地鐵車站明挖基坑地下連續(xù)墻質(zhì)量通病分析及預(yù)防對策

王俐瑤

摘要： 本文結(jié)合在建的濟南市軌道交通R2號線王府莊站工程，對地下連續(xù)墻質(zhì)量問題、通病及危害進行技術(shù)分析和探究，并提出有合理性、經(jīng)濟性和針對性的防治方案，得到了實踐的檢驗，對于正確指導現(xiàn)場施工，發(fā)揮設(shè)計功能具有重要意義，且對類似基坑的地下連續(xù)墻施工具有一定的指導作用。

Abstract： In this paper，the quality problems， common problems and its hazards of underground continuous wall are analyzed and explored，considering of the being built Wang Fu Zhuang station of Ji'nan urban rail transit line R2. Then， the reasonable， economical and targeted preventive measures were proposed， which had been verified in the construction of underground diaphragm wall of Wang Fu Zhuang station. It is important for the guidance for on-site construction， so as to give full play to the design function. It may guide the similar construction of underground continuous wall.

關(guān)鍵詞： 明挖基坑；地下連續(xù)墻；質(zhì)量通??；防治方案

Key words： deep foundation pit；underground continuous wall；quality problems；prevention and control plan

中圖分類號：U655.54+3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）33-0085-03

1 概述

1.1 課題依托工程概況

R2線王府莊站為R1線換乘車站，與已在施工R1線并行，車站通過連接通道換乘，車站有效站臺寬度12m，車站起點里程ZK0-001.251，車站終點里程ZK0+368.149，車站中心里程ZK0+170.734，有效站臺長度為120m，車站主體結(jié)構(gòu)總長370.9m，標準段寬度20.7m。車站設(shè)置2個風亭組，2組冷卻塔，3個出入口通道及一個換乘通道。該站為雙層雙跨框架地下島式車站，明挖法施工，支護結(jié)構(gòu)采用鉆孔樁/地連墻+內(nèi)支撐體系。車站基本地質(zhì)條件為：在深度45m范圍內(nèi)地基土屬第四紀晚更新世及全新世沉積物，主要由雜填土、黃土、粉質(zhì)粘土、卵石層和砂層組成，分布較穩(wěn)定，一般具有成層分布的特點。按其沉積年代、成因類型及其物理力學性質(zhì)的差異性，依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009版）相關(guān)條款，可劃分為7個主要土層，自上而下分為：1-1素填土層、1-2雜填土層、8-1褐黃色黃土層、9-1褐黃色～灰黃色粉質(zhì)粘土層、10-4卵石層、14-1粘土層、10-4卵石層、14-7中砂層。其中10-4、14-4、16-5層卵石層分布連續(xù)，富水性較好，透水性強。王府莊站坑底位于9-1粉質(zhì)粘土層與10-4卵石層，圍護樁底位于14-1粉質(zhì)粘土層中。設(shè)計地連墻混凝土等級為水下C35，抗?jié)B等級P8。王府莊站工程平面圖見圖1。

1.2 地連墻基本原理及控制要點

1920年德國首先提出地連墻施工， 1954年起在歐洲廣泛使用。1956年墨西哥、巴西、加拿大開始采用。1963年美國開始應(yīng)用。1958年中國在山東月子口水庫，開始采用沖孔樁排式地下連續(xù)墻作為壩體防滲帷幕墻。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，逐步推廣到建筑、市政、水利、礦山等各個行業(yè)。21世紀，已在地下工程基坑中成功應(yīng)用。

基本原理是在基坑開挖前，利用機械，在地下開挖溝槽，待挖至設(shè)計深度后，將加工好的鋼筋籠在槽內(nèi)下放，然后用導管向溝槽內(nèi)灌注混凝土，分段施工，進而用特制的接頭連接成整體。地鐵工程基坑中地連墻作為圍護、擋土及永久性的承重結(jié)構(gòu)，又可作為基坑主體結(jié)構(gòu)的一部分。

地連墻多用于施工條件較差的情況下，在泥漿中施工，判定墻體質(zhì)量好壞只能在基坑開挖后得知。地下連續(xù)墻一旦發(fā)生質(zhì)量事故返工處理較為困難，施工前須制定詳細的施工方案。地連墻的質(zhì)量控制主要有泥漿、成槽、鎖口管施工、鋼筋籠制作及安裝、混凝土灌注等。

2 地連墻通病及防治

目前，應(yīng)用最多的是現(xiàn)澆的地連墻，在地鐵工程中還可以起到防滲墻的作用?，F(xiàn)澆地下連續(xù)墻施工流程見圖1。

2.1 導墻和便道的質(zhì)量通病及對策

導墻具有擋土、支撐、維持液面、存蓄泥漿的作用，周邊有建筑物時，還可起到控制地面沉降和位移的作用，路面下施工時，可起到支承橫撐的水平導梁的作用。導墻的質(zhì)量是保證地連墻質(zhì)量的前提。導墻及便道常見的通病有變形、開裂、下沉、鼓包，導致漏漿、墻下沉，承載力小，鼓包、鋼筋籠無法下入。

原因：導墻埋入淺，填土不密實，拆模后未加支撐；養(yǎng)護不得當、混凝土養(yǎng)護齡期不足；便道與導墻凈距太小，鋼筋間距偏差較大。

2.2 防治對策

①根據(jù)項目水文地質(zhì)，機械荷載、周邊環(huán)境影響程度及施工進度綜合設(shè)計，選擇較好的導墻形式和足夠的埋深。導墻應(yīng)與槽段錯開，保證表面平整，高度一致，其高度應(yīng)比原地面稍高出2～3cm。

②軟弱地層中，可用振沖、深層攪拌等加固導墻底部，在端頭井陰陽角拐彎處，導墻應(yīng)往外延伸一定距離，以免造成槽斷面不足，影響鋼筋籠施工。endprint

③綁扎鋼筋保證位置精準，鋼筋及混凝土受力均衡。

④基槽開完時進行人工修整，嚴禁超挖、欠挖。

⑤控制成槽機位置、吊機及罐車路線，在導墻邊上敷設(shè)鋼板，避免導墻內(nèi)傾、變形。

⑥施工便道，預(yù)留出至槽段邊緣的距離，底基層壓實，確保路面承載力滿足施工要求。

3 成槽過程質(zhì)量通病及對策

3.1 質(zhì)量通病

泥漿護壁挖土成槽的精度決定了墻體的質(zhì)量，泥漿的優(yōu)劣也是保證墻體質(zhì)量的關(guān)鍵，但開挖后仍有墻體鼓包、垂直度超限等問題，制約后續(xù)防水施工，甚至引起質(zhì)量事故等。其原因有：成槽質(zhì)量主要由成槽機司機及機器上的測斜儀來控制，有些司機缺乏必要的經(jīng)驗水平，直接影響施工質(zhì)量；泥漿不達標等。

3.2 防治對策

①提前檢查導墻寬度、垂直度等，保證施工中不出現(xiàn)問題。

②依據(jù)工程地質(zhì)條件以及導墻形式，選擇合理的成槽方案，制備符合本工程地質(zhì)條件的泥漿，嚴格按照施工順序施工，保證挖槽的精度要求。

③提高工人師傅的技術(shù)水平，讓有經(jīng)驗、有能力的人員參與施工。

④保證泥漿科學使用、管理，成槽過程進行跟蹤取樣，依據(jù)取樣結(jié)果調(diào)整配比，保證泥漿質(zhì)量，在整個施工過程中嚴格控制各種指標，保證指標滿足相關(guān)規(guī)范。

⑤施工過程中嚴格控制垂直度，根據(jù)儀器顯示，及時調(diào)整，或者利用超聲儀抽查，做到隨挖隨糾，保證垂直度要求。

⑥施工操作要緩慢、勻速進行，避免碰撞槽壁。

⑦選擇合理的施工方案，不同厚度的地墻連接時，應(yīng)保證薄的地連墻，同時減小對臨近土體影響，挖槽結(jié)束后可采用超聲波檢測成槽效果見圖3。

⑧施工中嚴格限制超載，避免槽壁坍塌，及時放鋼筋籠，避免槽壁由于長時間沒支撐而坍塌。

4 鎖口管施工中質(zhì)量的通病及對策

4.1 質(zhì)量通病

驗槽合格后及進行鎖口管施工，管身容易出現(xiàn)偏斜、不垂直等問題，如果管身偏斜太大，會造成地連墻參差不齊，鋼筋籠不能下放，如果填土回填不密實，容易導致混凝土變形、彎曲，造成地連墻的質(zhì)量問題。

4.2 防治對策

①下放嚴格按照鋼筋籠位置下放，控制底座標高以及鋼筋籠垂直度，下放前檢查鋼筋籠質(zhì)量，保證焊縫鏈接質(zhì)量，連接處平緩。②墻體較淺時，要保證接頭管垂直，小心吊放，并要用儀器檢測垂直度，保證管身垂直放入槽底。③管身放入槽后，要檢查管身達到規(guī)定位置，預(yù)定深度，以及接頭必要的條件。④填土要使用黏土，并且要回填密實，分層夯實，保證澆筑時不會出現(xiàn)繞流現(xiàn)象。⑤鎖口管取出來后要洗好，放到指定地方，以備后續(xù)使用。

5 基坑開挖后墻面暴露出來的通病及對策

5.1 質(zhì)量通病

鋼筋籠具有長度大、柔性、連接點多等特點，所以在吊裝過程中應(yīng)重點控制鋼筋籠質(zhì)量。鋼筋籠首先焊接成型，然后采用兩臺機械進行多點起吊，空中豎直，起吊過程要減少振動，減少去鋼筋籠的損壞。

開挖后一般出現(xiàn)的問題有：骨架變形、生銹、保護層小，預(yù)埋件錯位，焊接斷開，鋼筋脫落，墻體受彎能力差。

5.2 防治措施

①為了便于施工，加快施工進度，采用鋼筋籠整體起吊，吊裝前采用軟件模擬鋼筋籠整體穩(wěn)定性以及起吊點受力情況，對工作人員說明詳細的交底，并用鋼板鋪平道路，在鋼筋籠水平方向間隔兩米布置閉合箍筋，保證鋼筋籠整體剛度和穩(wěn)定性，焊接點要焊接結(jié)實，加強吊裝點，焊縫要滿足要求。

②吊裝時在鋼筋籠底部綁兩根繩子，避免吊裝過程鋼筋籠在空中擺動，并且鋼筋籠不能再地面拖行。

③吊裝時要緩慢，避免鋼筋籠對槽壁造成碰撞，引起坍塌。

④吊裝時鋼筋籠要嚴格對準中心位置，然后緩慢下放，吊裝過程要時刻檢查鋼筋籠是否垂直，保證鋼筋籠筆直，位置準確。如果槽壁不整齊、不平整，可以采用機械再次挖。

⑤鋼筋籠吊裝好后，要及時復測標高，嚴格按照設(shè)計要求，誤差不得超出規(guī)范要求。

6 砼灌注的質(zhì)量通病分析及對策

6.1 質(zhì)量通病

地連墻出現(xiàn)蜂窩、孔洞、下沉，連接處漏水，這些問題都會給以后施工帶來不便，甚至導致質(zhì)量問題，出現(xiàn)損失。

主要原因有：施工過程中泥漿的護臂作用不達標，導致槽壁坍塌不平整，從而導致混凝土填充，出現(xiàn)鼓包?；炷临|(zhì)量不好、塌落度和易性差，從而出現(xiàn)氣泡等問題。砂漿在頂端，水泥漿損失，導致蜂窩、泛沙，嚴重影響地連墻強度和密實性。成槽底部沒有清理干凈，澆筑混凝土后地連墻沉降過大，承載力減小。

成槽不干凈，槽里有泥塊雜物等會導致泥漿變質(zhì)，導致地連墻質(zhì)量不達標，降低流動性，影響了混凝土的澆筑速度，以及地連墻的防水性能。

導管間距大，混凝土面積小，注漿時間不同時速度也不一樣，從而出現(xiàn)快的一側(cè)泥漿流向慢的一側(cè)，有的泥塊被鋼筋預(yù)埋件等阻擋，從而出現(xiàn)夾泥和蜂窩。

導管太深以及混凝土注漿快，是混凝土浮力大于鋼筋籠自重，混凝土溢出，散落到槽里，導致混凝土粘結(jié)在鋼筋上，出現(xiàn)裹握力減小，防水能力減小。

6.2 施工對策

①施工中按時記錄數(shù)據(jù)，詳細量測各項參數(shù)，嚴格控制導管拆除數(shù)量，以及導管埋置深度。②混凝土的澆筑要連續(xù)，并且保證澆筑速度，澆筑勻速進行，不拉管子。③控制泥漿質(zhì)量，質(zhì)量差的泥漿堅決不用，減小泥漿導致的問題。

7 支護結(jié)構(gòu)變形及墻體滲漏問題及對策

7.1 支護結(jié)構(gòu)與墻體問題

鋼支撐下有泥，并且鋼板下不密實，受到力后發(fā)生位移，地連墻質(zhì)量不夠，沉降增大，基坑施工后，墻后受到水壓力和土壓力，連接處剛度不夠，形成連接角，隨著施工的進行，基坑底部壓力增大，導致基坑出現(xiàn)側(cè)向變形。維護結(jié)構(gòu)的變形與主體關(guān)系密切，同時收溫度變化降水等因素的影響，以及設(shè)計是底層參數(shù)的選取和實際情況不一致，導致設(shè)計荷載工況和實際施工中不一樣，致使地連墻位移太大。

7.2 治理措施

①施工中要及時增加鋼板和加勁肋，盡量減小基坑暴露時間，當基坑出現(xiàn)漏水情況要根據(jù)漏水大小，選擇合理方式止水。對于鋼筋暴露的可以采用更高級別混凝土修補。②當基坑裂縫處有小量漏水時，可以采用填堵法，先在漏水處鑿5～10cm，然后放入細麻絲采用具有防滲劑的泥漿對滲漏部分進行封堵。③對于漏水較大的部位可以先將漏水位置開鑿，安裝水管，將水通過水管排出，然后采用具有防滲劑的泥漿對滲漏部分進行封堵，最后封堵排水管。④對于漏水嚴重的位置，可以先清理漏水處，然后用快速封堵水泥堵漏，以及打孔注漿，采用化學膠水堵漏。

8 結(jié)論

通過以上實際工程問題以及處理問題的方法，在實際工程中得到了驗證，保證了施工的順利進行，具有借鑒意義。

參考文獻：

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