地下连续墙的工字钢接头施工技术及改进

【关键词】地下连续墙；工字钢；接头施工；改进 

　　由于高层建筑的基坑开挖一般多为深基坑形式，若不做好施工围护措施，极易会导致基坑失稳甚至坍塌的现象。目前很多建筑工程在进行深基坑开挖时都会采取地下连续墙的围护结构形式，以保证深基坑的施工安全。地下连续墙不但能够作为承重结构缓解上部荷载对基坑侧壁的压力，更重要的是其能够有效的防止渗漏水现象，为基坑开挖与基础施工提供了良好的环境。而在地下连续墙的施工中，接头的处理好坏直接影响其防渗性能的高低，工字钢接头作为地下连续墙常见的接头施工方法，在实际应用中还存在一定的不足之处。为此，笔者在分析其施工技术的基础上，提出了一种改进方案，具体如下文所述。 

　　1、地下连续墙的传统工字钢接头施工技术分析 

　　地下连续墙在基础工程中所起到的主要围护作用是承重和防渗，其主要是由间隔或连续的钢筋砼墙段共同组成。在施工中，钢筋砼墙段往往不是一次性浇筑完成的，这就需要将两个不同时段浇筑的钢筋砼墙段用接头连接起来，形成连续墙体。一般常用的连续墙接头为工字钢、接头管等形式。但由于接头管的止水效果很不理想，因此逐渐被淘汰使用。目前最为常用的就是工字钢接头。传统的工字钢接头施工技术应用较为简单，且施工方便快捷，工字钢本身可以在现场加工，并且其刚度和强度都非常大，渗水路径相对较长，因而可以起到一定的防渗效果。 

　　在利用工字钢接头施工技术进行地下连续墙的连接时，先要根据实际需要进行工字钢加工，一般都是在施工现场直接加工利用。工字钢加工完成后，将其放入相应的槽段内。通常工字钢的高度值要低于槽段的宽度，因此在将其放入槽段之后，泥浆就会沿着工字钢外侧和槽段内壁流向一边，从而达到防渗效果。但是在实践中发现，工字钢接头在使用一段时间后，其外侧就会逐渐形成凝固的泥膜。若这些泥膜不能被水冲刷走，就会越积越多，导致工字钢上部发生变形，从而使得水或泥浆顺着变形的路径流入墙内，形成一定的渗流通道，降低地下连续墙的防渗特性。尤其是在一些土层较为软弱的地区，更容易造成渗漏现象，严重影响地下连续墙的止水效果。 

　　在以往的工字钢接头施工技术应用中，为了防止这种渗漏通道的形成，施工人员往往采用在工字钢外侧充填砂包的方式来应对。但是在实际的工程应用中，由于泥浆具有很强的流动性，仅仅以填砂包是很难保证其不会产生渗漏的。如何解决工字钢外侧渗漏通道形成的问题是目前地下连续墙工字钢接头施工技术的主要难题。 

　　2、改进后的工字钢接头施工技术应用 

　　由上述分析可以看出，目前存在于工字钢接头施工的主要问题是如何解决渗漏问题。现有一种改进的技术方法能够在一定程度上解决这一难题。改进方法即是将在工字钢外侧所填充的传统砂包改为“接头钢塞+砂包”的方式。改进后，接头钢塞将代替泡沫，早期槽段混凝土初凝后拔去接头钢塞，后期施工时可省去劈打泡沫及残积混凝土块。由于接头钢塞可重复使用2 000次以上，因而省工省时又降低成本，其防渗效果远比传统方式要好很多。空心钢塞用8mm厚钢板焊制而成，钢塞长度与槽深相同，可分段或整段制作。 

　　3.1工字钢安装 

　　根据吊装设备能力，早期槽段钢筋网（工字钢焊接在钢筋网的两端）可分段或整段制作，尺寸应准确。工字钢（连网）安装时，垂直分段驳接或整体吊装均可，必要时可用仪器将垂直偏差控制在1%以内。钢塞安装应在工字钢（连网）安装完毕后进行。槽深小于15m时可整段吊装，槽深大于15m时可分段吊装并用法兰盘驳接。钢塞安装后即回填砂包。 

　　3.2接头钢塞的拔除 

　　采用改进后的接头方式时，应在早期混凝土初凝后、终凝前拔除钢塞，根据实际情况可一次或分次提拔。影响拔塞成功的主要因素如下： 

　　1）吊装设备起重能力是拔塞成功的保证，其吨位偏低易造成拔塞失败。 

　　2）钢塞埋得越深，钢塞的抗拔力越大，越易造成拔塞失败。 

　　3）浇筑早期水下混凝土时，混凝土有可能浇渗到钢塞处埋住钢塞，而浇渗混凝土量、与钢塞接触面大小及浇筑时间直接影响钢塞的抗拔力。拔塞过早易引起早期混凝土浇渗流失，甚至使早期混凝土出现蜂窝等质量问题；拔塞过迟浇渗混凝土会凝固，易造成拔塞失败。因此，拔塞时间和拔出长度应根据水下混凝土的初凝及终凝时间来考虑。 

　　4）分段驳接钢塞时，若驳接处拉力不够，易造成钢塞在驳接处拉断，因此驳接要牢固。使用驳接法兰及螺丝等受拉配件要经强度计算。 

　　为保证拔塞成功，要充分考虑以上因素及其他有关因素，万一拔塞失败，须在5d后用十字钻强行冲打清除钢塞。 

　　3.3后期槽段接头施工 

　　早期混凝土浇筑5d后，方可进行接头施工。关键是彻底清除早期在工字钢后期腹腔的泡沫（指采用泡沫填充者）及遗留的砂包，方法如下： 

　　1）用十字钻开孔，紧贴工字钢腹腔垂直劈打泡沫，在开孔过程中有大量泡沫浮起，否则即证明孔斜，应及时修正。若采用接头钢塞施工法，由于不用劈打泡沫而可缩短造孔时间，这是采用接头钢塞的优越性。 

　　2）十字钻钻至设计深度后，改换闸扎钻头重复修孔，使之平直。 

　　3）用钢丝钻头紧贴工字钢腹腔工作面，自上而下重复两三次刷洗腔壁泥皮至钢丝不带泥皮为止。 

　　3.4接头验收 

　　接头验收的主要内容是对工字钢腹板后期工作面的清理要求。该工作面不得残留或附着任何杂物（如泥皮、混凝土碎块、泡沫残留物等），以免遗留渗漏隐患。具体方法如下： 

　　1）在采用传统接头方法的施工过程中，要注意观察泡沫浮起量（此量应与安装量基本相等）。 

　　2）用捅孔钻头紧贴工字钢腹板腔垂直下放至孔底，上下来回两次，若钢丝突然偏离中心位置，证明此处可能残留泡沫或其他杂物，必须清理。引用导向钢轨定位清理，用测锤紧贴工字钢腹部下落，亦可测出造孔的质量。 

　　3）用钢丝刷贴腹板腔上下洗刷，至钢丝不沾染泥皮为止，即为符合要求。 

　　4、结语 

　　综上所述，在地下连续墙的接头施工中，采用工字钢接头施工技术不但具有施工简单方便、快捷省时等优点，还能够利用其优良的力学性能来提高墙体的抗弯能力。但是是其也存在一定的缺点，即用钢量较大，且对施工机械的要求较高，防渗性能也不是特别理想。而本文中所提出的改进方案则极大的增强了工字钢的防渗效果，值得借鉴使用。 

　　参考文献 

　　[1] 张宪方. 谈地下连续墙施工中的接头形式[J]. 安徽建筑. 2002（02） 

　　[2] 邓容有，唐捷朗. 地下连续墙的工字钢接头施工工艺及其技术改进[J]. 建筑技术开发. 2001（10） 

　　[3] 高国强，谢春华. 地下连续墙接头抗渗处理[J]. 广东科技. 2007（S1）