地下连续墙圆弧形钢板接头施工与缺陷分析处理

地下连续墙圆弧形钢板接头施工与缺陷分析处理简介：本文详细介绍地下连续墙圆弧形钢板接头施工与缺陷分析处理，阐述东深供水工程概况，介绍圆弧形钢板接头施工，指出接头缺陷原因分析，及接头缺陷处理。关键字：地下连续墙,圆弧形钢板接头,渗水,涌砂,分析处理1、工程概况东深供水工程是向香港、深圳以及工程沿线东莞城镇提供饮用源水和农田灌溉用水的跨流域大型调水工程。东江太园泵站是在东江河水位连年下降，东深供水二、三期泵站无法正常运行的严峻形势下，为保证深港正常供水而兴建的。泵站位于东江河左岸台地上，设计最低建基面高程为▽-13.0m。站址地质情况为：▽7.5m～▽0.5m为粉质粘土，▽0.5m～▽-8.5m为细砂和淤泥质砂层，▽-8.5m～▽-17.5m为中粗砂、砾砂和砂卵石层，▽-17.5m以下为强风化及弱风化砂岩。泵站站址三面环水，地下水丰富，且与东江河水连通互补，并随河水的涨落而变化。泵站基坑采用地下连续墙围封和钢支撑系统支护方案。连续墙墙厚0.8m，深27m～28m，入岩1.5m以上，单槽最大长度7.8m，总长度280m。地下连续墙采用冲击钻机先冲端孔和导向孔，达到设计孔深后改用液压抓斗挖槽至岩层表面，最后再用冲击钻机冲槽至设计槽深的“两钻一抓”施工工艺成槽。2、圆弧形钢板接头施工连续墙槽段接头是地下连续墙围封防渗的最薄弱部位，是渗漏的主要通道，借鉴常规的预埋型钢法，本工程采用“圆弧形钢板”接头形式：以6mm厚钢板场外机械加工卷制成半径0.4m、内夹角135.4°的圆弧形钢板，在Ⅰ序槽连续墙钢筋网焊接成型后，控制圆弧形钢板的垂直误差在1%之内，将圆弧形钢板焊接并固定在连续墙钢筋网燕尾槽上，连续墙成槽验收合格后与钢筋网一同置入槽内，用砂土袋抛填槽段端头孔的圆形空隙，以避免Ⅰ序槽浇筑砼时，砼绕过圆弧形钢板空隙充填钢板端头孔空隙，造成浪费和Ⅱ序槽接头孔施工困难。Ⅱ序槽端头孔施工时，冲击钻头顺着圆弧形钢板边缘冲落，依靠钻头与圆弧形钢板之间来回的冲刷，将粘附在钢板上的泥土清理干净，从而使Ⅱ序槽与Ⅰ序槽之间较紧密地结合。圆弧形钢板接头如下图示。圆弧形钢板接头施工简单方便，接头利于清理，大大加快施工进度。3、接头缺陷原因分析基坑开挖后，全工程共68条圆弧形钢板接头缝防渗效果均良好。仅发现三处（B13～B14、A13～A14、A19～A20）连续墙接头缝产生渗水，个别槽段（D13～D14、B19～B20、B16～B17）接头缝出现涌沙现象，分析其主要原因是：（1）Ⅱ序槽连续墙清槽时，个别部位的Ⅰ序槽接头圆弧形钢板所粘附的泥皮未能完全清除干净，造成Ⅱ序槽墙体砼与Ⅰ序槽圆弧形钢板间夹泥，形成渗漏通道。连续墙设计地下水位为4.0m高程，而开挖后的基坑历经6～8月份洪水期，基坑外地下水位最高达7.5m高程，随着基坑开挖的加深，在较高侧向水压力作用下，接缝沿泥皮产生渗漏。（2）由于是地下隐蔽工程，即使孔斜率控制再好，施工中也不可避免地会出现个别Ⅰ序槽钢筋网安放误差过大，直接导致圆弧形钢板垂直偏差过大，修整Ⅱ序槽接头孔的钻头无法将Ⅰ序槽端头孔所抛砂土袋完全消除干净，致使Ⅱ序槽砼浇筑后与Ⅰ序槽圆弧形钢板间仍夹有砂土袋。在基坑开挖后，砂土袋处于单侧临空状态，承受较大侧向土压力和水压力，砂土袋被击穿而产生涌砂。4、接头缺陷处理针对渗水和涌砂的不同情况，采取不同的处理方法。（1）渗水处理接头渗水的处理方法是“导流封堵法”。在基坑外地下水位降落到设计水位后，接头缝渗水水流较小，水压力不大，此时找出接缝中渗水相对集中的部位，用钢钎凿一小口，视渗水大小安放一根塑料软管并固定作为导流管，然后清除接缝泥块，沿接缝用加水玻璃的麻丝砂浆封堵。待封堵砂浆达到一定的强度后，将导流塑料软管封堵止渗。该方法方便快捷，封堵效果良好。（2）涌砂处理连续墙接头涌砂一般受到较大的土、水压力，不易稳定。处理方法是：涌砂静止后，立即在涌砂处基坑内侧抛填砂包回填围护，减少两侧土压力不平衡值，防止进一步的涌砂。对于B19～B20、B16～B17缝，在连续墙外侧回填粘土后采用高喷防渗墙封堵。对于D13～D14缝，由于渗水较急，采用钢板桩封堵：在基坑外侧以该接缝为中心线，紧贴连续墙在两侧3m范围内打入拉森Ⅲ型钢板桩至涌砂部位以下3m。高喷墙或钢板桩施工完毕后渗水完全停止，再无涌砂发生，两种封堵措施均是有效、成功的。5、结束语结合本工程实际，连续墙Ⅰ、Ⅱ序槽段间采用圆弧形钢板作连接构件，大大方便了Ⅱ序槽接头孔施工，加快了连续墙的施工进度，基坑开挖后槽段间的接头防渗效果也较好。为避免接头渗水、涌砂现象的发生，在严格控制槽段的孔斜率的同时，应注意：（1）Ⅰ序槽在安装圆弧形钢板前应对连续墙钢筋网进行一定的加固，确保随钢筋网安放入槽后的圆弧形钢板垂直度误差不超过1%。（2）Ⅱ序槽成槽后，应对Ⅰ序槽钢板接头进行彻底清理，避免钢板接头粘附泥块，成为渗水、涌砂的隐患。