地连墙施工锁口管拉拔问题处理

沈耀辉

(厦门大学嘉庚学院　福建漳州　363105)



地连墙施工锁口管拉拔问题处理

沈耀辉

(厦门大学嘉庚学院福建漳州363105)

针对地连墙施工中采用锁口管连接接头拉拔问题的处理难点，结合深圳中航二期地连墙某槽段锁口管拉拔问题处理的方法进行说明。主要施工方法是凿除锁口管两边临开挖侧的混凝土，使露出钢筋及锁口管，切除锁口管，结合受力计算，在开挖槽内制作钢筋笼，与原地连墙钢筋焊接，并浇筑混凝土覆盖。结合现有理论研究，分析残余锁口管生锈膨胀可能，并结合实际使用情况证明处理方法有效。

锁口管；地连墙；事故处理

0　引言

深圳市中航广场位于深圳市福田区，项目总造价3 790万。第二期位于近深南中路的场地南部且邻近地下铁路保护范围，包括余下的商业裙楼及地库连四层地下室。施工环境复杂，施工难度大。经设计采用800mm 地下连续墙作为基坑围护。地连墙施工中常采用锁口管的连接方式[1]，在施工中，先沉管固定，然后浇筑混凝土，利用锁口管作为连接接头，在混凝土终凝前进行拉拔。何时开始拉拔很重要。拔早了，混凝土会在槽段中流动，不能固定成型；拔晚了，会导致锁口管无法拔出。在软土地区中也容易出现锁口管顶拔失败现象[2]。如果拉拔失败，由于锁口管靠近沟槽壁两侧混凝土保护层很薄，长期浸泡在地下水中容易生锈腐蚀，根据现有的研究资料，钢筋发生锈蚀后会发生体积膨胀，其铁锈的体积是相应钢筋体积的2～4倍，在混凝土和钢筋的接触的位置产生压应力，严重时会因混凝土主拉应力过大而开裂。锁口管为空心钢管，即使在管中注入混凝土填实，也无法完全避免地下水渗透，若在粉砂富水地层则渗水更加严重[3]。锁口管两侧槽段墙体之间联系较弱，在土压力作用下容易发生侧移变形，特别是没有横梁或者楼板顶紧的情况下，因此必须进行专门处理施工。中航二期地连墙工程在2010年1月25日施工9#槽段时便发生了这种情况(此锁口管在9#槽段与8#槽段之间，而8#槽段此时尚未施工，该段地连墙离地面深度35.5m)。浇筑完混凝土后由于拉拔锁口管时间较迟，在拉拔过程中，锁口管发生断裂，只拉拔出4.5m，其余31m仍留在槽段内。下文以此为例说明处理措施。

1　处理方法

(1)施工8#槽段，锁口管留在8#～9#槽段之间，8#槽钢筋笼改变与9#槽搭接处封口筋的形式，由凸改为凹，8#钢筋笼重新修改细化。

在施工8#槽段时，由于锁口管靠近8#槽段面是圆面，因此靠边的两个角落较难把土完全挖干净，尽量用冲击锤和方锤靠近锁口管冲击和洗刷。没办法去除的部分土石等逆做法施工时取锁口管后人工清除。

为防止迎土面锁口管长期受潮生锈而膨胀挤压混凝土，当8#槽段制作完地连墙后，在迎土面施工2排(每排9枝)直径600mm的止水搅拌桩，搅拌桩的详细距离如图1所示，桩底深至该段地连墙底部，即桩长35.5m，桩底标高-24.0m。在8#及9#槽槽附近增加空隙水压测管及水直立管，以监测及证明止水效果，如图2所示。在进行降水试验时，如果止水效果不好，则需增加搅拌止水桩进行加固。以免在暗挖开挖过程中发生发生漏水[4]。

(2)在进行逆做法施工时，把8#与9#槽之间宽度为2 200mm的混凝土凿除，厚度为520mm，沿墙身深度方向分段施工。为避免出现事故，分段距离不宜太大，此工程采用1 320mm为一段。同时切除开挖面一侧锁口钢管，如图2所示。然后把8#槽段靠锁口管位置残留的土石清除，锁口管靠迎土面周围如果发现混凝土未达标，则清除至完整混凝土面，同时在锁口管内外表面上刷改性防水沥青，后续回填混凝土，确保质量及防水。由于后续操作中是开挖面做支护，因此可以做到整条锁口管回填混凝土。

(4)后做部分的抗力计算

土压力值：取地下四层地连墙进行计算，由于有地下三层板和地下四层板的作用，这里只考虑一层地连墙的受弯计算，地连墙支护断面图如图5所示。

(a)求Ea1：主动土压力系数Ka=0.099 8，

配筋为：

M=23.33kN·m<1 739.36kN·m

满足抗力要求。

(4)开挖到B4层(最底层地面处)时，清除余下锁口管内泥土并注入混凝土。

2　处理效果分析

为避免后期锁口管生锈膨胀渗水，本处理方法主要采用以下3道工序来保障：

(1)两排止水搅拌桩。加强监测，如果止水效果不好，则增加一排。深搅充分，注浆均匀。后期使用过程也应定期监测，随时采取加强措施。

(2)在锁口管表面上涂刷改性防水沥青。防止水向基坑渗透。与钢筋之间留70mm做混凝土保护层。

(3)开挖槽内制作钢筋笼与原钢筋焊接牢固，浇筑混凝土，限制裂缝扩展。根据李悦[5]和眸艳君[6]的研究可知，由于钢筋锈蚀膨胀力的作用，混凝土最大主拉应力呈不均匀分布，钢筋和混凝土接触界面混凝土最大主拉应力较大。在地连墙外侧(即有地下水一

侧)，混凝土最大主拉应力随着路径映射距离的增加先降低后增加。在路径映射距离为13mm左右时，混凝土最大主拉应力达到最低值。在保护层最外侧则明显高于应力最小值。因此，随着锁口管的锈蚀增加，锁口管外侧的混凝土极有可能会开裂破坏。而在地连墙内侧，混凝土主拉应力同样出现在钢筋和混凝土的接触位置，但随着路径映射距离的增加，最大主拉应力减小，最后几乎为零。因此，加强地连墙内侧的强度，可以限制膨胀裂缝的扩展。即使锁口管生锈严重，内侧混凝土也不会因为生锈膨胀开裂。

普通建筑钢筋生锈一般是因为保护层碳化，钢筋在弱酸性环境中生锈，导致生锈膨胀开裂，这个过程一般要数年后才会表现出来。而在地连墙中，由于长期处于地下水位以下，如有渗透水存在，钢筋生锈则快很多。中航二期暗挖工程从2011年底完成以来至今，经过长期跟踪观察，未出现漏水及墙体裂缝出现现象，说明此处理方案可行。

3　结语

地连墙埋深大，锁口管拉拔是关键步骤之一，施工时要注意拉拔时间，减少拉拔事故。一旦拉拔出现问题，锁口管留置墙内，只能采取后期补救措施。采用本文方法既可保证墙体支护作用，又可有效防止锁口管生锈膨胀导致墙体开裂渗水。

[1]陈怀伟.杭州地区地下连续墙施工工艺研究[D].上海:同济大学，2008.

[2]张国梁.软土地区影响锁口管顶拔的因素及控制措施[J].城市轨道交通网，2011(6):50.

[3]程振华，袁晓晴，李建高.粉砂富水地层超深地下连续墙接头质量控制[J].铁道建筑，2012(3):89.

[4]吴小军，刘晓粤.中山八站地下连续墙施工混凝土绕流问题浅析[J].交通科技，2006(3):47-49.

[5]李悦，颜超，辜中伟.钢筋混凝土锈蚀膨胀力的数值模拟研究[J].建筑技术，2013(3)198-201.

[6]眸艳君，袁迎曙，姬永生.基于钢筋锈蚀膨胀的混凝土应力分析方法[J].淮海工学院学报(自然科学版)，2006(1)66-70.

The treatment method of the difficulty in drawing the tube during the construction of diaphragm walls

SHENYaohui

(Xiamen University Tan Kah Kee College，Zhangzhou 363105)

In this paper, an example from some groove segment of the second phase of the project of China Aviation Technology Shenzhen Co., LTD was given to show how to solve the difficulty in drawing joint of lock aperture tube during the construction of diaphragm walls.The key points are as follows.First, chisel off the concrete on both sides of the tube near the end to be excavated so as to expose rebar and lock aperture tube, then cut off exposed lock aperture tube , and then make reinforcement cages in the excavated trench and weld them with the existing rebar of diaphragm walls , and finally pour concrete.Some existing theories were applied to analyze the possibility of expansion due to rust for the residual steel tube.Actual operation shows that such a solution is effective.

Locking pipe; Continuous underground-wall construction; Accident treatment

沈耀辉(1982.10-)，男，讲师。

E-mail:yhshen@xujc.com

2013-06-18

TU753.8

B

1004-6135(2016)06-0035-03