某工程地下连续墙施工过程中遇到的问题及解决方法

张鹏汪庆

（上海仁泓工程咨询有限公司 200232）

1 工程概况

1.1 工程简介

芙蓉江泵站及调蓄池工程的主体结构为T形地下连续墙。该墙既作为深基坑的围护结构，又作为地下结构的外墙，即两墙合一式地下结构体系。建成后深基坑上部为泵站，下部为调蓄池，平面尺寸为42.9m×21.8m，开挖深度26.3m（见图 1）。

图1 地下连续墙平面布置及分块情况

地下连续墙壁厚0.8m（T形部分也是0.8m），墙深45.3m，顶标高2.8m，墙底标高-42.5m；平面周长133.2m，共分28个槽段，其中，T形段24个，L型（四个角）4个，地下连续墙接头采用锁口管。

1.2 工程地质情况

工程地质情况见右表。

③、④层为淤泥质粘土，呈流塑状态。局部夹较多薄层粉砂，开挖时易发生塌方、管涌、流砂等不良地质现象。是地下连续墙施工时极易发生塌方的地层，可能会危及墙外建筑设施的安全，需重点加以防范。

工程地质情况表

2 地下连续墙主要施工流程

施工流程见图2。

图2 地下连续墙主要施工流程

泵站共有28幅连续墙，全部按图纸分幅进行施工。成槽时先施工搅拌桩加固过的区域，再施工其他区域。在施工前准备先在各个阳角位置进行深层搅拌桩施工，以防在槽壁施工中发生塌方。保证地下连续墙工程成功的关键工序为导墙修筑施工、泥浆制备及护壁、导管浇筑混凝土、接头锁口管处理和接缝防渗处理。

3 出现的问题及处理措施

3.1 E1槽段

3.1.1 出现的问题及分析

导管脱落19根，计28.5m，混凝土面距孔口24m，二次重新下导管，故混凝土接头处必有夹层混凝土。槽底沉渣150cm。

导管脱节后，前后两次水下混凝土之间存在一个大致呈水平的夹层。这一夹层多为水下混凝土与泥浆的混合体。显然，这一夹层的存在必将影响地下墙的结构承载能力，也可能造成一个渗流通道。因此，必须认真对待并采取一定的补救措施。

3.1.2 补救措施

3.1.2.1 夹层标高的判断

据现场实录，发现导管脱节时的已浇混凝土面的高度约21m左右，即导墙面以下24m上下。标高大致为-20.24m，即底板面层以上2.0～2.5m之间，但考虑到灌注时已经形成夹层的高度比发现时可能还低一些，则这一夹层实际存在的标高约在-21.0～-19.0m，即底板面以上1～3m的范围内。此外，这一夹层并不是水平的而是中间高两边低的上凸状斜面，坡度一般1∶（4～5）。所以基本上可以判断，软弱夹层的厚度为20～30cm，上下波动在50～80cm 之间（见图 3）。

图3 软弱夹层情况

3.1.2.2 补救措施的方案简述

如上所述，两次水下混凝土之间的软弱夹层必然会削弱地下墙的结构承载力，又因其部位正好处在地下墙弯矩最大处附近，所以补强的必要性更为突出，也有可能造成局部渗漏通道，为此，拟采取以下措施进行补救：

a.墙外采用钻孔灌注桩加强。拟在E1段一竖的两侧，各加φ800钻孔灌注桩两根（共4根）（见图3）。局部钢筋笼为20-φ28，有效长度5m，即以标高-20.0m为界，上下各2.5m分布，而水下混凝土高度按超高2.0m计算，混凝土高度为7.0m。

按《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）计算，φ800C30钻孔灌注桩20-φ28配筋时，单根承载力M=860.8kN·m，我们认为完全可以补偿由于软弱夹层所影响的地墙承载力。

b.墙内视情况局部加固。开挖时经监测，如E1段未出现异常，则坑内加固似可不必再行实施。若此段位移有所异常，经现场研究可采取如下措施：

ⓐ到达标高-20.0m前停止全面开挖，改为局部（E1附近）开挖，待处理好以后，再扩大开挖范围；

ⓑ在标高-20.0m即夹层附近，凿开混凝土，露出钢筋，范围为高×宽＝1.0m×3.8m，用δ20钢板分块塞焊与钢筋焊在一起，然后用微膨润混凝土封面。

c.墙外压密注浆。拟在E1段钻孔灌注桩之间、钻孔灌注桩与T段一竖之间用深层压密注浆办法，对加强区进行双液注浆，共布设压浆孔4个，注浆有效高度8m，深度至标高-22.5m。

3.1.2.3 补救措施的实施时间

拟安排在E2槽段完工后实施。先进行钻孔桩，后进行注浆，施工时间3～4天。内补强在开挖时酌情进行。

3.2 E3槽段

在30～35m处遇不明障碍物（见图4）。

从超声波资料来看确实存在一不明障碍物，根据图纸上的尺寸，钻孔桩与地下墙的净距在3m左右，如果确实是坑内钻孔桩，那么其垂直度仅为1/20，出现此种情况的概率极小。鉴于上述理由，我们排除了钻孔桩的可能。根据我们现有的技术水平与检测手段，极难判定地下不明障碍物的大小、深度、材料性质，我们只能从实际出发，提出以下的处理与补强办法。

图4 不明障碍物情况

3.2.2 解决方案

a.对于A处的障碍物，由于钻机已将土体全部挖除，如果更换钻头换新型号的钻机重新对于不明障碍物钻扫，由于深度达到30多m，且钻头是在一边受力、一边不受力的状态下钻进，其效果估计不会很理想，而且此槽段已经历20多天，随时有塌方的可能，钢筋笼必须尽早入槽，刻不容缓，因此，再采用钻削的方法将不明障碍物钻除的想法恐怕难以奏效。

考虑到时间紧迫，我们设想采用割钢筋笼的办法以使钢筋笼能够顺利入槽。具体做法是将不明障碍物处的钢筋（主筋2）弯折，使其能够避开障碍物，其他钢筋（主筋1）不变，见图 5。

图5 钢筋调整示意图

b.对于北侧锁口管处38m有一台阶的问题，我们考虑将钢筋笼北侧可能碰到台阶的主筋割除（钢筋笼竖向起吊后完成），同时在内侧主筋上焊接相当长度的主筋（制作钢筋笼时完成）以弥补其强度，如图6。

图6 北侧锁口管处钢筋处理示意图

c.对于E3南侧锁口管处32m下有40cm的偏移，我们拟将32m以下主筋向内靠拢，底部最大横向偏移控制在45cm，以使钢筋笼能够顺利下放。

d.由于钢筋笼中间部位主筋已被割除，长度为13.0m、宽度为0.7m，对结构受力会带来不利影响，为加强该部位的强度，决定在E3的外侧T形一竖两侧各加一根φ800钻孔灌注桩，配筋长度16m，我们认为两根φ800钻孔灌注桩可以替代地下墙缺少的部分。桩底与墙底齐平；高15.0m，上部30m无混凝土部分回填土沉实。

3.3 N1、N6、W1 槽段

3.3.1 出现的问题

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此三幅槽段出现了接头渗漏。究其原因，主要是由于清基效果不理想、锁口管提拔时间掌握不当、接头渗漏以及墙底渗漏四方面原因造成的，不仅需要处理和加强，更值得以后施工时特别注意。

3.3.2 补救措施

a.注浆。此三幅地下连续墙浇注混凝土时，沉渣过厚，虽然为了提高地墙底部承载力设计已经要求在墙底进行注浆加固，但为慎重起见，我们拟在注浆时加大力度，提高浆液配比和加大水泥用量。

b.接头渗漏。由于起拔锁口管的时间过早，在渗漏方面地下墙的接头会成为薄弱环节，将来开挖时难免发生渗漏，只待到时外侧注浆封堵。

c.墙底渗漏。W1段有2.5m、W2段有1.5m未能到设计深度。未能有效地截断⑦层微承压水，对将来开挖与封底均带来不利影响，尤其W1、W2均在西侧，近110kV变电站，此处如发生渗漏、塌陷，后果将十分严重。对此要进行修补。坑内注浆固然能部分地弥补，但这一深度仅在31.8m以上，而对42～45m深的墙根是无能为力的，必须在开挖前在墙外侧进行处理。目前，深层帷幕处理效果比较好的只有旋喷桩一种，一般在50m以内还是可以的。我们最终将选择旋喷桩进行墙底堵漏。具体布置是在每幅地墙一竖两边分别布置4根，桩径800mm，搭接200mm，深度在地面以下41～46m，相应标高为-37.5～-42.5m。具体布置见图7。

图7 旋喷桩布置

4 结语

导管脱节形成夹层、成槽过程中遇不明地下障碍物、分幅之间出现渗漏等在地下连续墙施工中是经常出现的问题，这就要求在施工前要保证质量。导管在浇筑前检查其质量，避免在混凝土浇筑中发生脱节而形成夹层；对于分幅之间的渗漏问题，在混凝土浇筑前要保证刷壁的质量。如已形成以上问题，在施工中采取相应可取的施工补救措施。

a.如形成大范围的夹层，首先要在墙外补强，补强措施可采用灌注桩等，墙体要局部加固，并要采取防止渗漏的措施。

b.如遇地下障碍物，首先要探测其位置及物体，钢筋笼作局部调整，但要保证其整体刚度、强度满足原设计要求。

c.对于地下连续墙的渗漏处理，可采取高压旋喷桩外围堵漏，渗漏量小时，可采取早强类堵漏材料进行堵漏，在水压较大时可采取软管引出水再堵漏。