地下施工漏水治理

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摘要:地下連續(xù)墻在城市地鐵車站建設(shè)中為較常采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式,其施工工藝往往直接影響到連續(xù)墻的安全性能,系統(tǒng)地介紹了地下連續(xù)墻的施工工藝及要點(diǎn),并對(duì)工程中可能出現(xiàn)滲漏等工程問(wèn)題提出了補(bǔ)救措施。

關(guān)鍵詞:連續(xù)墻;施工工藝;滲漏;修復(fù)

1概述

隨著城市交通的日益擁擠,地鐵將逐漸成為全國(guó)各大城市人們出行的主要交通工具。目前國(guó)內(nèi)地鐵車站施工大部分還是采用明挖法,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要是旋噴樁、地下連續(xù)墻等支護(hù)方式。在眾多的支護(hù)方法中,地下連續(xù)墻以剛度大、整體性強(qiáng)、位移控制效果好等突出的優(yōu)點(diǎn)和廣泛的適用性而得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

所謂地下連續(xù)墻,就是預(yù)先進(jìn)行成槽作業(yè),形成具有一定長(zhǎng)度的槽段,在槽段內(nèi)放入預(yù)制好的鋼筋籠,并澆注混凝土建成墻段,如此連續(xù)施工,各墻段相互連接構(gòu)成一道完整的地下墻體。由于這種施工方法可以開(kāi)挖任意深度和斷面的深槽,所以能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求,建造各種深度、寬度、形狀、長(zhǎng)度和強(qiáng)度的地下墻[1]。

2地下連續(xù)墻施工工藝

在施工地下連續(xù)墻之前,首先應(yīng)該明確施工工序及內(nèi)容。其中包括:導(dǎo)墻施工、鋼筋籠制作、泥漿制作、成槽放樣、成槽、下接頭管、鋼筋籠吊放和下鋼筋籠、下拔混凝土導(dǎo)管澆筑混凝土、拔接頭管。

2.1地下連續(xù)墻施工要點(diǎn)及相應(yīng)措施

施工要點(diǎn)主要有以下幾方面:

2.1.1根據(jù)地質(zhì)條件,選擇挖槽方案。地下連續(xù)墻的挖槽并不能簡(jiǎn)單的理解成只能用挖槽機(jī)進(jìn)行挖槽。實(shí)際工程中,由于地質(zhì)情況變化較大,在部分槽段的土質(zhì)較硬,要考慮采取綜合的挖槽方案。因此對(duì)埋深較淺的連續(xù)墻,可選擇抓斗挖槽簡(jiǎn)便有效,但只靠抓斗挖槽,在土質(zhì)硬的槽段成槽作業(yè)時(shí),就出現(xiàn)了成槽精度降低,效率明顯下降的現(xiàn)象。為此,可采用抓斗挖槽和沖擊成槽相結(jié)合的施工方案。

2.1.2合理劃分槽段。槽段的劃分原則是不影響槽壁的穩(wěn)定性,同時(shí)考慮附近已有建筑物情況、挖槽機(jī)類型、槽壁的穩(wěn)定性、鋼筋籠的重量等因素,盡可能的減少接頭數(shù)量,不但可以提高施工效率,還可以提高地下連續(xù)墻的防水性和整體性。

2.1.3嚴(yán)格防止導(dǎo)墻開(kāi)裂和位移變形。導(dǎo)墻的作用是為挖槽機(jī)具導(dǎo)向、蓄存泥漿和防止槽口坍塌,同時(shí)可作為施工時(shí)水平與豎直測(cè)量的基準(zhǔn),安裝鋼筋籠、設(shè)置混凝土管、架設(shè)挖槽機(jī)具的支點(diǎn)。為此,在導(dǎo)墻的施工中重點(diǎn)是防止導(dǎo)墻開(kāi)裂和位移變形。因此在工程施工中拆模后應(yīng)立即在墻間架設(shè)支撐,并在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以前,禁止任何重型的機(jī)械設(shè)備在導(dǎo)墻附近停留。

2.1.4根據(jù)施工過(guò)程調(diào)整泥漿性能。2.1.4.1地下連續(xù)墻用泥漿的成分和性能要求。地下連續(xù)墻用泥漿通常是膨潤(rùn)土(主要成分:SiO2,Al2O3,Fe2O3)泥漿。泥漿成分是膨潤(rùn)土、摻合物和水。2.1.4.2調(diào)整泥漿性能的措施。在泥漿中摻入摻合劑改善泥漿的性能,提高泥漿的工作效能。a.摻入分散劑。當(dāng)泥漿粘度太大時(shí),可加入碳酸鈣等分散劑以降低泥漿粘度,從而可以達(dá)到置換對(duì)膨潤(rùn)土有害的離子。

b.摻入增粘劑CMC。摻入泥漿后可提高泥漿的粘度,防止泥漿沉淀,使泥皮致密而堅(jiān)韌,增強(qiáng)槽壁的穩(wěn)定性。c.摻人堵漏劑。當(dāng)槽壁是透水性較大的砂礫層,或由于泥漿粘度不夠,形成泥皮能力弱等因素而出現(xiàn)泥漿失水量過(guò)大時(shí),就需要摻入水泥、鋸末等堵漏劑。d.摻入加重劑。當(dāng)松軟土層或在地下水位較高的槽段施工時(shí),由于壓力較大,需加大泥漿比重,以維護(hù)槽壁穩(wěn)定。但如果一味加大膨潤(rùn)土的濃度,則會(huì)造成比重過(guò)大。此時(shí)就可以加入比重大的摻合物,如珍珠巖等。

2.1.4.3必須對(duì)泥漿進(jìn)行凈化處理。循環(huán)使用或澆筑混凝土置換的泥漿,其質(zhì)量會(huì)逐步惡化,必須進(jìn)行凈化處理,才能繼續(xù)使用。當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻工程結(jié)束后,將泥漿和泥水做分離處理,才可直接采用管溝排放。

2.1.5地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝方案制定要點(diǎn)。地下連續(xù)墻的鋼筋籠尺寸通常是按單元槽段制作而成,體積相對(duì)較大。要保證鋼筋籠的整體剛度,應(yīng)科學(xué)的編制吊裝方案,并根據(jù)鋼筋籠的重量和制定的起吊方式和吊點(diǎn)位置,在鋼筋籠內(nèi)布置2￣4榀縱向鋼筋桁架及主筋平面的斜向拉條,以防止在起吊時(shí)鋼筋籠橫向變形和吊放入槽內(nèi)時(shí)發(fā)生左右相對(duì)變形。

2.1.6地下連續(xù)墻混凝土必須符合配合比設(shè)計(jì)要求。地下連續(xù)墻混凝土的澆筑是采用導(dǎo)管澆筑水下混凝土,混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)要比在水上澆筑的要求有所調(diào)整。按導(dǎo)管澆筑水下混凝土法的要求,混凝土要達(dá)到的配合比設(shè)計(jì)要求是應(yīng)比水下澆筑的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)提高5MPa。此外,要有較大的坍落度,流動(dòng)性好而不易發(fā)生離析,使其在澆筑時(shí),能在槽中均衡地保持基本水平上升。此時(shí),要求的水灰比不大于0.6,水泥用量不小于370kg/m3,坍落度為18￣20cm,擴(kuò)散度為34￣38cm。在混凝土中摻入適量的木質(zhì)素磺酸鈣等外加劑,對(duì)改善混凝土的和易性、增加坍落度、擴(kuò)散度和提高強(qiáng)度均是有利的。

2.1.7接頭拔管時(shí)間的控制。連接兩相鄰單元槽之間的施工接頭方式有多種,工程中最常用到的是接頭管方式。從混凝土澆筑完畢到旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)和全部拔出的時(shí)間,是隨混凝土的性能、接頭管的長(zhǎng)度、直徑和形狀及氣溫等條件的不同而變化的。拔管時(shí)間過(guò)早,會(huì)導(dǎo)致混凝土坍塌;過(guò)遲會(huì)因粘力過(guò)大而難以拔出,因此一定要掌握好拔管時(shí)間。

2.2地下連續(xù)墻滲漏的修復(fù)地下連續(xù)墻中出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象一般可分為點(diǎn)漏、線漏、面漏三種形式,其滲漏程度基本上可分為滲水、漏水、涌泥漿水等[3]。

2.2.1點(diǎn)漏、面漏的修復(fù)。對(duì)于不太嚴(yán)重的點(diǎn)漏、面漏,先用人工清除雜質(zhì),鑿去混凝土表面松動(dòng)的石子,并用水將表面清洗干凈、鑿毛,然后選用硫鋁酸鹽超早強(qiáng)膨脹水泥與一定量的中粗砂配制成的水泥沙漿或混凝土來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)。也可用TZS水溶性聚氨酯堵漏劑與超早強(qiáng)雙快水泥配合進(jìn)行防滲堵漏。對(duì)于較大的孔漏,為防止出水口繼續(xù)擴(kuò)大,現(xiàn)場(chǎng)可采用鍍鋅水管或塑料管作引流管插入漏水口,四周用快凝水泥嵌固,并在出水口處支設(shè)模板,拌制快凝混凝土形成止水內(nèi)襯墻,然后采用雙管壓密注漿封堵漏水點(diǎn)。注漿材料為:漿液采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥調(diào)制,水灰比0.8￣1.0;凝固漿液為水玻璃,水玻璃模數(shù)為2.5￣3.3,要求不溶性雜質(zhì)含量小于2?，F(xiàn)場(chǎng)可用工程地質(zhì)鉆機(jī)在漏水點(diǎn)正后方2m處開(kāi)機(jī)鉆孔,鉆孔深度比漏水點(diǎn)淺2m,孔徑為100mm左右,成孔后在孔內(nèi)并排插入2根注漿管,注漿管間距2cm左右,在其中一根管中首先用注漿泵泵入水泥漿,待發(fā)現(xiàn)水泥漿液從漏水點(diǎn)流出后,再在另一根管中泵入水玻璃溶液,由于水玻璃的凝結(jié)固化作用,過(guò)一段時(shí)間之后,滲漏點(diǎn)即可逐漸閉合。為增強(qiáng)封閉止水效果,同時(shí)填補(bǔ)可能存在的裂隙,應(yīng)繼續(xù)原地注漿30min左右,然后停止送入水玻璃,但邊往上拔管邊注入水泥漿液,用以填補(bǔ)鉆孔形成的孔洞。

2.2.2線漏的修復(fù)。首先對(duì)漏水處進(jìn)行割縫與剔槽,即人工修出寬3￣5cm,深15￣20cm的溝槽,然后用清水沖洗干凈滲漏處的夾泥和雜質(zhì);其次對(duì)溝槽進(jìn)行鑿毛、引流和封堵,具體做法是在接縫表面二側(cè)10cm范圍內(nèi)鑿毛,以增加外防水層和原混凝土的粘結(jié)力。鑿毛后在溝槽處安入塑料管對(duì)漏水進(jìn)行引流,并用封縫材料(即水泥摻和材料)進(jìn)行封堵,封堵完成待達(dá)到一定強(qiáng)度后,再選用TZS水溶性封漏劑,用泵進(jìn)行化學(xué)壓力灌漿,待漿液凝固后,再拆除注漿管,能有效地解決地下連續(xù)墻線漏的修復(fù)問(wèn)題。

2.2.3嚴(yán)重的漏水涌砂的搶修。當(dāng)遇到漏水涌砂嚴(yán)重而可能危及基坑或周圍建筑物安全時(shí),應(yīng)采取緊急措施,對(duì)其進(jìn)行處理。漏水孔很大時(shí),用土袋堆堵,然后用化學(xué)灌漿封閉,止水后,再拆除土袋?；佣侣岆U(xiǎn)必須固砂,才能止水,從而使基坑安全。通常所使用化學(xué)灌漿材料的水玻璃濃度為39￣42波美度,經(jīng)驗(yàn)證明,用清水稀釋成25波美度為最佳濃度,在這種條件下,漿液固結(jié)自形程度好,凝固時(shí)間和固結(jié)硬度都利于形成漿團(tuán)塊,堵塞漏洞。

3結(jié)論與展望

地下連續(xù)墻在工程中得到廣泛的應(yīng)用,體現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)主要有:

3.1施工中振動(dòng)小,噪聲低?，F(xiàn)在,地下連續(xù)墻能在城市建設(shè)工程中得到飛速發(fā)展的最大理由是施工時(shí)振動(dòng)小,噪聲低?？梢哉f(shuō)各種方法和各種挖掘機(jī)械都具備這一特點(diǎn)。對(duì)于地下連續(xù)墻的高度評(píng)價(jià)是:工期短,經(jīng)濟(jì)效果好,可晝夜施工。

3.2墻體的剛度大。地下連續(xù)墻可構(gòu)筑成很大的混凝土墻體,能承受較大的土壓力,在基坑開(kāi)挖時(shí)不會(huì)產(chǎn)生地基沉降或塌方等事故,因而在城市地下工程和臨近現(xiàn)場(chǎng)有建筑物的工程中它是一種不可缺少的方法。

3.3防滲性能好。由于地下連續(xù)墻的接頭處理得到了很大的改進(jìn),可使其防滲性能具有更可靠的保證。

3.4對(duì)周邊地基無(wú)擾動(dòng)。

3.5可用于逆筑法施工。將地下連續(xù)墻方法與過(guò)去的逆筑法結(jié)合起來(lái),能進(jìn)一步發(fā)揮這兩種方法的優(yōu)點(diǎn),既安全又合理。

3.6可用作剛性基礎(chǔ)?？梢园褖w組合成具有很大承載能力的任意多邊形,用以代替樁基礎(chǔ),沉井或沉箱基礎(chǔ)。

3.7適用于多種地基條件。地下連續(xù)墻對(duì)地基土的適用范圍很廣,從軟弱的沖積層到中硬的地層、密實(shí)的砂礫層、軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石等所以的地基都可以施工。

地下連續(xù)墻的上述優(yōu)點(diǎn),使其在基礎(chǔ)工程中得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)通過(guò)技術(shù)的發(fā)展、施工方法和機(jī)械的改進(jìn),地下連續(xù)墻的應(yīng)用前景廣闊。但,護(hù)壁泥漿、墻段的接頭、鋼筋等的構(gòu)造問(wèn)題還需要進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]陸震銓,祝國(guó)榮.地下連續(xù)墻的理論與實(shí)踐[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1987.

[2]叢藹森.地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2000.

[3]劉光云,白冷.地下連續(xù)墻滲漏的防治[J].重慶工學(xué)院學(xué)報(bào),2004,(1):36-37,43.