兼作永久墙的地下连续墙缺陷处理研究

罗永健，黄俊光

（广州市设计院 广州510620）

0 引言

地下连续墙具有整体性好、抗侧刚度大、止水效果好、强度高、防渗性能好以及施工时对周围环境影响小等特点，在周边环境有较高保护要求的深基坑工程中应用越来越广[1]。支护结构与主体结构相结合是地下结构建设的一种有效经济的方法，是近年来迅速发展和应用的主要方向[2]。两墙合一的连续墙在施工期间作为基坑的支护竖向支护结构，主要发挥挡土止水的作用；进入主体工程投入使用期间，它又作为地下室的结构外墙，成为主体结构的一部分。兼作永久墙的连续墙的支护型式有止水、支挡、防渗以及地下室结构外墙的作用，具有明显的技术可行性及经济合理性[3-9]。

区别于一般支护连续墙，兼作永久墙的地下连续墙的设计，需同时满足基坑开挖和永久使用两个不同阶段的强度和变形要求[10]，设计应包络设计所有工况，但同时应考虑现场施工效率及便于现场施工操作。实际工程中，受施工水平及水文地质条件等因素的影响，地下连续墙墙体在开挖后会存在露筋、鼓包、蜂窝麻面以及接缝渗漏等问题，影响永久使用，需要有效的预防控制以及后续处理方法。

本文通过具体工程实例分析研究兼作永久墙的连续墙质量缺陷的控制处理方法。

1 常见缺陷及控制方法

1.1 连续墙混凝土露筋

露筋即连续墙钢筋没有被混凝土完全包裹，裸露在外，主要是施工连续墙时浮浆破除出现破皮的情况（见图1a）。

控制方法：管控混凝土的各项指标，在浇筑时严格保证振捣的密实性，同时按要求控制连续墙的浮浆破除速度。

1.2 连续墙混凝土鼓包

连续墙混凝土鼓包即由于地质原因及地下水位上下浮动冲刷泥浆护壁，连续墙施工时泥浆护壁失效塌孔，造成局部尺寸大于设计图纸的情况（见图1b）。

图1 连续墙露筋及鼓包Fig.1 Exposed Reinforcing Bars and Concrete Bulge of Diaphragm Wall

控制方法：严格控制护壁泥浆的选材，施工前进行泥浆配合比试验确定合适参数，针对深厚的淤泥层及地下水位浮动大的地层，在连续墙两侧设置护槽搅拌桩。

1.3 连续墙混凝土蜂窝麻面

蜂窝是指连续墙混凝土表面露出石子的深度大于5 mm（无露筋现象），且周边无水泥砂浆的蜂窝状缺陷（见图2a）。麻面是连续墙表面上出现无数的小凹点的现象（无露筋现象）。蜂窝麻面主要是由于配合比不符合要求，砂浆与石子分离造成的。

控制方法：施工阶段严格水泥砂浆管理，控制施工时的水灰比小于0.6，每m3使用的水泥量大于370 kg，搅拌后的混凝土塌落度控制在18～20 cm 的范围，且水泥配合比应在施工前通过现场的试验确定。

1.4 连续墙混凝土孔洞

连续墙混凝土孔洞是指混凝土中孔穴的深度和长度都大于保护层的厚度，产生孔洞的连续墙一般还会出现露筋的现象，且常在连续墙端头混凝土与型钢交接的部位出现（见图2b）。

控制方法：制定混凝土振捣流程及顺序，选择正确的振捣方法，同时监控防止漏振；水泥拌制和使用时必须进行检验，混凝土现场的浇筑及振捣应按照正确的操作流程及方法进行。

1.5 连续墙渗水

一般出现在连续墙端头混凝土与型钢交接的部位，是由于连续墙工字钢接头处存在部分夹泥现象，在基坑外侧地下水作用下，由工字钢接头薄弱处向基坑内突涌，造成地下连续墙出现渗水现象（见图2c）。

控制方法：连续墙完成槽位开挖后，应按图纸尺寸要求检查槽位、槽宽、槽深及垂直度等指标，满足图纸要求后，方可进行清槽换浆工作，且在换浆前应清刷接头面，不得残留有夹泥等无用粘着物，浇筑连续墙混凝土时应间隔转动接头管，拔管时注意保护接头处的混凝土。

图2 连续墙蜂窝麻面、孔洞及渗水Fig.2 Honeycombs and Pitting Surface，Holes and Seepage of Diaphragm Wall

2 实例工程

2.1 工程概况

某项目位于广州市海珠区，基坑面积约10 218.7 m2，周长约476.2 m，开挖深度约19.63 m，基坑设计按安全等级为一级，围护结构采用1 m 厚连续墙（兼作永久墙）+2 道钢筋混凝土支撑，基坑的典型平剖面如图3 所示。

图3 基坑平面及剖面图Fig.3 Foundation Pit Plane and Section View

基坑开挖范围岩土层主要为：杂填土、淤泥质土（流塑）、粉细砂（松散）、中砂（松散～稍密）、粗砾砂（稍密～中密）、粉质粘土（可塑-硬塑）及强风化泥质粉砂岩。

2.2 缺陷统计

基坑开挖至第2 道支撑底发现已施工的连续墙均存在明显的表观质量缺陷，质量缺陷主要表现为：墙体露筋（主要体现在连续墙顶与冠梁相接处夹渣、露筋严重）、墙体蜂窝麻面以及连续墙槽段接头存在缝隙及孔洞，具体统计如图4 所示。

图4 缺陷统计Fig.4 Defect Statistics

2.3 缺陷原因分析

⑴施工及使用阶段裂缝计算按内外侧0.2 mm控制，最大配筋为32@70，竖向受力筋净间距仅为38 mm，混凝土浇筑困难；

⑵密间距情况下，施工时混凝土浇筑仅采用常规振捣方法，未采用有针对性的有效措施；

⑶开挖范围存在流塑状淤泥质土以及松散粉细砂，榻孔情况严重，但施工连续墙时成槽护壁不充足且清孔不干净。

3 缺陷处理方法

从缺陷统计可以看出，本项目大面积连续墙出现质量缺陷，揭露基坑支护及永久地下室外墙存在以下风险：

⑴连续墙露筋、麻面、连续墙顶与冠梁相接处夹渣，连续墙实际厚度小于图纸设计厚度；

⑵连续墙顶与冠梁相接处夹渣、连续墙槽段接头存在缝隙及孔洞，基坑施工以及后期正常使用时，墙体渗水；

⑶连续墙表层出现质量缺陷，保护层厚度小于图纸设计厚度。

基于上述情况，本项目的初步处理意见如下：对已发现缺陷问题的连续墙及时进行处理修补，具体方法如下：

3.1 露筋的处理方法

连续墙露筋首先用冲击工具将处理范围内松散薄弱的混凝土剔除，具体方法为用铁锤+铁钎进行人工凿除或电钻剔除或高压水枪冲洗，然后将钢筋上的铁锈清洗干净，提前浇水湿润，再用拌合均匀的水泥浆将露筋部分涂刷填实，待水泥浆稍微风干后再用防水砂浆抹压平整，如遇露筋严重的可采用喷射高标号混凝土及挂网的措施进行处理。

3.2 混凝土鼓包的处理方法

对于鼓包的混凝土墙面，根据混凝土墙面具体情况，确定好需要打凿的范围，并在周围做好标记，然后用扁钻凿除需要凿除的混凝土墙面，并用尖钻将其表面凿成间距均匀分布的横向或竖向槽条。凿除过程中严禁用大锤或野蛮施工，注意保护混凝土结构，以免混凝土墙面凿除后又采取修补的方法进行处理，然后将混凝土墙面清理干净，提前浇水湿润24 h，用白水泥浆饰面，再采用成品防水砂浆抹压平整。

3.3 蜂窝的处理方法

对于小而浅的蜂窝：将调好的砂浆用批刀压入蜂窝面，同时注意抹平表面刮除多余砂浆；养护24 h，填补的砂浆达到一定强度后，使用角磨机或者砂纸打磨混凝土表层。

对于大且深的蜂窝：先用铁锤+铁钎剔除蜂窝处松散薄弱的混凝土及无用的砂石，冲刷干净后支模浇筑高一等级的自密实抗渗细石混凝土，仔细养护7 d以上。对影响承载力同时难于清除的深蜂窝，在缺陷处埋设压浆管及排气管，表面支模浇筑高一等级的自密实抗渗微膨胀细石混凝土，封闭处理范围后表层再用防水砂浆抹平，检测后达不到要求时，再采用预留的压浆管压入水泥浆进行处理。

3.4 麻面的处理方法

首先凿除麻面处松散薄弱层，然后用清水清洗干净，再向凿除处混凝土表层喷水，待吸水饱和后，在混凝土表面均匀涂抹防水砂浆，以上操作反复进行不少于4 次，直至向麻面凿除处被水泥浆完全覆盖。养护24 h 后，用涂抹水泥灰的方法进行细部的修补恢复，保证新旧混凝土面的平顺、密实。

3.5 孔洞的处理方法

首先凿除不密实的混凝土及突出的石子颗粒，宜采用斜向凿除的方式防止有死角，便于灌筑混凝土。然后用高压水枪冲洗凿除干净的孔洞，表层喷水充分湿润，在连续保持湿润72 h 后，在孔洞处支模浇筑高一等级的自密实抗渗微膨胀细石混凝土，注意采用小振捣棒认真振捣严实，再用防水砂浆抹平。

对于较大的孔洞在浇筑混凝土前须支好模板，再浇筑混凝土，伸出结构面的混凝土影响后续施工时，可将伸出部分再剔掉。

3.6 连续墙接头渗水的处理方法

⑴针对漏水点，先引水，采用堵漏灵对漏水通道进行埋管封堵，将水从管中引出来，至少在两个位置各埋一根管，一根用于注浆，一根用于排气（排液），后封堵，注双液浆（水泥浆和水玻璃溶液）。

⑵针对连续墙接头渗水点，在渗水的连续墙接头处埋设一根注浆管，注单液浆（水泥浆）处理。如渗水情况比较严重，也可注双液浆。

⑶对地下连续墙湿渍部分，可以直接抹防水砂浆。

4 缺陷处理效果

露筋、鼓包及蜂窝麻面处理前后如图5 所示，孔洞及接头渗水处理前后如图6 所示。开挖至底现场照片如图7 所示，监测值统计如表1 所示。

图5 露筋、鼓包及蜂窝麻面处理前后Fig.5 Before and after Treatment of Reinforcing Bars，Concrete Bulge and Honeycomb

从处理完后的墙面表观效果以及监测数据分析，基坑现状安全，但鉴于连续墙兼作永久墙，下一阶段地下室施工仍需要注意以下问题：

⑴施工阶段问题：根据已开挖的地下连续墙的表面观感质量、检测报告以及基坑监测数据，表示目前地下连续墙作为基坑支护措施现状安全，不影响下一阶段土方开挖，但应注意漏水点封堵工作，宜采用外侧封堵，内侧疏排的方法解决；

⑵永久使用阶段问题：地下连续墙存在大量质量问题则难以满足原设计的“两墙合一，设置疏水夹层”所需的防水性、耐久性和承载力等要求，采用叠合墙处理，在连续墙内侧新做一道钢筋混凝土墙。

图6 孔洞及接头渗水处理前后Fig.6 Before and after Treatment of Holes and Seepage

图7 开挖至底现场照片Fig.7 Picture from Excavation to the Bottom

表1 开挖至底现场监测值统计表Tab.1 Statistical Table of Field Monitoring Values from Excavation to Bottom

5 结论

本文归纳总结兼作永久墙的连续墙质量缺陷的控制处理方法，列举一个实际工程重点阐述两墙合一有针对性设计及精心施工的重要性，得出以下结论及经验：

⑴从实例工程监测数据来看，基坑位移变形小，强度富余大，两墙合一连续墙配筋施工阶段宜以强度及变形控制为主，并验算正常使用阶段裂缝；

⑵不同地区应通过实验确定泥浆比重，预防露筋、蜂窝麻面等质量缺陷；

⑶连续墙子母槽段先后施工，后施工槽段应清孔干净后方可进行钢筋吊入及混凝土浇捣，减少后期接头渗漏水风险；

⑷连续墙接头渗漏水宜采用外侧封堵，内侧疏排的方法解决。