深基坑地下连续墙施工质量缺陷处理措施

深基坑地下连续墙施工质量缺陷处理措施

谢远崧

广东省龙眼洞林场广东广州510000

摘要:本文结合工程实例,对深基坑地下连续墙施工工程中的质量缺陷问题作相关分析探讨,针对性地提出了相关质量预防方法以及处理措施,在保证工程顺利运行的同时促进工程经济效益,该质量控制方案取得了良好的效果,值得同类工程参考借鉴。

关键词:深基坑;连续墙;施工;质量控制;预防措施

前言

地下连续墙施工依据其独特的优势,在如今的建设工程中应用非常广泛。地下连续墙施工技术不但比传统的施工技术造墙效率更高,并且拥有更加良好的挡水挡土效果,保证了整个施工过程的工程质量。但是采用这种施工技术进行施工也存在着一些难点,为此,对出现的质量缺陷问题进行解决,才能更好的保证施工技术得到更好的发展。

1工程概况

1.1建筑概况

某民建工程项目位于城市中心,项目西南侧为一在建地铁车站,北侧毗邻3栋低层居民住宅,南侧为一市政道路,道路人行道沿线下分布有较多煤气、电力、雨水等管线,项目场地原为建筑拆迁工地。拟建建筑基坑长146m,宽48.4~50.2m,开挖深度14.1m,局部坑中坑开挖深度17.35m。基底土层基本上位于地勘报告中④粉质黏土层,基坑东侧部分基底处于③(含泥)细中砂土层。基坑采用明挖法施工,基坑支护设计采用地下连续墙加3道混凝土内支撑的支护形式。

1.2地下连续墙设计与施工概况

项目设计采用地下连续墙加3道混凝土内支撑作为围护结构,明挖法施工,地下连续墙由共计77幅墙体周圈环形封闭组成,标准段宽度一般为6m,墙厚800mm,槽段深度根据地质条件不同设计为23~33m。考虑到基坑开挖及地下连续墙施工对周边复杂管线及居民楼的影响,设计在地下连续墙相应槽段采用三轴搅拌桩辅助加固,施工时先行施工用于辅助加固的三轴搅拌桩,待全部施工完毕后再进行地下连续墙体施工。对2个幅段接口处,设计采用1根φ600mm双重管旋喷桩进行加固封口止水,加固深度同地下连续墙(图1)。

图1连续墙成槽加固大样

2厚砂层中地下连续墙施工质量通病分析与预防

本项目地下连续墙通过声波透射法随机检测了15幅墙厚砂层地下连续墙体,其中Ⅰ类墙体14幅,Ⅱ类墙体1幅。通过施工过程中发现的施工问题及土方开挖后对墙身的检验,部分槽段仍存在坍孔、夹泥夹砂、渗水缺陷,其中渗水现象多发生在2幅地下连续墙接口处,而夹泥夹砂缺陷一般为坑壁局部坍塌引起的裹砂和夹泥。

2.1缺陷原因分析

(1)工艺原因。地下连续墙在采用传统的液压抓斗法成槽时,尤其是在厚砂层地质中,不可避免地会碰撞或啃坏槽段土体,使槽段土体部分凹凸不平。钢筋笼下放过程中,钢筋笼上安装的保护层控制块不可避免地会对两侧槽壁进行刮蹭,造成局部泥膜破坏后产生坍塌。在浇筑过程中,亦会有少量的砂土脱落并沉淀在浇筑的混凝土中,因此造成局部鼓包夹渣现象。

(2)泥浆制备管理不到位。地下连续墙成槽过程中,因各层地质不同,泥浆各参数应根据现场实际情况及时抽测、置换及调整。

(3)刷壁工作不到位。从本案缺陷分析来看,厚砂层中地下连续墙接头是主要渗漏途径,而地下连续墙混凝土接头面的清刷工作是保证地下连续墙接头质量的关键。地下连续墙接头面清刷工作应在清槽换浆前进行,清刷时采用的特制钢丝刷与前一槽段接头面的贴密性不符合要求,容易造成刷壁到位的假象。刷壁次数不够或钢丝刷上下移动过快,也容易影响刷壁质量。

(4)混凝土施工管理不到位。从现场施工检查情况分析,工人操作失误,导管埋深过大不能有效翻浆或在拆除导管时测量导管埋深不准确,导管底口超出原混凝土面,造成夹泥夹砂。混凝土采用预拌混凝土、项目地处闹市区、钢筋笼下放后时间过长、混凝土供应不及时亦为浇筑时厚砂层中鼓包夹渣的原因。

2.2质量控制及预防

2.2.1加强成槽时抓斗垂直度检查,控制成槽掘进及钢筋笼下放速度

在厚砂层抓斗成槽时,应经常检查抓斗的导向板垂直度,并随时调整。在导墙施工时需重视导墙内壁的垂直度,并通过加撑控制导墙浇筑后的变形,杜绝在已浇筑的导墙周边行走重车、堆放重载。

2.2.2加强对泥浆制备的管理

在地下连续墙施工前,应根据现场实际情况进行参数试验,确定适宜现场实际的泥浆参数,同时参照地质报告揭示,地层在成槽过程中应及时抽测、置换和调整。新制备的泥浆必须在泥浆池存放24h以上,黏土充分水化后才能使用。泥浆使用之后,对于混凝土浇筑最后几米质量较差的泥浆,应及时放到废浆池,并补充新制泥浆到循环池,以提高泥浆的重复使用率。

2.2.3重视刷壁工作

从本案缺陷分析来看,渗水处多发生于地下连续墙接头处,虽然设计通过1根双重管旋喷桩进行加固封口止水,但仍有部分槽段接头出现渗水现象,初步分析为双重管旋喷桩与地下连续墙幅段间因工艺原因并不是完全紧贴密实,加之厚砂层间存在水力联系,承压水富水性及导水性较强,内河的侧向补给强,造成水压过大。因此,在富水厚砂层进行地下连续墙施工时,应尤其重视刷壁工作。

(1)控制特制刷壁器与待刷槽段面的贴密程度,因刷壁器采用重力刷壁原理,所以一定要保证刷壁器与待刷槽段面紧密贴合,刷壁才有效果。

(2)控制刷壁次数及移动速度,保证刷壁至钢丝刷不带泥屑为止。

2.2.4加强混凝土施工中各方面的管理工作

地下连续墙的成型质量与混凝土浇筑施工管理密不可分,尤其在厚砂层地下连续墙施工时,混凝土施工的各个环节不当均较易造成地下连续墙形成质量缺陷。从大局上讲,混凝土浇筑前应提前做好各项准备工作.

(1)浇筑前提前与搅拌站沟通混凝土供应问题,根据不同时段及路况综合分析浇筑用量,在行车高峰期提前备料,保证混凝土的连续供应。

(2)在监理单位验收通过后,及时通知搅拌站供应混凝土,尽量通过管理手段缩短钢筋笼下放后的闲置时间。从细节上讲,应严格控制浇筑过程的各个工艺。控制浇筑速度,防止混凝土浇筑过快或过慢,浇筑速度过快,由于气体来不及排(挤)除,可能造成夹泥、夹砂或气孔过多。混凝土浇筑速度过慢,减低浇筑冲力,粗骨料下沉,难以保证混凝土的均匀性;严格控制导管埋入混凝土的深度,严禁将导管提出混凝土表面,同时2个导管应同时浇筑混凝土,保证不同导管的混凝土表面高差小于0.3m。地下连续墙混凝土的浇筑工作因属于水下浇筑作业,工序简单重复,浇筑时间过长容易产生麻木心理,对工人的岗位素质要求较高,工人及监管施工员应随时注意混凝土浇筑高度及导管提升高度的变化。在施工前应加强技术交底及工人的思想教育,要对浇筑作业从思想上高度重视,管理上应加强检查频率,形成常态化标准作业。

3厚砂层地下连续墙施工质量缺陷处理措施

3.1墙身鼓包夹土夹砂导致的渗水处理措施

墙身鼓包夹土夹砂一般是由于地下连续墙施工时塌方所引起。处理时先凿平塌方形成的混凝土鼓包,把墙面杂质清理干净,渗水点可能会以点或线的形式存在,找准渗水点,凿出小裂缝,顺渗水点或线打入适量针头,注入水溶性聚氨酯堵漏剂封堵。

3.2墙面点、线性渗漏处理措施

如果墙面出现点、线性渗漏,形成了肉眼可见的小股缓慢水流,可采用引流法进行封堵。把漏水位置疏松的混凝土清理干净,找出渗漏位置,安装固定好引流管,在引流管周围用高强双快水泥封死,确保漏水全部从引流管流出,待水泥强度达到80%以上时,再把引流管封死,可以解决渗漏问题。

3.3漏洞、裂缝的处理措施

采用棉被或沙袋堵住漏洞,然后用高强快干水泥封住洞口缝隙,再用沙袋堵住洞口,待水泥凝固后,除去洞口沙袋,喷射聚氨酯堵漏剂封堵表面。当漏水较大时,尽快查明漏水位置,采用沙袋或土石方回填该处,增加压力避免透水和管涌,最后采用高压注浆方法堵漏。

3.4基底涌水的紧急处理措施

在本项目第3道混凝土支撑到基底土方开挖过程中,发现基坑东南角深约15m处地下连续墙侧边出现涌水情况,同时加强监测发现该处地下水位持续下降达到预警值。通过对涌水处局部进行深挖,发现该处深16m处地下连续墙接缝处有一裂缝涌水量较大,为及时排除风险,立即启动应急预案,对涌水处采取水泥袋、沙袋封堵反压、引流法堵水的应急措施,并通知相关领导单位,立即召开现场应急抢险专题会,明确了坑内继续采用增加沙袋反压基底、坑外采取“水玻璃+水泥浆”进行地下连续墙外注浆的方案。20h后裂缝封堵成功,根据持续监测数据,24h开始,坑外地下水位大幅度回升,后续开挖过程中此处裂缝再无渗漏发生。

3.5严重渗漏接缝处后续加固处理措施

对于严重渗漏接缝处后续墙体加固处理,可采用坑外三重管高压注浆止水加固的方法(图2)。

图2严重渗漏处三管旋喷桩加固示意

三管旋喷桩采用φ800mm@600mm在地下连续墙外侧渗漏处进行加固,加固范围为接缝处一边3m,加固排数为2排。旋喷桩施工顺序应从外围向内、从两边向中间加固,以免压力过大直接对接缝渗漏处产生二次损坏。三重管旋喷桩水压20MPa,浆液压力2.0MPa,气压0.6~0.7MPa,提升速度为10cm/min,旋喷速度10r/min,水泥浆液的水灰比可取1.0~1.2。

3.6厚砂层地下连续墙开挖前技术措施

土方开挖前,应准备好足量的袋装水泥、沙袋、棉被、水玻璃等抢险物资。对于厚砂层地下连续墙缺陷易出现的接缝部位,采取在接缝部位先行开挖探坑的技术措施。

探坑开挖过程中,需派专人密切观察探坑开挖情况,如发现异常,应立即报告并启动预案,组织采用沙袋回填反压,如探坑处已经挖除漏洞点,可先采用棉被和水泥袋堵住漏洞,再用沙袋回填反压。如探坑开挖时未发现异常情况的,需对开挖好的探坑继续进行巡查,巡查时间不少于1d,仍未发现异常情况的,方可进行下一步大量土方开挖工作。

3.7接缝处一般渗漏处理措施

(1)对于土方开挖后发现的地下连续墙接缝处一般渗漏,除采用引流法等常规方法处理外,亦可采取如下措施进行加固止水,如图3所示。对接缝缺陷处旧混凝土进行凿毛清洗,对缺陷长宽各延展0.5m范围内植周圈单排双向植筋φ16mm@200mm,植筋深度为300mm。然后支设模板浇筑厚250mm封堵加固侧墙。

图3地下连续墙接缝处一般渗漏处理措施

(2)对于基坑开挖面以下探槽发现接缝处有一般渗漏缺陷的,可采取如图4所示的措施,对旧混凝土进行凿毛清洗,对缺陷长宽各延展0.5cm,并浇筑厚25cm侧墙进行加固止水封堵。对于基坑开挖面以下探槽发现的接缝处一般渗漏缺陷,水量水压较小、坑外监测水位变化不大的,基底进行沙袋反压后,可采取先在渗漏接缝基坑外侧施做1根三重管高压旋喷桩φ800mm@600mm进行坑外止水加固,再局部挖除坑内渗漏点,植筋施做内侧封堵加固侧墙。

图4探槽发现的接缝处一般渗漏处理措施

4结语

综上所述,如何减少由于管理及人为原因造成的施工缺陷是地下连续墙质量控制及预防的关键,施工人员必须充分考虑现场环境、工程地质条件以及工程要求,加强学习连续墙施工的新技术,时刻做好质量监督工作,对已出现的质量缺陷,应及时采取有效的解决措施,保证工程的顺利进行。

参考文献:

[1]徐志发.超深地下连续墙施工关键技术及风险控制[J].市政技术.2010(05)

[2]张加俭、马丹.地下连续墙的设计与施工[J].长春工程学院学报(自然科学版).2002(04)

[3]刘光云、白冷.地下连续墙渗漏的防治[J].重庆工学院学报.2004(01)

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