冀文有

(中车建设工程有限公司，北京 100078)

【应用研究】

地下连续墙常见接头形式对比及防渗改进措施

冀文有

(中车建设工程有限公司，北京 100078)

地下连续墙槽段接头是地下连续墙结构的重要部件，同时也是地下连续墙能否发生渗漏的关键部位．运用逻辑分析法针对目前国内常用的三种地下连续墙接头优点和缺点进行分析，并对常见的接头渗漏现象提出改进措施，以期为工程施工提供指导．

地下连续墙；接头形式；基坑围护；渗漏

0 引言

地下连续墙是在地面用专用设备，在泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌混凝土，形成一段钢筋混凝土墙段，各段墙顺次施工并连接成整体，形成一条连续的地下墙体．它是集挡土、承重和防水"三合一"功能的基础围护结构[1]，在大型基坑和基础工程中得到了广泛应用[2]．地下连续墙由多个单元槽段连接而成，槽段与槽段之间用接头连接，接头的选择与墙体的整体性及防渗性紧密相关[3]．在地下连续墙结构中，接头的位置是薄弱的部位，在含有大量地下水软土地层中，特别是对于开挖面处于承压含水层的基坑，地下连续墙接头的稳固性对于基坑安全十分重要[4、5]．为此，针对目前实际工程中经常使用的三种地下连续墙接头预制桩接头、十字钢板接头和锁口管接头的优点和缺点进行分析对比，并对常见的渗漏现象提出改进措施，以期为现场施工提供参考．

1 三种地下连续墙接头形式特点

1.1 预制桩接头形式特点

预制桩接头是与槽宽相等的事先预制好的比槽深深度高20 cm的接头形式(见图1)，具有以下特点[6]:(1)预制桩接头通常在现场用钢筋混凝土制作，其主筋保护层的厚度要与地下连续墙的保护层厚度一致；(2)预制桩自身的重量比较大，可以按照施工设备的承载能力和现场施工条件进行吊装，可以整根制作，也可以分成节段制作．

1.2 十字钢板接头形式特点

十字钢板接头由十字钢板和接头箱组成(见图2)，具有以下特点:(1)一般使用8～10 mm厚钢板在现场制作、安装；(2)钢板焊接缝要饱满，焊接缝的高度和宽度要满足相关规范要求．

1.3 锁口管接头形式特点

锁口管接头是在槽端端头下入的直径与槽段一致(或小于槽段)的管体或箱体(见图3)，具有以下特点：(1)锁口管接头一般在混凝土填灌结束后的2～3 h内拔起来(可以反复使用)，并在墙端留下模具形状的混凝土槽；(2)锁口管接头是将提前制作好的缩口管当作两期槽段之间的接头．

2 三种地下连续墙接头施工工艺优缺点对比分析

2.1 预制桩接头施工工艺的优缺点

预制桩接头属于刚性接头，其优点在于:(1)可以传递弯矩、轴力和剪力;(2)现场施工工序少，施工速度快;(3)可在接头内预埋水平方向的接头连接装置，适合于不需入岩的地质；(4)易控制接头的垂直度和平整度，刷壁清浆比较方便，能使接头混凝土质量得到保证，也有利于防止渗漏．缺点在于:(1)自身重量比较大，有时需要分节制作，占用的场地较大;(2)施工工期较长，对接桩精度要求相对较高;(3)需要使用较大的起吊装置．

2.2 十字钢板接头施工工艺的优缺点

十字钢板接头属于刚性接头，通常应用于很厚、很深的地下连续墙施工中．优点在于:(1)具有较好的抗剪性能;(2)不需要考虑混凝土灌入时产生的侧压;(3)施工工艺简单、施工工期较短，不需要较大的施工场地，适用于各种地层;(4)接头处安装了穿孔用的钢板，并增加了渗水的路径，防渗能力较好．缺点在于:(1)自身重量较大，工序多，加工制作过程较为繁琐;(2)含钢量高，成本造价相对较高，需要在工厂进行制作加工，需要考虑热量产生的应变，有绕流的现象发生，不能在接头内预埋水平方向的接头连接装置;(3)刷壁和清理侧壁泥浆具有一定的难度．

2.3 锁口管接头施工工艺的优缺点

锁口管接头属于柔性接头．其优点在于:(1)施工、安装工艺较为成熟，防止渗水效果较好;(2)构造简单，加工工期短，不需要较大的施工场地；(3)刷壁比较便捷，容易清理先期槽段内侧墙壁的泥浆;(4)成本较低，是常见接头形式中最经济实用的一种．缺点在于:(1)接头刚度差，容易发生变形;(2)自重较大，需分节制作，接头内不能预埋水平接头构件;(3)接头处呈光滑的圆弧截面，接头处容易发生渗漏，抗渗功能、抗混凝土绕流功能较差;(4)千斤顶顶拔锁口管时较为困难，间隔时间不易把握．

2.4 对比分析结果

三种地下连续墙接头施工工艺各有优缺点，需要综合考虑地层状况、结构受力状态、施工装置、成本造价、周围环境等多方面因素来选择合适的地下连续墙接头形式．如果地下连续墙需要考虑应力传递，则可以考虑采用刚性接头，即采用预制桩接头和十字钢板接头，它们的施工周期较短且适合各种地层．如果地下连续墙仅仅考虑防渗效果，而不考虑应力传递，则选择锁口管接头比较合适，它的工艺较为成熟、施工工期短，而且经济实用．

3 接头防渗改进措施

接头发生渗漏的原因有多种，对常见的地下连续墙接头渗漏现象提出相应的改进措施，以供现场施工人员参考．

3.1 加强接头处清刷工作

接头没有清除干净通常是由于施工过程中对先浇槽段接触面的清除作业有所放松，或者是施工过程中泥浆护壁产生的效果不佳，清刷和下笼过程中碰塌了内侧墙壁的土体，使槽段接头处停留泥渣或部分夹带泥浆，从而发生渗漏现象．预防措施有：严格配制槽段内使用的护壁泥浆比例，储存足够多的泥浆，以保证成槽及清槽的过程中槽壁的土体不发生垮塌；在挖槽过程中，成槽设备要确保垂直和匀速地上下移动，尽可能减小对内侧墙壁土体的干扰；槽段的两个端部清刷作业要认真进行，清刷的过程中不能触碰两边土体，禁止在没有清除干净的情况下进行下一步施工．

3.2 及时施作接头附近支撑

由于工期压力，会出现基坑开挖较快却未及时施作支撑的情况．如果接头处支撑的架设不够及时，地下连续墙就可能发生变形，接头处变形最明显，从而导致接头处发生渗漏．特别是对于头管接头，因为接头处的刚度相对较小，对基坑产生的变形较为敏感．预防措施主要有：严格按照规定的开挖进度进行，并及时架设支撑，加强现场的施工监测．

3.3 控制接头处混凝土质量

接头处混凝土浇筑不密实也会导致渗漏现象的发生，因此要保证接头处混凝土具有良好的和易性、流动性，做好混凝土配比设计．针对泥浆中混凝土的特点以及泥浆对混凝土的影响，混凝土一般比设计强度提高5 N/mm2，在材料选择方面建议采用优质防水混凝土．运输距离过远时，要在混凝土中加入添加剂，减小水灰比，增大流动性，延缓初凝时间．浇筑混凝土时，适当提高施工操作面，提高料斗高度，以保证混疑土在水下的扩散压力

3.4 加强接头处施工质量和清渣控制

地下连续墙接头处的外放量、开挖深度以及壁槽的垂直度要满足相应的规范要求．在接头的安装过程中，要用标高测量仪器控制接头深度，防止混凝土出现绕流现象．加强清渣是防止渗漏的另一重要措施，地下连续墙成槽后要先用成槽机进行扫孔，下放钢筋笼后要用泥浆进行清孔，最后还要用混凝土巨大的冲击力将槽底沉渣清理干净．

3.5 借助超声波检测技术控制接头处质量

在地下连续墙接头处预埋超声波检测管，若接头处混凝土有夹砂、夹泥等情况时，超声波将在夹杂泥沙的界面发生反射和透射，利用这种物理现象可以检测接头附近是否存在夹杂泥砂情况．当检测到存在夹杂泥砂情况时，在地下连续墙接头处迎土面施工旋喷桩进行堵水．

4 结语

通过对预制桩接头、十字钢板接头和锁口管接头三种地下连续墙接头的优缺点进行分析给出三种接头形式的适用条件，并提出接头的渗漏防治措施，对提高施工质量，有很好的实践指导意义．

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

[2]杨守锋. 地下连续墙的施工工艺与应注意的事项[J]. 民营科技，2012，(8):271-272.

[3]孙立宝. 地下连续墙施工中几种接头形式的对比分析及应用[J]. 探矿工程， 2011，38(5):53-56.

[4]付军，杜峰. 地下连续墙接头形式及其在上海四号线修复工程中的应用[J]. 隧道建设， 2010，30(6):678-682.

[5]栗高远. 地下连续墙接头形式的探讨[J].硅谷， 2009，(19)：118.

[6]陈怀伟. 杭州地区地下连续墙施工工艺研究[D].上海： 同济大学， 2008.

(审稿人 王国生 管英杰，责任编辑 邵艳艳)

Comparison of common ways of joints in underground diaphragm wall and anti-seepage improvement measures

JI Wen-you

(CRRC Construction Engrg.Co.，Ltd.，Beijing 100078)

The underground diaphragm wall joint is an important part of the diaphragm wall system, and it is also the fatal section on which leakage would occur. Here in this article, the advantages and disadvantages of three kinds of underground diaphragm wall joints are analyzed, and the anti-seepage improvement measures are put forward accordingly, so as to offer guidance for the engineering construction

underground diaphragm wall; way of joint; foundation pit support; leakage

2017—01—20

冀文有(1966-)，男，山西清徐县人，高级工程师，主要从事城市及隧道工程方面的项目管理与技术研究．

TU476+.3

A

1008-5688(2017)01-0062-03