲漏主要是在夾泥處滲漏和接縫處滲漏。從滲漏的情況分析產生滲漏的主要原因有以下幾種:
1、夾泥
由于夾泥在不太大的水頭壓力下,就會失去穩定,在墻體內或邊界上形成集中滲漏通道。地下連續墻的夾泥有多種因素形成:
(1)先行幅連續墻接縫處成槽垂直度差,后行幅成槽時不能將接縫處泥土抓干凈,導致接縫處夾泥(俗稱開褲衩);
(2)護壁泥漿性能差,成槽后與混凝土澆注間隔時間過長,泥漿沉淀,在地下連續墻接縫處形成較厚的泥皮,混凝土澆注后就有可能出現夾泥現象;
(3)含沙量多的泥漿易沉淀,在澆筑混凝土工程中大量沉淀流向接頭處會導致夾泥現象;
(4)后行幅地下連續墻施工時,未對先行幅接縫進行清刷施工或清刷不徹底,導致該處出現夾泥現象;
(5)槽段清淤不徹底,泥漿比重過大,黏度過高,水下混凝土澆注過程中,翻漿混凝土將大量浮泥翻帶至地下連續墻頂部,但有少量浮泥被擱置在地下連續墻接縫處,形成混凝土夾泥現象;
(6)孔壁泥皮脫落和孔壁坍塌產生夾泥;
(7)水下混凝土澆注時,未控制好導管的埋管深度,出現導管拔空,導致墻體混凝土夾泥;
(8)水下混凝土澆注未能連續進行,混凝土供應不及時,導致水下混凝土兩次開管,墻體出現夾泥施工冷縫。
2、接縫開裂
地下連續墻的接縫是地下墻的薄弱環節,易產生裂縫。
(1)基坑開挖過程中圍護結構變形大,接縫開裂滲漏;
(2)地連墻產生的不均勻沉降使得接縫處相對滑動,造成接縫滲漏;
(3)地下連續墻接縫處無鋼筋素混凝土范圍過大,使素混凝土受力開裂,出現滲漏現象。
3、墻體質量問題
地下連續墻混凝土強度或抗滲性能未達設計及規范要求,在地下水壓下連續墻混凝土出現滲漏現象。
二、地下連續墻預防滲水的控制要點
地下連續墻施工工藝:導墻-成槽-鋼筋籠制作吊放-水下混凝土澆筑-墻趾注漿,其中對成槽和水下混凝土的質量控制是預防地下連續墻滲漏的重點。以下是預防地下連續墻滲漏的控制要點。
1、導墻施工的控制要點
導墻深度必須滿足設計要求,墻底必須筑于堅實的原狀土面上,墻側不應回填垃圾及其他透水材料。這樣可防止導墻下土體塌方和漏漿,預防孔壁坍塌而引起的夾泥。
2、成槽施工的控制要點
成槽施工是地下連續墻質量控制的重點,在實際施工中必須予以高度重視。
(1)垂直度控制
應選用有糾偏裝置的槽壁機和有經驗的司機,成槽時須時刻關注垂直度變化,做到隨偏隨糾。預防因垂直度偏差引起的夾泥。
(2) 泥漿控制
護壁泥漿在使用前,應根據材料和地質條件進行室內性能試驗。
新拌制的泥漿應放置24h以上或加分散劑,使膨潤土充分水化后方可使用。成槽前應進行新漿測試,其比重≥1.05。
減少泥漿中的含沙量,保持泥漿足夠黏度,使沙能較長時間懸浮在泥漿中,避免出現大量沉淀。在泥漿系統中設置泥漿分離系統,回收泥漿均需要通過泥漿分離系統中的震動篩和旋流器,將小顆粒的粉土分離出來,使回收分離后的泥漿含沙量少于4%。回收除沙后的泥漿再經過循環池內調整成可使用的泥漿。
在成槽期間,槽內泥漿面必須高于地下水位0.5m以上,亦不應低于導墻頂面0.3m,施工場地集水井、排水溝應暢通,防止地面水流入槽內破壞泥漿性能。回收的泥漿在采用振動篩、沉淀池等凈化處理后,方可重復使用。
嚴格控制泥漿回收質量。pH值大于12的泥漿必須廢棄,因為該泥漿化學性質已被破壞,無法再進行調整,回收使用會破壞好的泥漿,使泥漿發生離析,造成沉淀增加。
在地下墻施工中要考慮重型設備動側壓力對槽段坍塌影響,對易液化的砂土層,宜調整泥漿配比或采用地基加固措施后再成槽。
(3) 清刷接頭控制
成槽后(清底前)應進行接頭清刷,采用專門工具將接頭處刷洗干凈,一般不少于10次,原則為毛刷上無泥塊,確保不留任何泥砂或污物。
(4) 清底換漿控制
接頭清刷后進行清底換漿,檢查槽寬、槽深、沉淤厚度及垂直度,應符合規范要求。
(5 )下放接頭管控制
接頭管要有足夠的剛度,位置應與設計槽段分界相符,接頭管外側空隙應填實,防止傾斜,保證垂直度。
3、 鋼筋籠制作和吊裝
應合理安排鋼筋籠制作時間,要控制在成槽結束前完成鋼筋籠的制作和驗收,避免因未及時完成鋼筋籠制作而導致成槽后與混凝土澆注間隔時間過長。鋼筋籠吊裝要及時和控制吊裝時間不易過長。
4、 水下混凝土澆筑的控制要點
水下混凝土施工質量的好壞直接影響地下連續墻的質量,是預防地下連續墻滲漏的重點控制對象。
(1) 混凝土澆筑前的準備工作
水下混凝土澆筑前應做好充分準備,成槽后到混凝土澆筑時間不宜過長,落實商品混凝土的供應,避免混凝土供應不及時造成夾泥和施工冷縫。
(2) 混凝土材料質量控制
混凝土進場后,應檢查其配合比通知單、發貨單、出廠時間等內容。按規定做混凝土坍落度測試,確保混凝土強度和抗滲性能滿足設計要求。
(3) 導管放置
從導管底端到槽底距離要求為30~50cm;導管連接處應密封可靠,避免漏漿;混凝土初灌量應確保導管底端能被埋入混凝土深度不少于0.8~1.2m。
(4) 澆筑混凝土
在一個單元槽段同時使用兩根導管澆注時,其間距一般不宜大于3m,導管距槽段端部不宜大于1.5m;各導管處的混凝土表面高差不宜大于0.3m,應兩根導管同時同速下料。
水下灌注混凝土過程中,應隨時測量混凝土的上升高度,以確保導管始終埋入混凝土中,導管埋入混凝土面的深度以2~4m為宜,混凝土的澆筑速度不宜小于每小時上升3~4m,杜絕導管拔離混凝土面現象的發生,注意經常上下竄動以避免造成“埋管”事故。墻頂灌注標高宜高出設計標高300~500mm,以保證鑿去浮漿層厚的墻頂標高和強度,符合設計要求。
5 、墻趾注漿
墻趾注漿有利于地下墻的沉降控制,可以預防地下墻不均勻沉降。
(1) 注漿管的連接
鋼制腳手架管可采用電焊連接,黑鐵管采用風焊連接。焊接處不得有孔洞和夾渣,連接處用電工膠帶包兩層,防止漏漿。
(2) 注漿管的安放和保護
注漿管的上部和鋼筋籠用電焊固定,注漿管底部到鋼筋籠底部不少于30cm,鋼筋籠放好后,割除上部注漿管和鋼筋籠的焊接點,由注漿管自由落體下落插入土層中。注漿管安放頂標高要高于地面15~20cm,避免因過低被土掩埋或過高被碰彎。注漿管管底管口要用麻袋封口,避免混凝土漿進入注漿管造成堵塞。注漿管安放完成后,管口要馬上用木塞子塞住,防止水泥漿或垃圾進入注漿管。
(3) 注漿
在地下連續墻混凝土強度達到100%后,通過預埋的注漿管進行墻趾注漿加固施工,注漿過程中控制注漿量和漿液配比,同時還必需控制注漿壓力和流量。
6、 基坑開挖過程的控制要點
基坑土方開挖施工關系到深基坑的穩定性及施工安全,如果土方開挖不按正確的方法施工,會造成基坑圍護側斜位移量大引起地下連續墻接縫開裂滲水,甚至會造成基坑圍護失隱的安全事故。因此,土方開挖必須按照批準的專項施工方案組織施工,按照預定的開挖順序和開挖時間挖土,開挖必須符合“分層、分塊、對稱”的挖土原則,支撐按時撐到位,避免超挖和欠挖的現象發生。
地下連續墻作為地下工程,施工時不可預見性較大,受地質條件、周邊影響較大,難免會出現這樣那樣不可預見的問題,特別對于基坑位于滲透系數大、砂性重、易液化的土層。而且,在基坑周圍環境復雜,保護等級要求較高時,宜在地下連續墻接縫處基坑外側采取高壓旋噴樁加固防滲措施。
地下連續墻滲漏危害大,施工過程中加強質量控制是預防地下連續墻滲漏的關鍵。
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