地下连续墙工字钢接头施工技术

地下连续墙工字钢接头施工技术摘要：本文以广州海珠区某工程为例，主要介绍地下连续墙工字钢接头的设计方法、施工技术及相关技术措施。本工程地下连续墙通过将各槽段分开施工，使得槽段施工难度降低，大大提高了连续墙施工的效率。关键词：深基坑、接头、工字钢、泡沫板、黏土包、旋喷桩0引言随着建筑行业的持续发展，地下连续墙在房建、地铁等大型深基坑工程中得到了越来越广泛的应用。近年来地下连续墙呈大深度、大厚度的发展趋势。但是对于超深地下连续墙，应用传统的施工方法会遇到很多困难，甚至难以实施。采用连续墙槽段分开施工的方法，虽然大大提高了连续墙施工的效率，但同时连续墙接头处渗水的机率也大大增加，如何有效的防止地下连续墙工字钢接头处渗水的问题将成为施工过程的重中之重。1工程概况本工程位于广州市海珠区工业大道南石溪新大围，基础土层分别为淤泥质土、中砂层、黏土、粉砂质泥岩（包括全风化岩层、强风化岩、中分化岩层），设计地下连续墙深约25m，属于超深地下连续墙，墙体穿透各层岩层并嵌入全风化岩中。连续墙总长325m，两墙合一，墙厚1000mm。连续墙基底埋深约25m，墙顶标高-1.2m。采用C35水下商品砼，垂直主筋采用HRB400，水平主筋采用HRB335，每幅设四品桁架，钢筋连接采用直螺纹连接。连续墙共分59个槽段，其中4直角墙，2个转角墙，2个T型墙，每段长2.05~6m，墙身长约23m。设计为机械抓斗成槽、钢筋笼和工字钢整体连接下再浇筑混凝土，形成地下连续墙。2施工难点工字钢接头处形式由于受到两端工字钢的约束，首开幅钢筋笼呈刚性整体，在下放的过程中易因成槽垂直度偏差的影响而无法放下，深度越大越容易出现卡笼现象，难以放至设计标高，处理的措施往往是以连续墙的施工质量为代价，导致连续墙渗水严重，而地下连续墙的接头处渗水的问题，则是施工难点的重中之重。3地下连续墙接头施工方案本工程针对接头处易渗水的问题主要采取了如下措施：（1）地下连续墙工字钢接头本工程基坑四周边坡支护采用地下连续墙，槽段之间采用工字钢接头，工字钢截面尺寸H708*350*6*6，一期直线型槽段连续墙水平钢筋与工字钢焊接在一起，二期直线型槽段连续墙水平钢筋无需与工字钢进行焊接，只需满足在连续墙跳槽法施工过程中紧挨临近一期槽段的工字钢即可，具体示意图如下：地下连续墙工字钢接头与其他接头相比具有如下优点：①能够有效传递基坑外土、水压力和竖向力②整体性好③抗渗路径长，在一定程度上起到了防水、抗渗的作用。（2）泡沫板在制作好的钢筋网两端焊接好工字钢，并绑扎好端头塑料泡沫板，在顶端用钢筋焊接固定，泡沫必须绑扎牢固，在“工”型钢的腹板处预留穿丝孔，并用薄板压紧泡沫表面，防止因浮力过大，铁丝拉断泡沫而造成泡沫的脱落。同时，在泡沫塑料外包一层无纺布，以防止混凝土从工字钢侧面缝隙绕流，具体示意图如下：（3）填黏土包接头采用填黏土包代替接头箱的技术，成功的解决了接头箱难以起拔、易绕流等难题。该施工原理为地下连续墙成槽的槽段长度每端比设计长度大约200mm，钢筋笼吊装完毕后，工字钢板与槽壁端头之间回填砂包，每隔一定深度用重锤夯实，直至回填至混凝土超灌高度上方，然后浇筑混凝土，下幅槽段开挖时，挖出接头回填的砂包并清理干净。（4）双管旋喷桩为了确保围护结构止水效果，除了在连续墙施工中确保连续墙的施工质量外，本工程在连续墙成桩后基坑开挖前，在连续墙接头部位设置φ600@400旋喷桩止水，每个接头位置设置2根，桩芯间距为400mm。旋喷桩埋设深度为穿透砂层以下不少于1m。双管旋喷桩的原理是使用双通道的二重注浆管，把二重注浆管放置放至设计的土层深度后，通过在管底侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液（浆液材料为42.5R普通硅酸盐水泥）和空气两种介质的喷射流冲击破坏上体，即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20MPa以上的压力的浆液，从浆嘴中高速喷出，并用0.5MPa左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出，在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体，从而达到连续墙接头处止水的效果。旋喷桩接头大样详见下图：连续墙接头旋喷桩止水大样图4实践效果分析实践表明，采用“泡沫板+黏土包”的方式进行连续墙接头处施工，在一定层度上减少了混凝土的绕流，保证了连续墙混凝土浇筑的质量，从而减少了连续墙接头处渗水的可能。同时再结合双管旋喷桩施工，通过在连续墙接头部位设置φ600@400旋喷桩，待普通硅酸盐水泥固结后形成的圆柱状固结体，成为了连续墙接头处防渗水的另一道强有力的屏障，有效的解决了地下连续墙接头处渗水的隐患。5结束语本工程地下连续墙已于2013年9月施工完成，经土方开挖完毕后，个别连续墙接头处工字钢变形较为严重，显示了深基坑地下连续墙混凝土浇筑过程中压强之大，从侧面反应出了填黏土包的必要性。而接头处几乎无渗水现象，则表明了施工方案中“工字钢接头+泡沫板+黏土包+旋喷桩”相结合的施工方法是行之有效的！