新型地下连续墙接头的开发与应用.doc

新型地下连续墙接头的开发与应用摘要:分析了地下连续墙基坑围护结构的各种传统接头施工工艺的特点,针对在砂层和富含水地层中,地下连续墙段与段的接头部位易渗漏水的难题,设计开发了一种适宜于此类地层的新型钢筋混凝土接头,并在广州地铁五号线大坦沙南—中山八站区间明挖段基坑工程中实际应用。实践证明:钢筋混凝土接头不仅较好地解决了基坑围护结构渗漏水问题,保证了施工质量和进度,而且具有节约资源和有利于环保的优点。关键词:基坑围护;连续墙;接头随着我国建筑市场的蓬勃发展,在地铁、房建等大型深基坑工程中越来越广泛地采用地下连续墙作为围护结构。但在广州地区的砂层和富含水土层中,如果作为基坑围护结构的地下连续墙发生渗漏水,不但会给基坑开挖和主体结构施工带来极为不利的影响,而且会导致基坑变形及周围建筑物沉降过大,严重时会发生基坑失稳、垮塌等安全事故,给工程各方带来极大的经济损失和社会影响。因此,针对这种地层的特点,开发出适宜的地下连续墙接头尤为关键。1连续墙接头传统施工工艺分析地下连续墙是由间隔或连续浇注的钢筋混凝土墙段组成,通常两墙间的连接件是事先准备的各种形式端头模板,目前国内所使用的连续墙接头形式以工字钢、接头管为主,最简单的是接头管。接头管安置在墙段的末端,在墙段混凝土达到一定强度后象滑模一样拨出,在墙端产生一个凹面,相邻墙段紧靠此凹面挖槽和浇注混凝土。接头管应用广泛,但不能完全保证地下连续墙接头紧密连接,因为先浇墙段不能为后浇墙段从顶到底提供明确的导向,在槽段浇注混凝土时,需边浇注本段混凝土边拨管,在施工中拨管的时间难以较好掌握,拨管时间较早则易损坏已浇槽段接口,拨管时间较晚则会由于混凝土与接头管粘紧而拨不出管。采用接头管工艺不允许附设止水装置如止水板等,因为这些装置在接头管拨出时将被破坏,因此,接头管的止水效果较差。为了保证基坑开挖时无水作业,使地下连续墙具有较好的防漏水效果,以利于基坑开挖和主体结构的施工,在长期工程实践中采用了现场焊接工字形钢板接头工艺。如图1所示。工字钢接头具有施工工艺简单,施工速度快,可现场制作,结构强度与刚度好,接头的渗水路径较长等特点,从而具有一定的止水效果,得到了广泛应用。采用工字钢接头工艺时,在地下连续墙(槽段)成槽后,放入“工字钢接头”,由于工字钢的高度要比连续墙槽段的宽度要小,在成槽时泥浆会通过工字钢与连续墙槽段内壁之间的空隙流到另一侧去(见图2-a),使工字钢的背面存有泥浆(见图2-b),一段时间后,泥浆或混凝土会凝固并附在工字钢的背面形成一层泥膜,如果不能很好地冲刷干净,当相邻槽段浇注混凝土时,会使得后浇段混凝土与工字钢之间的接触面粘结不够牢固(见图2-c),并形成渗水通道,从而导致连续墙接头漏水。在软弱砂层和透水性强的土层中施工地下连续墙时,由于连续墙成槽宽度会比设计宽度大,更容易造成渗流现象,很难保证连续墙的止水效果。为了防止泥浆或混凝土绕过工字钢两侧渗流到工字钢背后,常用的处理方法是在工字钢背后填砂包,填满半圆形空隙以阻止混凝土入侵(如图1),但在充满泥浆的狭窄空隙中填砂包是很难密实的,混凝土仍会绕过工字钢渗到其背后的空隙中,形成一条混凝土“桩”,在下一个槽段成槽时首先要冲除该“桩”,由于该“桩”一侧紧贴工字钢,另一侧靠土层,造成一边硬一边软,即使在混凝土浇注前对工字钢的表面进行冲刷,也很难冲刷掉。由于冲刷工序繁琐而且耗时较长,严重影响了施工进度、大大增加了施工的成本,影响了接头质量。2新型钢筋混凝土接头的开发根据有关防水理论,结合对“工字钢接头”众多渗漏水实例的分析,设计开发出一种“钢筋混凝土接头”。该接头最大的优点是能够较好的防止泥浆渗流粘附在接头背面,保证接头与后浇段连续墙混凝土密实连接,在接头部位增加了钢板止水带后,进一步延长了渗水路径,从而达到较好的防水效果。钢筋混凝土接头的具体形式见图3。由图3可看出,钢筋混凝土接头与工字钢接头相比有以下特点:(1)钢筋混凝土接头的设计尺寸与连续墙的槽宽相同,能有效的阻止泥浆的渗流,而且成槽后该接头构件直接埋在连续墙里,不再回收利用,减少了拔出工序,接头中的钢筋可与连续墙的配筋相同,不影响围护结构本身的抗弯强度等受力条件。(2)在连续墙与接头的交界处,增加1道钢板止水带,可延长渗水路径,以达到较好的防水效果。(3)预先在靠钢板止水带一侧装上1个保护器(见图4),然后再将混凝土接头放入槽内,待相邻槽段成槽后再把保护器取出(保护器可多次重复使用)。这不仅可以保护止水带,还可以免除对接触面的冲刷。即使有渗流的混凝土也是在保护器的背面,从而保证了接头与后浇段连续墙混凝土的密实连接,以避免产生漏水情况。(4)钢筋混凝土接头为预制件,它的生产并不影响工程的整体进度,相反,由于取消了对交界面的冲刷工作,该接头不用拔出回收,反而节省了大量的施工时间,为按时完成工程提