深基坑工程地下連續(xù)墻滲漏原因分析及預防

1、深基坑工程地下連續(xù)墻滲漏原因分析及預防摘要結(jié)合上海軌道交通2號線西延伸工程虹橋臨空園區(qū)站地下連續(xù)墻施工的實際情況,分析了深基坑工程中地下連續(xù)墻滲漏集中發(fā)生的部位及其產(chǎn)生的原因,提出了如何有效地防止連續(xù)墻滲漏水的方法。關鍵詞地下連續(xù)墻滲漏分析預防本著節(jié)約建筑成本以及縮短施工工期的原則,新近設計修建的地鐵車站除端頭井以外的標準段往往不再建造內(nèi)襯墻,取而代之的是以地下連續(xù)墻直接作為施工時的臨時維護結(jié)構以及使用期間的永久結(jié)構側(cè)墻。上海軌道交通2號線西延伸工程虹橋臨空園區(qū)站便是這樣一座典型的單襯車站。在這種情況下,地下連續(xù)墻的防滲漏直接關系著整個工程質(zhì)量以及施工時期基坑的穩(wěn)定和安全。1滲漏的主要部位及原

2、因分析1.1 基于結(jié)構考慮的滲漏部位及原因分析 在本工程中,于結(jié)構上考慮的連續(xù)墻滲漏主要是墻縫滲漏和預埋接駁器部位滲漏。縱觀以往同類工程,根據(jù)長期的地鐵工程經(jīng)驗,可以認為這兩部位的滲漏正是連續(xù)墻施工的兩大頑癥。 施工縫的滲漏水一直以來是土木工程界的難題,在連續(xù)墻施工中則更為突出。在采用傳統(tǒng)接頭管的地下墻施工中,液壓抓斗在開挖緊靠墻體接頭一側(cè)的槽孔時,不可避免地會碰撞或啃壞墻體接頭,使墻體接頭凹凸不平;盡管在成槽后進行刷壁,但是在刷除墻體接頭凸面上土碴泥皮的同時,也將泥漿搪進了接頭的凹坑之中。因此,成墻之后,墻體接縫處的滲漏水現(xiàn)象仍然很常見。 在地下墻鋼筋籠內(nèi)設置了大量與主體結(jié)構相連接的接駁器。

3、由于接駁器數(shù)量較多,間距較小,并且集中在一個層面上,容易形成一個隔斷面,混凝土的骨料難以充填至兩層接駁器間。在這些部位,常由于混凝土不密實而產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象。1.2 基于混凝土自身考慮的滲漏原因分析 地下連續(xù)墻所用的是抗?jié)B混凝土?；炷恋目?jié)B性也稱不透水性,是混凝土物理力學性能中的重要一項,通常用滲透系數(shù)k0來評定;k0越小,則抗?jié)B性越好。一般地,影響混凝土抗?jié)B性的因素有以下幾項。(1)水灰比 水灰比越大,空隙率越大,抗?jié)B系數(shù)也隨之增大。圖1為水灰比與滲透系數(shù)的關系曲線1。(2)養(yǎng)護齡期 隨著混凝土養(yǎng)護齡期的增加,水泥漿水化作用逐漸完全,水化產(chǎn)物(凝膠體)填充毛細孔,降低了混凝土的透水性。表1為

4、水泥漿滲透系數(shù)與養(yǎng)護齡期的關系表1。(3)粗骨料最大粒徑 在水灰比固定的情況下,石子最大粒徑越大,混凝土的抗?jié)B性越差。圖2為粗骨料最大粒徑為80mm、40mm及25mm的混凝土擴散系數(shù)對混凝土抗?jié)B性的影響1。(4) 外加劑 混凝土的抗?jié)B能力隨含氣量的增加而提高。表2為摻引氣劑混凝土的抗?jié)B性1;表3為摻木質(zhì)素磺酸鈣混凝土的抗?jié)B性1。(5) 混凝土的密實性 混凝土自身越密實,則其抗?jié)B漏性能越好。由于地下連續(xù)墻混凝土的澆筑屬于水下澆筑混凝土,其特殊的構造導致了不能對混凝土進行機械振搗。在這種情況下,主要依靠混凝土的自重使其密實,這種混凝土即自密實混凝土。而影響其自密實性能的主要為:粗骨料與固體混凝土

5、的體積比,細骨料與砂漿的體積比以及水灰比。一般地,粗骨料與固體混凝土的體積比越小,細骨料與砂漿的體積比越小;而水灰比越大,則自密實性越好。2 本工程中所采取的有效防滲漏措施2.1 針對連續(xù)墻結(jié)構采用的防滲漏措施 (1)在東西端頭井(雙襯墻)連續(xù)墻施工中,采用了復合鎖口管連接的墻體接頭新工藝。其基本原理為:用接頭箱和反力管復合而成的復合接頭管代替單根接頭管,把普通接頭管當作止水接頭(如圖3所示)。 (2)在標準段(單襯墻)連續(xù)墻施工中,采用了剛性十字鋼板接頭。將十字鋼板焊接在連續(xù)墻鋼筋籠上,利用接頭箱保護成墻后的墻體接頭面,待吊放鋼筋籠之前拔出接頭箱。采用這種剛性接頭可在很大程度上減少連續(xù)墻接縫

6、的漏水情況,可有效保證單襯墻防滲漏水的施工質(zhì)量。 (3)為了防止預埋接駁器的部位滲漏水,在預埋接駁器迎土面加焊了防水鋼板(如圖4所示)。2.2針對混凝土采取的防滲漏措施 根據(jù)混凝土水灰比對其抗?jié)B性的影響關系曲線,綜合考慮自密實混凝土的生成條件,結(jié)合以往的施工經(jīng)驗和現(xiàn)場的實際施工情況,澆筑連續(xù)墻所用的混凝土采用的水灰比為0.447,粗骨料粒徑為525mm,外加劑為0.2%的木質(zhì)素磺酸鈣,粗骨料與固體混凝土的體積比為0.38,細骨料與砂漿的體積比為0.40。由于高水位地下水的存在,地下連續(xù)墻養(yǎng)護齡期可視作足夠長,從而肯定其對提高抗?jié)B性的影響。3 影響連續(xù)墻接縫滲漏水的主要因素及控制方法 連續(xù)墻施工

7、完成后,在開挖基坑以及施做主體結(jié)構時,連續(xù)墻接縫的滲漏水程度,往往會因為某種因素而加劇,概括地說有以下幾種: 連續(xù)墻的不均勻沉降導致了接縫處的相對滑動。如果此接縫漏水,必將導致漏水程度加深,從而增加了封堵的難度。而連續(xù)墻墻趾注漿的效果,則直接影響著其不均勻沉降;為了減少連續(xù)墻的不均勻沉降,墻趾注漿的質(zhì)量應該嚴格控制。 基坑開挖后,連續(xù)墻的變形對接縫和裂縫寬度的影響?；娱_挖初期,隨著時間的推移導致變形加大,加劇了接縫和裂縫的滲漏水。在實際施工中,要求基坑開挖做到快挖快撐,從而控制好連續(xù)墻的變形。4結(jié)論 (1)地下連續(xù)墻滲漏較嚴重的部位集中在接縫處以及預埋接駁器等部位。防滲漏方案的設計以及施工,應以此為重點。 (2)混凝土的水灰比、養(yǎng)護齡期、粗骨粒最大粒徑、是否摻入外摻劑(主要指引氣劑)以及混凝土自密實性能,直接影響了其自身的抗?jié)B性能,故合理選擇相關參數(shù)也是混凝土具有良好抗?jié)B性的保證。 (3)采用復合鎖口管連接的墻體接頭工藝,以及使用剛性十字鋼板接頭是預防地下連續(xù)墻接縫滲漏水非常有效的方法;而在預埋接駁器部位迎土面焊接防水鋼板,則可以大幅度減少接駁器部位的滲漏水。這些方法可以推廣使用。 (4)