常州地铁1号线地下连续墙缺陷处理对策

禹鹏飞

(中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京 101100)

0 引言

基坑开挖前，需要在地面上采用挖槽机械沿着工程周边开挖出一条狭长深槽，在槽内吊放钢筋笼，然后灌筑水下混凝土，筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁。这种钢筋混凝土墙壁，称作地下连续墙，能起到截水、防渗、承重、挡土的作用。地下连续墙具有刚度大、强度高、适用范围大等优点，广泛用于深基坑尤其是地铁车站基坑的支护结构中[1]。地下连续墙是基坑重要的防水结构之一，如果地下连续墙存在某些缺陷(如接缝质量存在问题)，会给基坑围护结构的防水性能带来巨大威胁，甚至导致涌水、涌沙等危险现象[2-4]。因而如何处理地下连续墙缺陷是一个关系基坑安全的重要问题，也是一个难点问题[5-8]。通常采用增加地下连续墙槽段、钻孔灌注桩或高压喷射注浆等方法对墙体进行结构性补强和止水修复[9]，但都需要较大的工程投入。在实际施工过程中，可以考虑采用比较灵活的方式进行有针对性的处置。

本文结合常州地铁1号线科教城北站地下连续墙缺陷处理实践，针对不同缺陷，分别采用不同的处理方式，为类似工程提供借鉴和参考。

1 工程概况

常州地铁1号线科教城北站位于花园街与滆湖中路交叉口处，沿花园街南北向布置。设计标准段基坑深16.7 m，采用 800 mm厚地下连续墙围护结构，主体结构侧墙厚700 mm，端头井侧墙厚800 mm。车站顶板厚900 mm，中板厚450 mm，底板厚1 000 mm。侧墙为800 mm厚地下连续墙+700 mm厚内衬墙的复合墙。车站总长208.8 m,标准段宽19.7 m。车站线路由南向北为 2‰的上坡，结构顶板覆土约 3.0 m。车站共设2组风亭和3个出入口。车站总建筑面积 11 942.7 m2，采用明挖法施工。

车站基坑围护结构地下连续墙分为NQ××(车站北端连续墙)、SQ××(车站南端连续墙)、WQ××(车站西侧连续墙)、EQ××(车站东侧连续墙)4类，共计86幅。地下连续墙厚度为0.8 m，槽深约30.5～36.5 m，采用H型钢接头，混凝土强度等级为C35(水下)，详见表1。

表1 科教城北站地下连续墙分幅表

2 地下连续墙缺陷处理

2.1 渗漏可能原因分析

地下连续墙在基坑支护当中属于较为稳定和抗渗透性较好的措施。但是由于地下连续墙施工的不连续性、施工质量、偶发因素等原因，在基坑开挖过程中，地下连续墙常常会产生程度不一的渗透漏水情况。具体原因从施工角度大致可以分为如下几种：

1)相邻两幅地下连续墙垂直度因施工质量而产生一定的偏差，接缝处存在较大的缝隙而发生渗漏水、涌沙等现象。此施工偏差常常会导致较大的渗漏问题，甚至会危及整个地下连续墙的强度和稳定性。

2)相邻两幅地下连续墙接头处未进行彻底处理，刷壁留有残余，最终造成接缝处产生漏水、涌沙的现象。这种施工质量问题在现场较为常见，很难做到万无一失，施工时需要严把质量关，从源头减少此类问题的出现。

3)混凝土浇筑过程中产生绕流现象，侵入地下连续墙的接缝内部而未清除干净，最后造成接缝处漏水。

4)地下连续墙在浇筑混凝土的过程中因为护壁质量问题而发生塌孔、夹泥等现象，造成渗漏水、涌沙，这是出现严重管涌的主要原因之一，需要在施工过程中严格把控护壁质量。

2.2 地下连续墙缝(洞)管涌处理

1)轻微管涌处理

当地下连续墙的缝(洞)出现轻微管涌并且管涌存在较为明显的水压力时，处理方法如图1所示。

图1 轻微管涌处理示意图

处理步骤如下：

①处理漏水部位，使之能够适合导流管的设置。②根据不同的漏水规模插设不同直径的导流管，以减小水头压力，为后续封堵提供条件。导流管长度应超过堆积的封堵材料，但不宜过长。③在导流管和墙体之间采用封堵材料(如堵漏灵、双快水泥等)进行封堵。④封堵导流管。⑤在地下连续墙外侧进行相应的止水处理，如采用注浆处理或旋喷桩止水等方式。

2)严重管涌处理

在基坑开挖过程中，如果地下连续墙缝(洞)出现严重管涌的现象，此时由于水头压力较大，采用上述轻微管涌处理方法有一定难度，处理效果有限，可采用图2所示的方法处理。

图2 严重管涌处理示意图

严重管涌时采用钢板封堵，钢板大小视漏水情况而定，处理步骤如下：

①对地下连续墙漏水点附近进行剔凿处理，以满足钢板的设置。②把封堵钢板紧贴于地下连续墙漏水点附近，使钢板上的导流钢管正对漏水点，通过泄流来减小水头压力，为后续封堵创造条件。钢板大小以800 mm×800 mm为宜，不宜过大，以免过重难以操作。③打入膨胀螺栓，使封堵钢板固定在地下连续墙上。④采用棉纱拌和油脂材料(黏状油脂)及堵漏灵(50%水乳型)或快硬水泥进行封边和裂隙填充。⑤在封堵钢板和地下连续墙的黏结达到一定强度时关闭阀门。⑥在地下连续墙外侧进行相应的止水处理，如采用注浆处理或旋喷桩止水等方式。

2.3 开挖面的阴角部位管涌处理

上述管涌处理主要是针对地下连续墙平面处的漏水现象，如果基坑开挖过程中，地下连续墙与开挖土体的阴角部位出现管涌现象，可采用图3所示方法进行处理。

图3 阴角管涌处理示意图

处理步骤如下：

①对地下连续墙管涌部位墙体进行处理，插入导流管，导流管直径不宜小于100 mm，且要加装阀门。②用袋装水泥筑两道围堰，其中第二道围堰高度要超过第一道围堰，两道围堰之间视导流管长度而留有一定空间。③在第一道围堰内填入碎石，加盖板，同时施加一定的压力，此道围堰碎石需确保填满，以起到过滤管涌泥沙的作用。④在第二道围堰与地下连续墙形成的空仓内浇筑混凝土或水泥浆液，同时灌入水玻璃，使之快速凝固。⑤待混凝土或水泥达到一定强度(约70%以上)后关闭阀门。⑥在地下连续墙外侧进行相应的止水处理，如采用注浆处理或旋喷桩止水等方式。⑦拆除围堰，继续下一阶段施工。

2.4 紧急情况处理

若地下连续墙夹泥严重，开挖时出现严重涌水、涌沙现象，需立即回填土反压，并在涌水口相对应的地下连续墙迎土面进行注浆处理或者用旋喷桩止水加固。旋喷桩机安置在成孔桩位上，确保最终桩位偏差不得大于50 mm，成桩垂直度不大于1%。将旋喷桩芯管插入孔内，在插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，可边射水、边插管。必要时可增设一口降水井，降水井深度在基坑底下6 m，降水至基坑底下1 m，减少水压力，降低风险。

2.5 处理效果

地铁车站施工过程中，先后发现渗漏水情况9处、湿渍5处、轻微管涌2处，部分轻微管涌及湿渍如图4所示。通过上文处理方法及环氧树脂处理，及时整改相应缺陷，如：延政大道站大里程二十单元负二层西侧墙和十九单元负一层东侧墙发生轻微管涌现象，通过导流管加封堵的措施来处理；延政大道站大里程十九单元负一层西侧墙和二十单元负二层东侧墙发生渗漏水现象，通过环氧树脂处理。处理效果良好，后续未发生严重管涌的情况。

图4 轻微管涌及湿渍照片

3 结论

本文以常州地铁1号线科教城北站为工程背景，对深基坑地下连续墙可能产生的缺陷问题进行分析和处理。

1)对地下连续墙缝(洞)轻微管涌、严重管涌和阴角部位管涌现象，分别采用导流管加封堵材料、钢板加膨胀螺栓封堵、导流管加两道围堰的方法进行治理，同时制订了注浆处理或者进行旋喷桩止水加固等紧急处理方案。

2)实践表明，缺陷处理方案可行，效果理想，车站地下连续墙没有发生大规模的管涌现象。

3)常州地铁1号线科教城北站地下连续墙缺陷处理方案表明，在实际施工过程中除了增设地下连续墙段、钻孔灌注桩、高压旋喷等措施外，还可以采用比较灵活的低成本的处理方式。