钢筋笼附膜地下连续墙工艺施工关键技术.pdf

第6 期（总第2 9 0 期）2023年6 月D01:10.16799/ki.csdqyfh.2023.06.055城市道桥与防洪URBANROADSBRIDGES&FLOODCONTROL钢筋笼附膜地下连续墙工艺施工关键技术管理施工蒋文杰（上海远方基础工程有限公司，上海市2 0 0 43 6）摘要：为避免地下连续墙后期堵漏，节约成本，提出了钢筋笼附膜地下连续墙技术，并基于杭政储出围护结构项目，对防渗膜材料性能、钢筋笼附膜工艺开展了试验研究。开挖结果显示，试验区地下连续墙开挖侧墙面与接缝处无渗漏现象发生，表明钢筋笼附膜地下连续墙工艺具有可行性，且满足地下连续墙墙面截渗、接头止水要求，是围护结构防渗施工的有效选择。关键词：钢筋笼附膜；试验研究；墙面截渗；接头止水中图分类号：U455文献标志码：B文章编号：10 0 9-7 7 16(2 0 2 3)0 6-0 2 0 9-0 4筑质量难以控制，浇筑过程中若发生部分槽壁塌，0 引 言将造成墙体夹泥而导致渗水。地下连续墙槽段接头以及墙体本身的渗漏质量(2)浇筑过程因操作失误导致断墙,形成冷缝而问题限制了地下连续墙的横向发展。近几年来，地导致漏水。下连续墙截水惟幕在我国露天煤矿领域的应用取得1.2接缝漏水了关键进展 2 ,如扎尼河露天煤矿止水惟幕和元宝山接缝漏水主要原因为接缝夹泥。若地下连续墙接露天煤矿截水惟幕项目的工艺皆为利用成槽器械成缝夹泥，则该处土体将在高水头作用下流失，导致渗槽后，通过垂直铺设防渗膜 3 ,并回填胶凝材料形成流通道形成。接缝夹泥主要形成原因为：（1)二期槽复合防渗墙。经ECR4检测，复合防渗墙工艺在露天刷壁时接头未清理干净，如图1所示；（2)浇筑时泥矿截水工程中的有效截水率达到了8 9%以上，截水砂淤积到接头处。效果显著。一般来说，地下连续墙是以钢筋笼与胶凝材料作为主要墙体材料。然而，用作止水幕的地下连续墙工艺与用作基坑支护为主的地下连续墙工艺有着本质上的区别。主要在于用作基坑支护的地下连续墙工艺需要下放钢筋笼来提高墙体整体稳定性，而用作防渗的地下连续墙无需进行钢筋笼布置。正常情况下，用于基坑支护的地下连续墙在施工完成后，基坑需要进行开挖，开挖过程中易出现墙面渗水及接头漏水，堵漏处理既增加施工成本还会延长工期。钢筋笼附膜地下连续墙工艺是将防渗膜工艺引入地下连续墙围护结构，二者结合，在满足基坑支护的同时提高围护结构止水效果，保障了工程施工的整体安全性和经济性。1地下连续墙工艺缺陷1.1墙体渗水（1)地下连续墙混凝土采用水下混凝土浇筑，浇收稿日期：2 0 2 2-0 9-0 2作者简介：蒋文杰（19 9 5一），男，学士，助理工程师，主要从事基础工程施工工作。图1接缝夹泥为了解决上述问题，提出钢筋笼附膜地下连续墙工艺，通过在钢筋笼外侧附上高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜，使防渗膜与混凝土共同作用来提高地下连续墙的防渗性能。2钢筋笼附膜地下连续墙工艺2.1施工方式为便于膜的铺设与膜的搭接保护,取消连接幅的设置，采用首开闭合首开的方式分幅施工。209城市道桥与防洪2.2贴膜方式试验过程中采用2 种铺膜方式：(1)首开幅迎土侧将HDPE膜附着于钢筋笼表面。(2)闭合幅将HDPE膜端头伸到首开幅接头工字钢里面，形成膜与膜之间的搭接。3首开幅地下连续墙施工工艺3.1施工工艺流程图钢筋笼附膜地下连续墙与常规地下连续墙的区别主要在于HDPE膜需要与钢筋笼同时下放，并且接头箱需要在相邻槽段成槽完成后再进行顶拔出。钢筋笼附膜地下连续墙首开幅施工流程如图2所示。施工准备混凝土浇筑闭合幅成槽图2 首开幅施工流程3.2首开幅施工首开幅槽段抓槽完成后进行钢筋笼下放。钢筋笼下放过程中，在钢筋笼迎土侧进行HDPE膜贴附，并随钢筋笼一起下放。3.2.1成槽方式首开幅幅宽6 m，闭合幅幅宽6 m，具体分幅方式见图3。在泥浆护壁 5 作用下采用成槽机或铣槽机进行成槽施工。6000闭合槽首开槽图3 槽段分幅示意图（单位：mm）3.2.2钢筋笼制作钢筋笼制作主要步骤为：底部钢筋布置一焊接垫块焊接桁架筋一绑扎声测管和注浆管焊接上部钢筋一焊接H型钢板一焊接扁担筋一焊接剪刀筋。附膜截渗墙工艺钢筋笼加工与常规钢筋笼相同，在此不再赘述。3.2.3HDPE土工膜特性土工膜可分为聚合物和沥青两大类。HDPE土工膜是一种由高聚合物制成的透水性极小的土工合成材料。实际施工中，选择厚2 mm的HDPE膜，首开槽膜宽选择Li+2000mm（L 为首开槽幅宽），膜长选择H+1000mm(H为槽段深度）;闭合槽膜宽选择L2（L 为闭合槽幅宽），膜长选择H+1000mm。H D P E蒋文杰：钢筋笼附膜地下连续墙工艺施工关键技术导墙施工首开槽成槽钢筋笼与HDPE下放接头箱膜同时下放接头箱顶拔6000闭合槽2023年第6 期土工膜渗透系数小于10-1lcm/s，根据相关研究 ,当惟幕墙自身渗透系数小于10-3 m/d时，即可满足防渗要求。3.2.4附膜施工钢筋笼下放时，采用铺膜机 7 将HDPE膜贴合钢筋笼一起下放，使用热压设备将HDPE膜固定在H型钢板端部或采用扎丝将HDPE膜固定在钢筋笼主筋部位。钢筋笼附膜示意图见图4。HDPE膜与钢筋笼的平面位置关系如图5所示。图4钢筋笼附膜示意图图5首开幅平面图钢筋笼表面贴膜后会对穿扁担换绳产生影响，若不采取保护措施，在钢筋笼的自重压力作用下，HDPE膜可能会遭到破坏。实际施工中采用2 种解决方案。方案一：钢筋笼下放至换绳处，穿扁担之前，将铺膜机往远离槽段一侧滑动，在HDPE膜上方覆盖6000方木，之后再将扁担搁置在方木上方。将扁担对膜的首开槽闭合槽210压力分散至整块方木，把集中荷载转化为均布荷载，以此对HDPE膜进行隔离保护，如图6 所示。图6 HDPE膜隔离保护示意图方案二：钢筋笼下放至换绳处，穿扁担之前，用刀具在HDPE膜扁担孔处割出矩形孔洞，待换绳结束后，对该矩形孔洞进行粘贴修补，如图7 所示。HDPE土工膜附着在基坑迎土侧，在房建和地铁等领域施工时施工围挡与地下连续墙之间的净距通常会小于2 m，而铺膜机的正常工作最小净距是3 m。此类工况下，需要一种新的铺膜方式来替代铺膜机。2023年第6 期蒋文杰：钢筋笼附膜地下连续墙工艺施工关键技术城市道桥与防洪施工准备导墙施工闭合槽成槽钢筋笼与HDPE矩形孔洞混凝土浇筑图1 0 闭合幅施工流程图闭合幅施工特点主要体现在接头箱顶拔和附膜HDPE膜补丁过程，其余工序与常规地下连续墙施工方式类似，在此不再赞述。图7 HDPE膜割洞保护示意图4.2接头箱顶拔在钢筋笼入槽前，将膜的底端采用扎丝固定在钢筋笼附膜地下连续墙工艺所使用的接头箱质笼尾，将卷好的膜使用吊车的小勾沿着钢筋笼的垂量是常规接头箱的2 3 倍，因此在顶拔时需要采用直方向进行逆时针滚动，使HDPE膜均匀附着在钢大功率油顶油箱设备来配合作业。筋笼表面（见图8），并随着钢筋笼的下放，将膜固定4.3闭合幅钢筋笼下放和贴膜在钢筋笼表面一同下放。钢筋笼与膜下放完成后，将钢筋笼下放时，采用铺膜机将HDPE膜贴合钢膜的顶部超出导墙部分采用钉子固定在导墙边。筋笼一起下放（采用金属夹固定）,HDPE膜靠在首开幅钢筋笼工字钢内侧，如图1 1 所示。接头箱顶拔膜同时下放H字钢图1 1 闭合幅防渗膜的位置效果图5 项目案例图8 吊车辅助铺膜3.2.5接头箱下放该工艺所使用的接头箱与常规地下连续墙接头箱相比，在厚度方面要明显加厚，其目的在于适应膜的宽度并起到保护膜的作用。结合扎尼河与元宝山项目的经验，当膜的接头叠覆长度为1 m时1 8 1,可有效阻隔地下水的渗流。接头箱的尺寸需将膜完全覆盖，如图9所示。图9接头箱槽内位置示意图为防止相邻槽段成槽时成槽设备破坏防渗膜，接头箱顶拔作业需要在相邻槽段成槽完成后再进行。4闭合幅施工工艺4.1施工工艺流程图钢筋笼附膜地下连续墙闭合幅施工流程见图1 0。为了验证附膜工艺可行性、地下连续墙接头与墙面的止水效果等，从而完善钢筋笼附膜地下连续墙工艺，本项目在杭政储出围护结构项目开展了工艺试验。结合现场工作情况，试验段拟选择在杭政储出围护结构范围内的C1-45、C 1-46、C 1-47 这3 幅槽段，以墙厚1.2 m、墙长1 8 m的附膜钢筋笼地下连续墙代替原设计中墙厚1.2 m、墙长1 8 m的地下连续墙。地下连续墙深度为43.3 m，具体分幅情况如图12所示。6000.首开幅C1-45图1 2 试验段分幅图（单位：mm）受现场场地限制，围挡与导墙边净距仅1 m，小于铺膜机的正常工作范围，因此附膜方式选择吊车辅助铺膜。经过试验，首开幅槽段和闭合幅槽段防渗膜均2116000闭合幅C1-466000首开幅C1-47城市道桥与防洪顺利下放，闭合幅防渗膜成功进人首开幅工字钢内侧，实现了膜的搭接，如图1 3 所示。蒋文杰：钢筋笼附膜地下连续墙工艺施工关键技术2023年第6 期图1 4基坑开挖效果图优势，是今后地下储粮仓防渗构筑和垃圾填埋场防图1 3 防渗膜搭接效果图渗构筑的一个研究方向。地下连续墙围护结构施工周期长，基坑开挖前，欲验证墙体的止水效果可选择ECR检测法、抽水检测法；基坑开挖后，可通过观察墙体和接头部分是否渗漏来判断钢筋笼附膜地下连续墙工艺的止水效果。图1 4为杭政储出项目基坑开挖后，试验段的墙面效果图。由图可见，墙体表面和接缝处均干燥无水。6结语（1)采用首开闭合首开的形式进行钢筋笼附膜地下连续墙工艺具备可行性。(2)在地下连续墙的钢筋笼外侧附HDPE防渗膜可以提高地下连续墙的抗渗性能。（3）钢筋笼附膜地下连续墙试验段的成功实施，为该工艺的后续研发和应用提供了关键技术参数，提高了地下连续墙的止水性能并降低了施工成本。（4)钢筋笼附膜地下连续墙在支护、防渗方面的参考文献：1丛噶森.地下连续墙和深基础工程的发展概况与应用 .地基处理，2021,3(1):1-12.2黄选明，张雁，王明星，等.我国露天煤矿惟幕截水技术现状与关键技术进展 J/0L.煤田地质与勘探,1-8 2 0 2 2-0 7-1 6 3李文嵩，党亚垫，朱明诚，等.露天煤矿截水惟幕防渗膜垂向隐蔽铺设施工工艺 J.煤田地质与勘探，2 0 2 0,48（4)：6 8-7 3.4高杉,宋思文.地下连续墙渗漏缺陷ECR检测技术应用及处理措施J施工技术,2 0 1 9,48(增刊1):8 3 6-8 3 8.5杨勇.复合钠基膨润土泥浆护壁机理及其工程应用 J.地下空间与工程学报,2 0 1 0,6(4):8 3 8-8 44.6张雁，靳德武，石磊.基于数值模拟的截水惟幕渗透系数研究 J.煤炭技术,2 0 2 1,40(2):9 9-1 0 2.7刘忠池，张中亮，刘天懋，等.防渗膜下放支架，CN210682590UP2020-06-05.8高胜，李国志，郭英杰，等.截水幕技术在元宝山露天煤矿的应用与效果评价 J/0L.煤田地质与勘探，1-8 2 0 2 2-0 7-1 8 .（上接第1 6 6 页）和建设单位汇报情况，协助海事单位作应急处理，并在第一时间内通知有关人员赶赴事故现场实施救援，动员各方力量积极参与救助，减少损失。4结语大芦线多桥梁施工水上交通组织在大芦线工程中得到成功应用,取得良好效果。在内河航道桥梁施工中选择合理的施工工艺十分重要，需要对技术、成本、交通影响等进行反复论证才能制定出最为经济合理的交通组织方案，满足工程需求。现今，内河航运快速发展，本文为后续内河航道多桥梁施工的水上交通组织提供借鉴经验，具有广泛的推广价值。参考文献：1江苏长江经济带研究院课题组.推动长江经济带发展和共建“一带一路 融合 N/0L.经济日报.（2 0 2 1-0 1-2 9)2 0 2 2-0 7-1 5.https:/ 0 0 3-0 7-1 2）2 0 2 2-0 7-1 5.https:/ S.4上海市人民政府.上海海上搜救应急预案（2 0 1 7 版)Z.上海：上海市人民政府，2 0 1 7.212.JIANGWenjie(209)Technology and Control of Water Sealing and Reinforcement of Ultra-deep Underground Diaphragm Wall Jointsin Complex StrataWEI Xiangting(205)Abstract:Aiming at the problem of joint leakage of underground diaphragm wall in complex strata ofconfined water,the piles of RJP,MJS and N-Jet methods are used to seal and reinforce the joints ofunderground diaphragm wall in order to control the leakage of foundation pit.Based on a rail transitproject in Shanghai,through 75 m ultra-deep pile tests of RJP,MJS and N-Jet methods,the water-sealingreinforcement technology of ultra-deep underground diaphragm wall joints and the pile-forming effect areanalyzed,and the corresponding control measures are proposed.The field pile test results show that thequality of the pilot hole directly affects the pile forming effect.The quality of the pilot hole can beimproved by the measures such as steel sleeve hole protection and survey deviation correction.When thepile-forming depth is less than 45 m and the soil layer is mainly composed of cohesive soil.Thepile-forming effect will be good.The strength and impermeability of the coring specimen meet therequirements.The pile-forming coring effects of RJP,MJS and N-Jet methods cannot meet therequirements when the pile-forming depth is greater than 45 m and the main stratum is composed of 2dense silt.When the piles of RJP,MJS and N-Jet methods are used to strengthen the water-sealing effectat the joint position of ultra-deep underground diaphragm wall,the attention should be paid to theproperty of the soil layer with the depth variation.The construction control parameters should be adjustedtimely.Keywords:ultra-deep underground diaphragm wall;joint reinforcement;confined water;ultra-highpressure jet grouting pile;coring testKey Construction Technology of Underground Diaphragm Wall of Steel Cage Attached MembraneAbstract:In order to avoid the late plugging of underground diaphragm wall and save cost,theunderground diaphragm wall technology of steel cage attached membrane is proposed.Based on theenclosure structure project of Hangzhou Government Reserves,the experimental research on theperformance of impermeable membrane material and the technology of steel cage attached membrane iscarried out.The excavation results show that there is no leakage at the wall surface and joints on theexcavated side of the diaphragm wall in the test area.The results of the study show that the undergrounddiaphragm wall technology of steel cage attached membrane is feasible and meets the requirements ofseepage interception and joint water stop of underground diaphragm wall,which is an effective choice forthe seepage-proofing construction of enclosure structure.Keywords:steel cage attached membrane;experimental research;seepage interception of wall surface;joint water stopSTUDY ON SCIENCE&TECHNOLOGYStudy on Stress Characteristics and Deformation Mechanism of Sand-mudstone Interbedding Gently DippingTangential SlopeAbstract:In order to better analyze the deformation mechanism of the gently dipping tangential slope withinterbedding sand and mudstone,taking a red bed slope in the southwest as an example,athree-dimensional tangential geological model of soft and hard interbedding is established by theHE Maowei,LI Song(213)