地下连续墙施工H型钢接头防绕流技术与措施研究

地下连续墙施工 H型钢接头防绕流技术与措施研究

潘音

上海隧道地基基础公司，上海 201108

摘要：现阶段我国隧道工程施工中，地下连续墙工艺的应用较为常见，可以在提升隧道工程施工效率的同时，确保其隧道工程施工质量符合标准要求。但是受到某些因素的影响，使得地下连续墙施工产生混凝土绕流问题，进而增大隧道施工难度，甚至会影响到后续施工的顺利开展。鉴于此，本文以龙水南路越江隧道新建工程为例，详细介绍了地下连续墙H型钢接头防绕流技术与措施的应用，以供参考。

关键词：防绕流技术；地下连续墙；H型钢接头；措施

引言

近几年，我国隧道工程建设数量逐年增多，地下连续墙围护结构因其具有施工便捷、成本低以及质量高等优势被广泛应用于隧道工程施工中。在隧道施工期间，地下连续墙的浇筑通常以分幅的形式进行，并采用端部衔接构件来实现槽段间的连接，现阶段常用衔接构件包括接头箱以及H型钢接头等。而受到某些因素的影响，地下连续墙混凝土绕流现象时常发生，影响到地下连续墙作用的发挥。正因此，如何采用科学技术措施进行绕流问题的有效解决，成为施工企业重点关注问题。

1 工程概况

该工程浦东1号井为始发井，隧道主线以浦东1号井为始发，分别采用11.36m盾构进行南北两线的掘进。浦东1号井位于滨江休闲公园内，以异形井为主要工作形式，基坑面积约为2876平方米，基坑内平面净尺寸约为(17.4~44)m×114m。工作井最大挖深控制在38.8m左右，坑底位置土层为灰色粉质粘土夹砂质粉土。依据对工程现场地质勘察结果的分析，以1.2m地下连续墙+7道钢筋钢筋混凝土方案进行工作井两端的支撑，以1.2m地下连续墙+6道钢筋混凝土方案进行工作井中间车架的支护，地下连续壁槽段采用H型钢接头连接。本文以该工程为例，阐明针对地下连续墙H型钢接头绕流问题的施工技术与措施。

2 地下连续墙施工问题分析

浦东1号井在施工期间，出现H型钢接头绕流问题，即先浇筑混凝土存在绕过H型钢的现象，部分混凝土以H型钢腹板为载体发生凝固问题，且未浇筑段同样存在部分混凝土凝固，而在开展下幅墙施工时，部分凝固混凝土无法利用成槽机彻底清除，影响到后续环节的施工质量^[1]。

依据对以往隧道工程建设经验的分析，确定混凝土绕流问题存在极易引发以下问题：（1）若混凝土块清除不彻底，会对下幅墙钢筋笼下放效果产生影响，钢筋笼封口因绕流影响而与H型钢腹板位置拉近，使得搭接宽度无法达到预期要求。同时，利用刷壁器施工时，混凝土块下方位置无法做到彻底清除，沉积的泥皮会在浇筑作业结束后形成泥缝，最终形成漏水孔，对后续施工作业的开展产生影响。（2）相邻钢筋笼由于绕流问题无法有效拼接，密封钢筋与h型钢腹板之间的距离因混凝土块而增大，使得钢筋笼之间存在空白区域，待混凝土浇筑作业完成后，夹缝的存在导致地下连续墙承载力下降。在后续施工作业中，因绕流而形成的薄弱部分极易出现裂缝问题，进而对地下连续墙的整体作用发挥产生影响^[2]。（3）围护结构的不渗透性直接影响永久结构的不渗透性。实际上，一旦外壳发生泄漏，永久结构发生泄漏的可能性就会很高。本工程位于承压水层地层中，开挖深度较深。一旦地下墙体接缝或墙体出现甚至很小的空洞或夹泥，很难及时堵漏，都会因流沙造成水土流失，造成周围地面沉降，并对周围环境产生不严重的影响。

3 H型钢接头绕流问题解决的技术与措施

3.1 绕流产生的不利影响

3.1.1 处理难度大

因H型钢接头绕流问题存在于地下，所以在问题检查时只能采用超声检测形式，且依据对绕流问题的分析，借助冲击钻进行绕流问题的解决，而冲击钻在施工期间，为清除存在于H型钢腹板位置的混凝土块，极易将H型钢腹板冲击成斜坡，增大绕流问题的处理难度。与此同时，绕流问题的处理会消耗大量时间，短则几小时，多则需要耗费半天甚至一天的时间^[3]。

3.1.2 槽壁稳定性受到影响

在使用冲击钻处理绕流问题时，大幅度振动的产生会对周围低黏度土层产生影响，轻则造成土层边缘脱落，重则会引发塌孔等问题，且随着绕流处理时间的延长，槽壁受到冲击的影响就越大^[4]。

3.2 绕流处理方案

3.2.1 处理原则

该工程在施工期间秉持着预防为主的原则，因绕流问题的隐蔽性，所以相关人员难以做到对混凝土块的有效清除，若采用冲击钻处理其效果并不显著，甚至会对周围槽壁产生影响^[5]。对此，为避免绕流问题发生影响到后续工序的开展，该工程贯彻落实预防为主原则，在成槽施工期间实施科学预防措施，在降低绕流问题发生概率的同时，避免因绕流问题的处理而降低施工效率。

3.2.2 处理技术与措施

为避免地下连续墙施工时产生H型钢接头绕流问题，该工程结合以下技术措施：

1. 以相关规定标准为参照，在槽段开挖作业期间进行泥浆质量的控制，且做到清空100%换浆。

2. 加强H型钢接头强度，与设计单位进行沟通，适当调整H型钢接头结构，如在型钢内侧设置纵向及横向加强肋板，加强H型钢接头强度，以减小接头在施工过程中的变形。

3. 焊接止浆铁皮，在开展钢筋笼安装作业前，结合现场情况的分析，在H型钢外侧焊接镀锌铁皮（0.2mm厚），控制H型钢两侧铁皮布置宽度为600mm，并保证钢筋笼面与止浆铁皮处于平衡的状态。通过对止浆铁皮的有效设置，实现在混凝土浇筑期间阻止绕流现象的发生。

4. 结合现场情况进行砂袋的填充，该工程依据工程施工工艺要求，采用砂袋进行钢筋笼端头超挖部位的填充，并采用重力夯进行砂袋的压实处理，尺寸为9×0.55×0.3m。夯实作业的开展采用分段作业形式，控制砂袋填充厚度在5m时实施1次夯击，通过循环填充、夯实，进一步提升H型钢接头的防绕流效果。

5. 接头处理。成槽施工期间，H型钢会出现部分土体、泥皮粘附的情况，若不及时处理会影响到地下连续墙的整体防水效果。对此，该工程要求相关人员在完成成槽作业后，在成槽机抓斗位置进行特质刮刀的安设，其刮刀采用30mm烧制，且刮刀形状与H型钢相吻合，以此实现利用特制刮刀有效处理绕流混凝土。

6. 刷壁作业多次开展。若刮刀的应用仍无法做到对绕流混凝土的彻底清除，要求人员在施工现场配置铲刀设备，利用吊车进行铲刀（5t）的悬空，然后以H型钢内壁为参照，进行铲刀的冲击下放，实现对H型钢内侧绕流混凝土、淤泥的有效处理^[6]。

7. 边角钢安设。为进一步提升止浆铁皮的应用效果，该工程在施工期间，将边角钢设置于止浆铁皮边缘，其尺寸控制在50×50mm，以此实现对槽壁与H型钢空隙的缩减，起到辅助绕流阻止的作用。

通过对上述技术措施的综合应用，在混凝土灌注作业期间，止浆铁皮会因混凝土的两侧流动而移动至两侧，此时铁皮会与槽壁处于紧贴状态，随着混凝土灌注压力的增大，铁皮发生变形，此时边角钢会起到铁皮承托的作用，避免铁皮变形幅度增大，结合对砂袋的应用，实现对混凝土浆液外漏的有效避免，在降低混凝土扰流问题发生概率的同时，促进地下连续墙施工质量的提升。

4 结语

综上所述，浦东1号井采用上述防绕流技术与措施取得较为显著的成效。所以，为进一步提升地下连续墙施工质量，施工企业需实施科学预防措施来降低绕流问题的发生概率，以此在提升地下连续墙施工效率的同时，避免绕流问题对整体施工质量产生影响。

参考文献：

[1]李亚川.地下连续墙H型钢接头防绕流施工技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2018.

[2]刘付."接头箱+防绕流铁皮"工艺在皇岗村站地下连续墙H型钢接头空腔施工中的应用[J].四川水利,2018.

[3]吴晓皓.地下连续墙施工中的GXJ接头应用研究[J].建筑施工,2018.

[4]魏国敬,黄福宁.地下连续墙混凝土防绕流施工技术的研究[J].中国建材科技,2020(1).

[5]杨欢欢,杨双锁,鲍飞翔,等.地下连续墙工字钢接头混凝土绕流机理分析及防治[J].建筑技术,2020.

[6]李拥政.地下连续墙H型钢接头钢筋笼设计与施工问题探讨[J].住宅与房地产,2020.