地下连续墙施工及渗漏水原因及预防.改.doc

地下连续墙施工及渗漏水原因及预防(.改) 作者： 日期：深基坑地下连续墙体渗漏水的原因及处理方法 岑卫红 王嘉聪摘 要 结合多年来地下连续墙施工经验，简述了深基坑工程中地下连续墙渗漏的原因，针对所产生的原因提出了渗漏水预防和控制措施以及发生渗漏水的处理方法。关键词 地下连续墙渗漏原因方法1 概述地下连续墙是通过专用的挖(冲)槽设备，沿着地下建筑物或构筑物的周边，按预定的位置，开挖或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽，用泥浆护壁，并在槽内设置具有一定刚度的钢筋笼，然后用导管浇灌水下混凝土，分段施工，用特殊方法接头，使之连接成地下连续的钢筋混凝土墙体。地下连续墙以其墙体刚度大，防渗性能好，施工时噪音小、无振动，对周边居民影响少，且支护结构体占地少，可以紧贴已有建筑物施工，能适应各种复杂的施工环境和水文地质条件等优点，在城市深基坑工程中得到了广泛应用，但由于施工质量或水文地质条件等诸多因素的影响，会使地下连续墙出现各种各样的抗渗质量问题，防渗漏直接关系着整个工程质量以及施工时期基坑的稳定和安全，也是地下连续墙施工的难点和重点。根据近几年地下工程施工经验，简述深基坑地下连续墙渗漏水的原因、预防及应急处理方法。2 渗漏原因和机理分析2.1墙体表面湿渍渗水地下连续墙与内部主体结构之间的连接接头，要承受弯、剪、扭等各种内力，必须保证节点的受力可靠，特别是二墙合一地下连续墙制作时，钢筋笼内设置了大量与主体结构相连接的剪力槽、插筋、接驳器等预埋件，由于预埋件数量较多，间距较小，并且集中在一个层面上，容易形成一个隔断面，在混凝土浇灌时骨料难以充填其间。因此在这些部位会因为混凝土不密实而产生湿渍渗水现象。2.2槽段接头渗漏水采用地下连续墙作为深基坑围护结构，需承受侧向水土压力，要求满足挡土挡水的使用要求。地下连续墙施工时分成若干个槽段分别施工后连成一个整体，各槽段之间的接头是连续墙薄弱部位，较易发生渗漏水；由于槽孔水下混凝土浇注方法不当，在墙体内部形成窝泥造成墙体夹泥，出现漏水。2.2.1接头部位夹泥（1）一、二期槽段接头未清洗干净，造成接头夹泥（如图1），是地下连续墙接缝出现漏水的主要原因。图1 地下连续墙接头夹泥示意图（2）槽段水下混凝土浇注方法不当，槽孔混凝土顶面的淤积物移动到接头处窝在那里，造成接缝夹泥而出现漏水。如图2（a）（c）图2 墙体夹泥形成过程示意图（a）淤泥在接缝处；（b）停浇产生的夹泥；（c）管底高差太大产生夹泥3 渗漏水预防和控制措施3.1槽段接头质量控制措施3.1.1接头选型地下连续墙常用的接头形式有锁口管接头、钢筋混凝土预制接头、十字型钢板和工字钢接头。接头管接头和钢筋混凝土预制桩接头属于柔性接头，具有抵抗剪力的作用，但传递应力效果差, 抵抗弯距能力差，易出现渗漏水现象。十字钢板接头施工难度大，刷壁和清除墙段侧泥浆有一定困难。工字钢接头能传递弯距、轴力和剪力, 防水(渗)效果较好，接头不存在无筋区，形成的地下连续墙整体性好，目前较多采用。（如图3）。图3 工字钢接头示意图3.1.2采用工字钢接头施工质量控制由于工字钢与槽段宽度之间有一定的空隙，为避免浇注混凝土时，混凝土绕过空隙充填期槽段空位，造成期槽段施工困难。因此，在接头第一期槽段下钢筋笼后，在第一期槽段工字钢的外侧处采用回填砂袋的方法抵消流动混凝土的侧压力，砂袋必须及时回填到足够高度，堆砂包详见图4。图4 地下连续墙接头处理示意图3.1.3接头清刷在期槽段挖槽施工过程中，加强后浇混凝土与工字钢之间的连接，采用“刷壁”处理，将已完成的槽段接头处清洗干净，在接头位置采用带有钢丝刷的钻头清刷表面泥浆及砼碴，从而确保连续墙接头施工质量。同时清刷混凝土接头宜在清槽换浆前进行，采用接头刷（特制的钢丝刷）紧靠工字钢面上下往复移动刷洗，直到刷子不带泥渣为止，清洗时间一般1520min，刷壁是连续墙防水质量的关键。3.1.4增强接头的防渗措施在季华五路某综合办公楼的地下连续墙，在每条施工缝工字钢接头的外侧设计高压旋喷桩的防渗措施（如图5）。高压旋喷桩，桩径600mm，桩中心距350mm，桩中心距地下连续墙200mm，桩端嵌入坑底不少于5米且入强风化不少于1m。（a）变截面槽段节点示意图 （b）普通槽段节点示意图图5 地下连续墙接头防渗处理示意图3.2混凝土浇灌质量控制措施3.2.1保证混凝土具有良好的和易性与流动性选择合适的混凝土配合比，保证混凝土连续浇灌。混凝土配比必须通过试验确定。采用预拌混凝土时，以改善混凝土的和易性，提高混凝土抗渗性等，还可掺入粉煤灰和膨润土粉；石子宜采用滚圆度好的卵石,最大粒径不大于导管内径的1/ 6 和钢筋最小净距的1/ 4 ,且不大于40mm；砂率宜为40%45% ，施工坍落度宜为1820cm。3.2.2保证混凝土均匀性为保持混凝土的均匀性，混凝土要连续灌筑，混凝土搅拌后1.5h内灌筑完毕。在夏天由于混凝土凝结较快，所以必须在搅拌1h内尽快浇完，否则应掺入适当的缓凝剂。3.2.3防止混凝土冷缝出现（1）合理布置导管位置，使用2根导管浇灌。导管离槽段两端接头处一般不超过11.5m，两导管间距不大于3m。（2）混凝土开始浇注时，先在导管内放置隔水球以便砼浇注时能将管内泥浆从管底排出。砼浇灌采用将砼车直接浇注的方法，初灌时保证每根导管砼浇捣有6m3砼的备用量，同时具备两台砼车同时浇灌。（3）根据设计，导管在砼浇注前先在地面上每45节拼装好，用吊机直接吊入槽中砼导管口，再将导管连接起来。（4）在混凝土浇筑过程中，导管下口插入混凝土深度应控制在24m，不宜过深或过浅。插入深度大，混凝土挤推的影响范围大，深部的混凝土密实、强度高。但容易使下部沉积过多的粗骨料。而混凝土面层聚积较多的砂浆。导管插入太浅，则混凝土是摊铺式推移，泥浆容易混入混凝土，影响混凝土的强度。（5）在浇灌过程中，导管不能作横向运动，否则会使沉渣或泥浆混入混凝土内。（6）灌注混凝土速度的控制：在槽内混凝土面上升速度不应大于3m/h。（7）砼浇注应两根导管轮流浇灌，确保砼面均匀上升，防止两导管之间出现失缺段，并且要防止因砼面高差过大而产生夹层现象。在灌筑过程中，要经常测量混凝土灌注量和上升高度，测量混凝土上升高度可用测锤。由于混凝土上升面一般都不是水平的，所以要在3个以上的位置进行量测，使各导管处的混凝土表面高差不大于300mm。4.地下连续墙发生渗漏处理方法4.1 墙体表面较大面积湿渍渗水（如图6）4.1.1采用水泥基型抗渗微晶涂料涂抹4.1.2施工方法（1）对基面进行清理，清除基面上的突起、松散的混凝土、水泥浮浆、杂质等，且用钢丝刷将基面打磨粗糙后，用水冲洗干净。（2）用水充分湿润基面。（3）将结晶水泥干粉和水按重量比1：0.220.24混合，搅拌均匀。（4）用鬃毛刷将混合搅拌好的涂料涂刷在地下连续地墙墙身有湿渍基面,采用二次涂刷工艺，每拌料宜在25分钟内用完。4.2接缝渗漏4.2.1接缝少量渗漏（1）根据渗漏现场，查找渗水源头，将渗漏点周围的松散混凝土、夹砂、夹泥清除，用清水冲洗干净。（2）在施工缝两侧交叉钻孔，孔深视地下连续墙混凝土厚度而定，一般约为混凝土厚度的/。（3）在孔内布设灌浆针头，然后进行化学压力灌浆。开始灌浆电动压力灌浆泵的工作压力2.0Mpa。（4）灌浆直到浆液从施工缝中流出并膨胀时结束灌浆，然后换下一个注浆止水针头处开始注浆，直至全部注浆针头灌浆完成。4.2.2墙身局部渗漏（1）确定渗漏点，对渗漏基面进行清理，清除基面上的突起、松散的混凝土、水泥浮浆、杂质等，用水冲洗干净。（2）埋入引流管进行引流，即在地下连续墙上水平略向上打入一根钢管，内径20mm30mm，使其穿透墙体进入墙壁背土体内，由此将水从该管引出，如渗水接缝较长，可分段埋入引流管，而后将管边地下连续墙薄弱处用早强水泥进行封堵，待水泥达到一定强度后，选用水溶性聚氨酯堵漏剂，用注浆泵进行化学压力灌浆，使早强水泥与原有地下墙砼内形成隔水带，一般情况下应压至引流管饱满无法再压入为止。 （3）如第一次修补完毕，该区域又产生渗水的情况，可采用重新开凿渗水地点，埋入引流管，在外侧封堵后，再次注入LB-91改性环氧浆液进行化学灌浆处理。具体做法如下:(a)沿渗漏处开凿宽深=30mm30mm“V”型凹槽，清理后采用IB-7聚合物加快硬胶泥进行封缝处理，并预埋灌浆咀（如图7）；图7 裂缝化学灌浆堵漏示意图(b) 混凝土局部不平基面采用聚合物防水水泥砂浆修补，施工清理过的基面应保证坚实平整无渗漏；(c) 采用正面压力灌注LB-91改性环氧浆液进行化学灌浆处理。裂缝灌浆施工工艺：裂缝处理封缝埋设灌浆咀密封检查配制浆液灌浆封口结束检查。(d)选用LB-91改性环氧化学灌浆液主要性能指标纯胶体抗拉强度纯胶体抗压强度固砂体抗压强度粘度（25下）14.724.5Mpa58.5118.3Mpa41.768.6Mpa3083.6(mpa.s)4.2.3墙缝较大漏水如基坑开挖后发现地下连续墙接头缝渗漏水较为严重, 先进行表面封堵引流，在漏水、砂点处塞棉纱、放引流管，再用快硬水泥进行表面封堵，使漏点处只流清水，不再流砂。然后采取以下几种处理措施：4.2.3.1坑外注浆法堵漏：可采用纯水泥浆或双液注浆堵漏。（1）在漏点上方、原地面进行纯水泥浆压力灌浆。在漏点正上方钻打入48钢管，钢管打入端封闭，并在钢管周围钻孔作为注浆孔，注浆水泥浆采用普硅425R水泥，水灰比0.5，并掺入早强剂三乙醇胺。（2）在漏点上方、原地面进行双液注浆压力灌浆。当墙体渗漏水点在基坑面以下较深区域时，地下水的压力较大，采取双液注浆填充、速凝，在漏点正上方钻打入48钢管，钢管打入端封闭，并在钢管周围钻孔作为注浆孔，注浆深度比渗漏处深不少于3m,双液注浆参数：水泥浆:水玻璃体积比：1:0.51:1水泥浆 W/C=0.6（纯水泥浆）水玻璃浓度为40Be ，模数：25注浆压力：视深度而定,约为0.10.4Mpa，必须要有足够的压力才能使浆液挤满所有的毛细孔。外侧封堵完毕，接缝处呈干燥状态后，为了保证质量，达到理想的效果，在内侧接头缝渗漏部位再采用凿缝槽，去除松散砼和泥沙，用早强水泥缝堵后再行注入聚氨酯。4.2.3.2坑外高压旋喷桩堵漏先临时封堵及引流，同时在墙体外侧确定孔位，加固深度为地面以下2m至渗漏处以下3m，桩径为1.0m，采用二重管方式加固，平面布置孔位一般确定在距地墙30cm，桩心距500mm。此种方法采用在开挖较浅的区域。在万科广场深基坑渗漏水处理采用此法堵漏，效果较为理想。4.2.3.3渗漏点引流堵漏对于较大的孔漏，为防止出水口继续扩大，采用在漏水处打入48钢花管作引流管插入漏水口，引流管周围用快凝水泥嵌固，孔内并排插入2根注浆管，注浆管间距2cm左右，在其中一根管中首先用注浆泵泵入水泥浆，待发现水泥浆液从漏水点流出且在地面有反浆后，再在另一根管中泵入水玻璃溶液，由于水玻璃的凝聚固化作用，过一段时间之后，渗漏点即可逐渐闭合。注浆材料为：浆液采用32.5或42.5R普通硅酸盐水泥调制，水灰比0.8，注浆压力为0.5Mpa；凝固浆液为水玻璃，水玻璃浓度为40Be ，要求不溶性杂质含量小于2。4施工体会以上几种的堵漏方法均已在近年的多项地下连续施工防渗漏工程中得已应用，并取得了较好的效果，经处理的地下连续墙渗漏部分，在地下室施工期间均未再次出现漏水涌砂现象，确保了地下结构施工期间基坑的安全，满足地下连续墙