地下连续墙渗漏的预防和控制要点

 

在深基坑施工过程中，会发生地下连续墙渗漏现象，导致基坑周围地面、管线、建筑物超标准沉降的险情。这些险情表明很不起眼的基坑渗漏问题，可能导致人们无法预料的严重后果。因此，施工过程中加强质量控制是预防地下连续墙渗漏的关键。
地下连续墙从20世纪50年代引入我国，先在水利水电工程中使用，而后推广到城市建设、交通航运等部门。在越来越多的城市高层建筑、地铁及各种大型地下设施深基础均采用地下连续墙的施工工艺。
但在深基坑施工过程中，已发生多起因地下连续墙出现严重渗漏，导致基坑周围地面、管线、建筑物超标准沉降的险情，影响了周围单位及市民的正常的工作和生活，国家和人民的生命、财产安全也受到了不同程度的威胁。这些险情表明很不起眼的基坑渗漏问题，可能导致人们无法预料的严重后果。

一、地下连续墙渗漏的原因分析
地下连续墙渗漏主要是在夹泥处渗漏和接缝处渗漏。从渗漏的情况分析产生渗漏的主要原因有以下几种：
1、夹泥
由于夹泥在不太大的水头压力下，就会失去稳定，在墙体内或边界上形成集中渗漏通道。地下连续墙的夹泥有多种因素形成：
(1)先行幅连续墙接缝处成槽垂直度差，后行幅成槽时不能将接缝处泥土抓干净，导致接缝处夹泥(俗称开裤衩)；
(2)护壁泥浆性能差，成槽后与混凝土浇注间隔时间过长，泥浆沉淀，在地下连续墙接缝处形成较厚的泥皮，混凝土浇注后就有可能出现夹泥现象；
(3)含沙量多的泥浆易沉淀，在浇筑混凝土工程中大量沉淀流向接头处会导致夹泥现象；
(4)后行幅地下连续墙施工时，未对先行幅接缝进行清刷施工或清刷不彻底，导致该处出现夹泥现象；
(5)槽段清淤不彻底，泥浆比重过大，黏度过高，水下混凝土浇注过程中，翻浆混凝土将大量浮泥翻带至地下连续墙顶部，但有少量浮泥被搁置在地下连续墙接缝处，形成混凝土夹泥现象；
(6)孔壁泥皮脱落和孔壁坍塌产生夹泥；
(7)水下混凝土浇注时，未控制好导管的埋管深度，出现导管拔空，导致墙体混凝土夹泥；
(8)水下混凝土浇注未能连续进行，混凝土供应不及时，导致水下混凝土两次开管，墙体出现夹泥施工冷缝。
2、接缝开裂
地下连续墙的接缝是地下墙的薄弱环节，易产生裂缝。
(1)基坑开挖过程中围护结构变形大，接缝开裂渗漏；
(2)地连墙产生的不均匀沉降使得接缝处相对滑动，造成接缝渗漏；
(3)地下连续墙接缝处无钢筋素混凝土范围过大，使素混凝土受力开裂，出现渗漏现象。
3、墙体质量问题
地下连续墙混凝土强度或抗渗性能未达设计及规范要求，在地下水压下连续墙混凝土出现渗漏现象。
二、地下连续墙预防渗水的控制要点
地下连续墙施工工艺：导墙－成槽－钢筋笼制作吊放－水下混凝土浇筑－墙趾注浆，其中对成槽和水下混凝土的质量控制是预防地下连续墙渗漏的重点。以下是预防地下连续墙渗漏的控制要点。
1、导墙施工的控制要点
导墙深度必须满足设计要求，墙底必须筑于坚实的原状土面上，墙侧不应回填垃圾及其他透水材料。这样可防止导墙下土体塌方和漏浆，预防孔壁坍塌而引起的夹泥。
2、成槽施工的控制要点
成槽施工是地下连续墙质量控制的重点，在实际施工中必须予以高度重视。
（1）垂直度控制
应选用有纠偏装置的槽壁机和有经验的司机，成槽时须时刻关注垂直度变化，做到随偏随纠。预防因垂直度偏差引起的夹泥。
（2）泥浆控制
护壁泥浆在使用前，应根据材料和地质条件进行室内性能试验。
新拌制的泥浆应放置24h以上或加分散剂，使膨润土充分水化后方可使用。成槽前应进行新浆测试，其比重≥1.05。
减少泥浆中的含沙量，保持泥浆足够黏度，使沙能较长时间悬浮在泥浆中，避免出现大量沉淀。在泥浆系统中设置泥浆分离系统，回收泥浆均需要通过泥浆分离系统中的震动筛和旋流器，将小颗粒的粉土分离出来，使回收分离后的泥浆含沙量少于4%。回收除沙后的泥浆再经过循环池内调整成可使用的泥浆。
在成槽期间，槽内泥浆面必须高于地下水位0.5m以上，亦不应低于导墙顶面0.3m，施工场地集水井、排水沟应畅通，防止地面水流入槽内破坏泥浆性能。回收的泥浆在采用振动筛、沉淀池等净化处理后，方可重复使用。
严格控制泥浆回收质量。pH值大于12的泥浆必须废弃，因为该泥浆化学性质已被破坏，无法再进行调整，回收使用会破坏好的泥浆，使泥浆发生离析，造成沉淀增加。
在地下墙施工中要考虑重型设备动侧压力对槽段坍塌影响，对易液化的砂土层，宜调整泥浆配比或采用地基加固措施后再成槽。
（3）清刷接头控制
成槽后(清底前)应进行接头清刷，采用专门工具将接头处刷洗干净，一般不少于10次，原则为毛刷上无泥块，确保不留任何泥砂或污物。
（4）清底换浆控制
接头清刷后进行清底换浆，检查槽宽、槽深、沉淤厚度及垂直度，应符合规范要求。
（5）下放接头管控制
接头管要有足够的刚度，位置应与设计槽段分界相符，接头管外侧空隙应填实，防止倾斜，保证垂直度。
3、钢筋笼制作和吊装
应合理安排钢筋笼制作时间，要控制在成槽结束前完成钢筋笼的制作和验收，避免因未及时完成钢筋笼制作而导致成槽后与混凝土浇注间隔时间过长。钢筋笼吊装要及时和控制吊装时间不易过长。
4、水下混凝土浇筑的控制要点
水下混凝土施工质量的好坏直接影响地下连续墙的质量，是预防地下连续墙渗漏的重点控制对象。
（1）混凝土浇筑前的准备工作
水下混凝土浇筑前应做好充分准备，成槽后到混凝土浇筑时间不宜过长，落实商品混凝土的供应，避免混凝土供应不及时造成夹泥和施工冷缝。
（2）混凝土材料质量控制
混凝土进场后，应检查其配合比通知单、发货单、出厂时间等内容。按规定做混凝土坍落度测试，确保混凝土强度和抗渗性能满足设计要求。
（3）导管放置
从导管底端到槽底距离要求为30～50cm；导管连接处应密封可靠，避免漏浆；混凝土初灌量应确保导管底端能被埋入混凝土深度不少于0.8～1.2m。
（4）浇筑混凝土
在一个单元槽段同时使用两根导管浇注时，其间距一般不宜大于3m，导管距槽段端部不宜大于1.5m；各导管处的混凝土表面高差不宜大于0.3m，应两根导管同时同速下料。
水下灌注混凝土过程中，应随时测量混凝土的上升高度，以确保导管始终埋入混凝土中，导管埋入混凝土面的深度以2～4m为宜，混凝土的浇筑速度不宜小于每小时上升3～4m，杜绝导管拔离混凝土面现象的发生，注意经常上下窜动以避免造成“埋管”事故。墙顶灌注标高宜高出设计标高300～500mm，以保证凿去浮浆层厚的墙顶标高和强度，符合设计要求。
5、墙趾注浆
墙趾注浆有利于地下墙的沉降控制，可以预防地下墙不均匀沉降。
（1）注浆管的连接
钢制脚手架管可采用电焊连接，黑铁管采用风焊连接。焊接处不得有孔洞和夹渣，连接处用电工胶带包两层，防止漏浆。
（2）注浆管的安放和保护
注浆管的上部和钢筋笼用电焊固定，注浆管底部到钢筋笼底部不少于30cm，钢筋笼放好后，割除上部注浆管和钢筋笼的焊接点，由注浆管自由落体下落插入土层中。注浆管安放顶标高要高于地面15～20cm，避免因过低被土掩埋或过高被碰弯。注浆管管底管口要用麻袋封口，避免混凝土浆进入注浆管造成堵塞。注浆管安放完成后，管口要马上用木塞子塞住，防止水泥浆或垃圾进入注浆管。
（3）注浆
在地下连续墙混凝土强度达到100%后，通过预埋的注浆管进行墙趾注浆加固施工，注浆过程中控制注浆量和浆液配比，同时还必需控制注浆压力和流量。
6、基坑开挖过程的控制要点
基坑土方开挖施工关系到深基坑的稳定性及施工安全，如果土方开挖不按正确的方法施工，会造成基坑围护侧斜位移量大引起地下连续墙接缝开裂渗水，甚至会造成基坑围护失隐的安全事故。因此，土方开挖必须按照批准的专项施工方案组织施工，按照预定的开挖顺序和开挖时间挖土，开挖必须符合“分层、分块、对称”的挖土原则，支撑按时撑到位，避免超挖和欠挖的现象发生。
地下连续墙作为地下工程，施工时不可预见性较大，受地质条件、周边影响较大，难免会出现这样那样不可预见的问题，特别对于基坑位于渗透系数大、砂性重、易液化的土层。而且，在基坑周围环境复杂，保护等级要求较高时，宜在地下连续墙接缝处基坑外侧采取高压旋喷桩加固防渗措施。
地下连续墙渗漏危害大，施工过程中加强质量控制是预防地下连续墙渗漏的关键。

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