地下连续墙H型钢接头施工技术改进实践.docx

h地下连续墙型钢接头施工技术改进实践马仕( 上海市基础工程集团有限公司，上海 200002)摘要 分析了几种常用的 h 型钢接头施工技术的特点并对其在施工中容易出现的质量问题进行了分析。结合分析结论，在昆明地铁文化宫站地下连续墙 h 型钢接头施工中，在防止混凝土绕流及控制 h 型钢变形等方面提出了 几点具体的改进措施。工程实践证明，这些改进措施取得了良好效果。关键词 地下工程; 地下连续墙; 接头; h 型钢; 施工技术中图分类号 tu753文献标识码 a文章编号1002-8498( 2014) 13-0027-03improvement and practice of h-beam joints constructiontechnology of diaphragm wallma shi( shanghai foundation engineering group co ，ltd ，shanghai 200002，china)abstract: characteristics of h-beam joints construction technology and its quality problems wereanalyzed according to the analysis results，in h-beam joints construction of diaphragm wall in some engineering，improvement measures of flow around prevention and deformation control of h-beam were put forward the engineering practice shows that these measures have got good effectkey words: underground; diaphragm wall; joints; h-beam; construction分时，在受力及防水方面均有较大安全性。因 此，h 型钢接头得到了广泛应用。h 型钢接头与其他接 头相比具有如下优点:1) 施工工艺简单，施工速度快，可现场制作。2) 整体性好，结构强度与刚度好。3) 防渗路径长，防水、防渗效果好。4) 施工安 全，没 有 接 头 管、接 头 箱，无 起 拔 管 危险，同时也减少了较庞大的拔管设备及较复杂的 拔管工序。0引言随着我国地下工程建设的快速发展，在 地 铁、 房地产等大型深基坑工程中越 来越多地采用地下 连续墙作 为 围 护 结 构。而随着基坑开挖深度越来 越深，基坑周 边 环 境 越 来 越 复 杂，地下连续墙施工 质量的好 坏 将 对 工程安全产生重大影响。地 下 连 续墙接头作为地下连续墙的薄弱环节，其处理的好 坏直接影响整个地下连续墙防渗漏效果，进而影响 整个基坑 的 安 全。因此必须妥善处理好地下连续 墙接头施工。随着地下连续墙施工技术的发展，地下连续墙 接头形式也呈现出多样化趋势。地 下 连 续 墙 h 型 钢接头技术作为一种隔板式刚性接头，具有受力好 等优点，因此得到越来越广泛的应用。1地下连续墙 h 型钢接头地下连续墙 h 型钢接头属于刚性接头，能有效 传递基坑外 土、水压力和竖向力，整 体 性 好，在 地 下连续墙设计尤其是当地下连 续墙作为结构一部 2h 型钢接头施工技术存在的问题虽然 h 型钢 接 头 在 全国各地都得到了广泛应 用，但不同地区、不 同 单 位 在 h 型 钢接头处理的具 体技术措 施 应 用 上存在较大差异。不 同 的 技 术 处 理方案在具体的应用实践中，出现了不同问题。分 析研究这些问题的原因并找出对策，对于改进 h 型 钢接头施工技术方案、提高接头施工质量具有重要 意义。1) “锁口管 + 黏土”方式 有些单位在施工 h 型钢接头时采用的技术方案是在 h 型钢后侧 空 腔 内插入锁口管，并回填黏性土。但施工中由于 h 型钢与锁口管之间的空隙回填的黏土难以密实，以及作者简介 马 仕，工 程 师，硕 士，国 家 一 级 注 册 建 造 师，e-mail:80526583 qq com收稿日期 2014-03-2528施工技术第 43 卷锁口管可能的侧向移动，在混凝土浇筑的巨大压力之下，h 型钢会产生较大变形，混凝土也会从底部及 侧面绕过 h 型钢，附着在 h 型钢二期槽段侧。这种 施工方案，不 但 未 能避免提拔锁口管的工序，而 且 事实上使接头形成了一种质量 较差的柔性锁口管 接头，未能发挥出 h 型钢应有的各种优点。2) “泡沫板 + 砂包”方式h 型钢后侧空腔内 绑扎泡沫 板 加 充 填 砂 包 方 案。这种方案在施工中 由于充填的 砂 包 不 够 密 实，泡沫塑料块没有绑牢， 在较大的泥浆浮力作用下冲出水面或有向上位移， 槽段接头部位有较大面积塌方时，混凝土从 h 型钢 侧面或底部绕过，充填缝隙，固结后形成强度较高 的障碍物，影响二期槽段的施工。针 对 此 问 题，有 人提出采用较小的砂包充填接头使其尽量密实，同 时在泡沫塑料外包一层无纺布，以防止混凝土从 h 型钢侧面缝隙的绕流。通过实践，该方案一定程度上减少了混凝土的 绕流。但由于 h 型钢后侧空腔内的填充柔性，导致 h 型钢会产生较大变形，同时无纺布的安装工序较 繁，影响了钢筋笼的下放速度，容易引起槽段塌方。3) “接头钢 塞 + 砂 包”方 式 这种改进主要是 用接头钢 塞 代 替 上述方案中的泡沫板。当 一 期 槽 段混凝土浇筑初凝后可拔掉接头钢塞，二期施工时 可省去劈打泡沫及残积混凝土块，其防渗效果远比 传统方式好，如图 1 所示。图 2 防绕流措施fig 2 flow around control measures接 0. 5mm 厚、30cm 宽的外包白铁皮，以防止混凝土侧向绕流。同时，成槽后 吊 放 钢 筋 笼，在 h 型 钢 后 侧 空 腔 内填碎石，然 后 浇 筑 混 凝 土，碎石面始终高于混凝 土面 5m 以 上。这 样 既可以防止混凝土从侧面绕 流，又可以保持 h 型 钢 外 侧 的 压 力，有 利 于 控 制 h 型钢变形，如图 3 所示。图 3 填碎石示意fig 3 gravel filling上海世博会 500kv 地下变电站项目 h 型钢接头施工技术措施在施工中取得了不错效果，但也有个别 槽段出现混凝土绕流，个别槽段出现碎石绕流，个别 槽段出现较大 h 型钢变形，影响后续槽段施工。3昆明地 铁 文 化 宫 站 h 型钢接头施工技术改进 方案昆明市轨道交通首期工程 2 号线与 3 号线工程 换乘车站文化宫站位于北京路 与东风东路十字路 口下。车站围护结构采用地下连续墙，开挖采用局 部盖挖施工，最大开挖深 度 达 25. 3m。由 于 半 盖 挖 区域在开挖阶段须用于社会道路通行，在开挖阶段 如果出现较大渗漏情况，将对周边环境造成巨大影 响，因此设计在盖挖部分地下连续墙采用了 h 型钢接头，其余部分采用柔性接头锁口管接头。以上海世博会 500kv 地下变电站项目 h 型 钢 接头施工技术措施为基础，针对其施工中出现的问 题，结合文化 宫 站 项目的具体情况，采 取 了 部 分 上 述技术措施，也对上述部分技术措施进行了改进尝 试，具体改进措施如下:1) h 型钢底部插入槽底深度减少为 300mm由于文化宫站地下连续墙深度较上海世博会 图 1 “接头钢塞 + 砂包”方式fig 1 joint steel plug and sand bag这种方式明显的缺点是受槽段深度限制，当槽孔深度 15m 时 应 用 较 为 成 熟，而 当 槽 孔 深 度 15m 时应慎用，因为有接头拔不上来的危险。4) “散装碎 石 + 止 浆 铁 皮”方 式 上 海 世 博 会500kv 地下变电站工程地下连续墙接头形式采用了h 型钢接头。施工单位对接头施工工艺进行了深入 的研究 和 尝 试，分 别 从 几 个方面采取了防绕流措 施: 将 h 型钢 底 端 接 长 500mm，以阻挡混凝土从 槽底流 向 相 邻 槽 幅。 把原设计比钢筋笼顶低 1 200mm的先施工槽幅两侧 h 型钢以变截面形式接 长，至 1. 000m 处，导墙面至 1. 000m 处范围采用 可拆式挡板，这样就可以阻挡混凝土翻浆从顶部向 两侧溢出，如图 2 所示。采取在接头 h 型钢上焊马 仕: 地下连续墙 h 型钢接头施工技术改进实践2014 no 1329500kv 项目浅很多，其混凝土浇筑时的侧压力也相 对较小，且文 化 宫 站墙底所在地层为粉砂，强 度 相 对较 高，因 此 将 原 h 型 钢 底 端 接 长 500mm 改 为300mm，以阻挡混凝土从槽底流向相邻槽幅。同时， 考虑到粉砂层硬度较大，为确保 h 型钢能够顺利插 入，因此将 h 型钢下端割成尖状，如图 4 所示，这在 一定程度上节约了施工成本。图 6 袋装碎石与袋装黏土填充示意fig 6 bags filling with gravel and clay改进措施实践效果分析施工中通过 采 用 h 型钢接头施工技术改进措 4图 4 h 型钢插入示意fig 4 h-beam inserted施，以及加强 施 工 过程的管理控制，文 化 宫 站 项 目地下连续墙的 h 型钢接头防绕流取得了很好 的 效 果，混凝土浇筑的充盈系数在合理范围内。后期施 工槽段未出现绕流导致的成槽困难现象，说明 h 型 钢侧向变 形 得 到 了 有 效 控 制。同时改进措施还在 一定程度上节约了工程成本。根据基坑开挖后 h 型钢接头实际情况分析，止 浆铁皮方案 调 整 后，止浆铁皮更容易张开，起 到 了 很好的防绕流效果。通过这些措施，本工程 h 型钢 接头绝大部分未出现渗水现象，只有极个别出现轻 微渗水。5 结语1) 通过对改进措施的应用实践，验证了改进措 施在防止 h 型钢接头施工容易发生的混凝土 绕 流及 h 型钢变形方面是有效的。2) 施工中，确实发生了事先担心的袋装碎石或 黏土被填入槽段的情况，今后施工中必须完善其防护措施，并加强施工管理。3) 施工中，极个别槽段 h 型钢接头出现轻微渗 水现象，应该是由于刷壁不良引起。改进措施一方面有利于提高二期槽段的刷壁质量，但无论如何改进技术措施，二期槽段的刷壁工作都必须引起足够 重视，最大限度防止渗漏水现象发生。参考文献:2) 为了更好地提高侧向防绕流的效果，将原朝向后施工槽段侧的止浆铁皮改为朝向钢筋笼侧，厚 度改为 0. 2mm，同时宽度增加至 50cm，这样在浇筑 混凝土过程 中，止 浆铁皮更容易张开，且 张 开 后 将 更好地起到 防 绕 流 效 果。同 时 在 h 型 钢 两 侧 焊 接 止浆角钢，可以对绕过止浆铁皮的部分混凝土起到 二次阻挡作用，如图 5 所示。图 5 止浆角钢焊接fig 5 angel steel welding3) h 型钢后侧空腔改为用袋装碎石 和 袋 装 黏土填充为避免出现散装石子绕流现象，决定采用袋装 碎石填充 h 型钢后侧空腔下部，上部由于混凝土浇 筑侧压力较 小，决 定采用袋装黏土填充，用 定 做 的压实工具 进 行 压 实。这样不但有效防止了碎石的 反向绕流，还减少了碎石用量，节约了成本。同时， 由于上部采用袋装黏土填充，与水泥浆或混凝土混 合后，不会形 成 混 凝土块而影响后期槽段成槽，对 减小上部 混 凝 土 绕流影响起到了较好作用。混 凝 土浇筑时，保持袋装碎石或袋装黏土与混凝土面高 差为 4 5m，以控制 h 型钢变形，如图 6 所示。施工中，由于 h 型钢未接至地面，填 袋 装 碎 石 和袋装黏土时必须采取措施并 加强操作过程的控 制，避免出现袋装碎石或袋装黏土被填至槽段内的 情况。1 吴忠诚，刘晶 地 下 连 续 墙“h”型接头及其改 进 技 术j 西部探矿工程，2000( 1) : 24