地下连续墙工字钢接头施工技术创新

梁亚华 戈祥林 范 波 梁海波

中国建筑第八工程局有限公司广西分公司 广西 南宁 530028

1 工字钢接头常规施工技术

地下连续墙按照施工顺序通常划分为首开槽、连接槽、闭合槽，其中首开槽须设置2个工字钢接头，连接槽设置1个工字钢接头，闭合槽无需设置工字钢接头。工字钢接头施工主要包括制作、安装定位、回填、刷壁等内容[1-5]。

1）工字钢接头制作：工字钢接头一般采用钢板现场分节焊接加工，加工完成后，将不同节段的工字钢转到钢筋笼加工场，拼装并焊接至钢筋笼两侧，随钢筋笼吊装入槽，通常在工字钢接头内侧翼板上通长焊接2块镀锌铁皮，混凝土浇筑时扩张，起到防混凝土绕流作用。

2）工字钢接头回填：在地下连续墙施工过程中，成槽宽度一般比设计槽段宽约40 cm，便于钢筋笼下放。在钢筋笼及接头下放之后，超宽部分采用砂袋或泡沫板进行填充密实（图1），为工字钢接头背面提供足够的支撑反力，也防止浇筑槽段混凝土绕流至接头背侧。

图1 地下连续墙工字钢接头回填示意

3）接头刷壁：在施工连接槽和闭合槽时，完成槽段的开挖、下放钢筋笼之前，需要对相邻已浇筑槽段的工字钢接头进行清刷，清除接头钢板上面的砂袋残留物、泥皮及绕流的混凝土，保证2幅槽段混凝土连接质量，避免接缝形成薄弱点，产生渗漏水。常用的刷壁方法为吊起刷壁器（图2），依靠重力上下来回刷壁，一般刷壁次数不少于20次，以刷壁器钢刷不带泥皮为止。

图2 刷壁器

2 施工技术改进与应用

2.1 锁口管＋砂袋回填

工字钢常规做法采用砂袋或泡沫回填，工艺成熟，操作简单，但是费工、费时，须花费较多的人力、物力去装砂袋、填砂袋。经过调查，部分工程亦采用“接头钢塞＋砂袋”的方式进行处理，但接头钢塞主要依靠起重设备进行拔塞，受限于槽段深度影响，钢塞埋得越深，钢塞的抗拔力越大，越容易造成拔塞失败，风险较大。因而该方式一般用于深度小于15 m的槽段。采用“锁口管＋砂袋”（图3）的回填方式进行处理可较好地解决以上问题：一是锁口管代替大部分砂袋，重复利用，可以省工、省时又降低成本；二是锁口管有配套的液压顶升架，可以施加6 000 kN以上提拔力，锁口管自身和连接插销强度大，施工安全可靠。

图3 锁口管＋砂袋回填示意

施工技术要点分析：地下连续墙工字钢接头采用“锁口管＋砂袋”的回填方式，须提前预备与槽段厚度一致的锁口管，开挖槽段宽度比锁口管外边宽10 cm左右，以填充密实砂袋。在施工过程中，较突出的重、难点是拔管时间把握不准，混凝土绕流与管壁黏结凝固，导致锁口管无法拔出。主要解决措施是采用在待施工槽段沿着锁口管外壁进行挖槽卸载土压力，并移除液压提升架，采用挖掘机等机械对锁口管敲振，使锁口管与初凝混凝土间产生松动或脱离，然后再进行拔管（图4）。

图4 锁口管侧压力卸载拉拔示意

2.2 成槽一体式刷壁器

传统刷壁工艺采用钢丝刷依靠重力贴着工字钢腹板腔上下洗刷，此工艺主要存在耗时长、效果差，对绕流凝结在工字钢腹板上的混凝土等硬块无法刷除等缺陷，形成后期接头渗流隐患。项目设计成槽一体化刷壁器，可将刷壁器安装在成槽机抓斗上，通过抓斗液压动力进行刷壁（图5），刷壁器宽度按工字钢接头腹板宽度确定。下方设置1排破碎齿，进行接头腹板内混凝土或硬块泥土的刮铲，上方设置钢刷，可进一步清刷细微杂物，一般刷壁10次左右均可刷干净，使用方便快捷，效果显著（图6）。

图5 成槽一体式刷壁器

图6 成槽一体式刷壁示意

2.3 接缝声呐渗流探测

声呐渗流探测技术，常用于水利、水电、地质灾害评估、地铁渗流监护、石油管线水文地质调查、基坑止水结构质量检测，主要通过三维流速矢量声呐测量仪对水流速度场进行测量。

如果地下连续墙体接缝存在渗漏，产生渗流场，声呐探测器阵列能够精细地测量出声波在流体中能量传递的大小与分布，依据阵列测量数据的时空分布，显示出渗流声源发出的方向，准确判断渗漏位置和渗漏程度，可在基坑开挖前进行注浆止水加固处理，大大降低了开挖后的渗漏或涌水涌砂事故的风险。

基坑工程使用声呐渗漏检测，通常在迎土面靠近接缝位置提前埋设φ60 mm检测管（图7），作为探测仪检测路径，并在进行坑内降水后，使基坑内外形成水头差，才可检测接缝渗漏情况。

图7 检测管埋设示意

3 结语

基坑开挖过程接缝渗漏、涌水涌砂事故会造成周边地面、道路及建（构）筑物开裂、塌陷等风险。尤其对于周边环境复杂、水文地质条件差的深基坑工程，如何做好地下连续墙接缝渗漏处理，采用新技术新工艺进行施工，提高施工质量，做到事前预防控制，是成本控制、安全风险管控重、难点。