地下连续墙接头防水技术

洪天丰

摘要：常规地下连续墙结构中，墙幅接头技术处理不到位使接头处产生渗漏，影响结构的正常使用。本文针对地下连续墙接头的形式进行了总结，并结合工程实例对地下连续墙工字钢接头防水施工进行了分析总结。

关键词：地下连续墙；接头防水措施；工字钢接头

引言：地下连续墙具有地基适用性强，施工影响范围小，结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性好等特点，被广泛应用于地下工程围护结构施工。但目前针对地下连续墙接头处的防水处理技术还不是很成熟，对深基坑工程施工质量具有较大影响。

地下连续墙具有地基适用性强，施工影响范围小，结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性好等特点。不仅可作为临时性围护结构，而且可作为永久性的挡土、挡水及承重结构，能适应各种复杂的施工环境和水文地质条件，可紧靠已有建筑物施工，施工时基本无噪音、无震动，对邻近建筑物和地下管线影响较小。由于地下连续墙具有一系列的优点，所以在城市轨道等地下深基坑工程中得到普遍应用。众所周知，防水对地下结构工程有着特别重要的意义。在现有的地下连续墙结构中，墙的接头处理方式不当是产生渗漏的一个主要原因。

地下连续墙是通过专用的挖（冲）槽设备，沿着既定导墙的位置，开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽，采用泥浆护壁，并在槽内放置具有一定刚度的钢筋笼结构，然后用导管浇灌水下混凝土，分槽段施工，用特殊方法接头，通过间隔或连续浇筑完成而形成连续的钢筋混凝土墙体。目前，常见地下连续墙防渗漏技术措施主要为高压注浆加固类，包括高压旋喷桩、袖阀管注浆、水平垂直水泥或化学注浆等技术措施。

一、地下连续墙接头

地下连续墙接头是指单元槽段间的接头。地下连续墙单元槽段接头通常要满足受力和抗渗要求，还要满足现场施工方便要求。地下连续墙的接头可分为刚性接头和柔性接头。按使用接头工具的不同可分为接头管（锁口管）、接头箱、隔板、工字钢、十字钢板以及改进接头凹凸型预制钢筋混凝土楔形接头桩等几种常用型式。

1、接头管（锁口管）

这是国内外迄今使用最多的一种非刚性接头形式。其优点是用钢量少、造价低，但一次性投入较多，对起吊设备及时间控制要求较高，且存在整体刚度和渗漏问题。三山街站使用的就是这种接头形式。

2、接头箱

这种方法是在接头管旁再附一个敞口接头箱，可使两相邻槽段的水平钢筋搭接，变成刚性接头。

3、隔板

隔板是用钢板作为单元槽段浇筑混凝土的堵头，这种接头既可以使钢筋在接头保持连续，也可以不连续（非刚性接头），可根据设计要求和施工条件而定。

4、工字钢

工字钢既是承受垂直方向的力矩与水平剪力的主要构件，也是两槽段之间的结合构件，可当作由工字钢支承的简支梁来设计。这种接头在非常靠近大型建筑物而槽段长度较短的情况下是有效的。

5、十字钢板

十字钢板可连接左右墙体而成为刚性接头。

6、凹凸型预制钢筋混凝土楔形桩

凹凸型楔形接头的优点是：

①渗流途径长，折点多、抗渗性能好；

②凹凸型楔形接头使平面外抗剪能力得到较大的提高；

③施工难度小，操作方便，易保证质量。

为保证接头清洗效果，设计制作了楔形接头刷。刷接头时间不少于30min一次，上下往复洗刷不少于20次。

对以上六种常用连续墙接头的各种性能分析比较如下：

1）传递力：

刚性接头好，非刚性接头不能传递弯矩，仅能传递轴力和剪力；

2）接头造价（用钢量）：

接头管（箱）低（但一次性投入大），工字钢、隔板、十字钢板和预制接头桩高；

3）施工工艺：

凹凸型预制接头桩最易，异形工字钢和接头管（箱）较易，隔板和十字钢板接头最复杂；

4）安装接头工艺：

凹凸型预制接头桩、隔板和异形工字钢接头最易，接头箱和十字钢板最复杂；

5）接头制作工艺：

凹凸型预制接头桩和接头管最易，隔板最复杂；

6）止水效果：

如果认真施工，均可满足防渗要求，接头管和工字钢接头的自防水效果比其它几种接头稍差。

二、接头防水处理措施

由于地下建筑物多种使用功能，对作为永久性结构的地下连续墙要有良好的防水性能。按地下连续墙结构自防水功能分析，槽段接头处是最容易产生渗漏的部位。

刚性接头主要的防水方法是在两幅墙间安装橡胶止水带或钢板止水带，但无论是钢板止水带还是橡胶止水带，在施工一幅墙时，其伸人到相邻幅墙的另外半边不可避免地会因泥浆的污染固化沉积、钢筋密集等因素导致与混凝土结合不好，从而影响墙的防水性。针对这种情况，施工时在挖好相邻幅时要进行必要的清孔换浆，并用高压水冲刷背侧墙板和半边止水带，同时在浇筑混凝土时可采用一种小直径无塞潜水泥浆泵放在接头附近不断抽汲，以清除滞留在接头处附近混凝土面上的固化物以保证接头处的质量。

造成柔性接头渗漏往往是由于施工时对混凝土结合面刷壁不净，已建成的地下连续墙混凝土壁粘泥，造成新旧混凝土之间“夹泥”地下水沿“泥缝”渗漏。因此，在刷壁时不应使钢刷与墙端头侧壁平行，而应该使吊钢刷的钢绞线与竖向呈20度左右的角度以保证钢刷与槽壁充分接触刷壁的次数应不少于10次且不少于0.5h。

三、工程实例

下面以广州地铁十四号线旺村站车站深基坑围护结构地下连续墙施工为例，对地下连续墙工字钢接头防水施工进行了分析总结。

1、工程概况

本车站为地下二层（局部三层）11米岛式站台车站，总长度为272.4m，标准段宽度为19.7m。车站采用明挖顺筑法施工，基坑开挖深度为19.8～25.7m，围护结构采用800mm厚地下连续墙。地下连续墙共计98幅，标准幅宽6m，最大幅宽7.5m，地下连续墙平均深度为27.52m，其中最深为29.89m。8个“L”幅，4个“Z”幅，其余均为一字幅。混凝土设计强度等级为水下C35，主筋采用HRB400级钢筋，接头采用Q235B钢焊接成工字钢。

2、施工工艺流程

3、泥浆制作工艺流程

4、泥浆性能指标要求

护壁泥浆在施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。如果不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整。

5、接头形式

根据本工程周边环境及槽段分幅设计及常用槽段接头性能分析，本工程采用刚性，自防水效果较好、施工较为简易的工字钢接头。制作工字钢时，工字钢的腹板和翼板间采用间距为2米1个的角焊，焊缝高度不小于板的厚度，水平分布筋与工字钢翼缘板采用双面搭接焊，焊接长度不小于5倍钢筋直径，焊缝厚度不得小于钢筋直径的0.6倍，焊接厚度不的小于钢筋直径的0.35倍，确保工字钢自身的刚度及整体稳定性。

图1：接头示意图

为避免连续墙接头成为防水薄弱部位，需对接头部位做相应技术处理。

5.1接头清刷

施工中对先浇槽段的工字钢接头的彻底清刷，避免后浇幅钢筋笼倾斜导致接缝不到位、混凝土灌注时接头出现断层、夹层，形成渗漏通道。刷壁过程中始终保持钢丝绳的偏心，保证刷壁器紧贴H型钢背面，刷壁时控制下放和提升速度，每刷完一次后采用人工配合高压水冲洗的措施清除刷壁器上的泥块，直至刷壁器上无泥块、混凝土为止，如刷壁器有损坏需及时补修。

5.2垂直度控制

做好工字钢底部防绕流沙袋清理、上一幅接头清刷，避免钢筋笼倾斜过大，导致后行幅难以下放，影响接头质量。

5.3混凝土防绕流控制

因地下连续墙设计预留钢筋保护层，混凝土就会从从边上绕到隔壁槽段。因此接头两侧安装薄铁皮的措施防止绕流。尽量采用与钢筋笼长度相同的整幅薄铁皮，如需搭接，搭接长度不小于50cm。铁皮焊接过程应格外注意对薄铁皮保护，避免形成大量孔洞。钢筋笼焊接时，采取支垫模板等措施，防止焊渣烧伤铁皮。钢筋笼吊装入槽时，随时检查压条钢筋，如有松动，脱落，及时补焊，确保薄铁皮与H型钢翼缘板紧密连接。

图2铁皮防绕流措施

通过以上施工实例，针对具体工程对地下连续墙接头处的防水措施进行了分析总结，具体问题具体分析，采取最合适的方法解决施工中遇到的难题。

随着地下连续墙施工技术普遍发展，各种形式的接头应运而生，但还没有一种既适合结构目的，又便于施工的标准接头。因此在施工中，必须以理论及施工经验为依据，参照技术、经济指标选择合适的接头形式。并尽可能加大单元墙段长度，减少接头数量。同时，提高现场施工人员管理水平，科学施工。

参考文献：

[1]陈仁良．深基坑围护结构渗漏的治理［J］．城市建设理论研究，2011（4）：28-29．

[2]蔡文盛．基坑围护结构渗漏的堵漏措施［J］．探矿工程（岩土钻掘工程），2008（3）：61-62．

[3]赵志缙．简明深基坑工程设计施工手册［M］．北京：中国建筑工业出版社，1999．

[4]于志成，施文华.深基坑支护设计与施工[M].中国建筑工业出版社，2000.

[5]任志坚，齐飞.地下连续墙的接头设计与施工防水.都市快轨交通，2005，4.

[6]丛蔼森.地下连续墙的设计施工与应用[M].中国水利水电出版社，2001.

[7]李海光，李强，丁云生，等.预制接头桩技术在地下连续墙中的应用[J].建筑施工.2003，5.

[8]黄辉．地下连续墙接头形式及其渗漏的防治措施[J]．施工技术，2002，10（10）：60-62．