地連墻混凝土繞流施工處理技術研究目錄TOC\o"1-2"\h\u14671地連墻混凝土繞流施工處理技術研究 023641地連墻H型鋼接頭混凝土繞流原因分析 095941.1鋼筋籠保護層影響 041921.2地質影響 096601.3H型鋼外側填充不密實影響 1257731.4接頭箱起拔過早影響 1264292H型鋼接頭混凝土繞流預防 2112832.1繞流通道控制措施 261252.2H型鋼外側空隙控制措施 214073H型鋼接頭混凝土繞流處理 2186453.1挖機直接破除 2154543.2沖擊鉆沖擊破除 3174283.3成槽機加長斗齒鏟除 3299973.4利用吊放接頭箱沖擊破除 31地連墻H型鋼接頭混凝土繞流原因分析1.1鋼筋籠保護層影響地下連續墻設計中，考慮到地連墻鋼筋籠的順利下放以及對地連墻鋼筋的保護，鋼筋籠內外側的鋼筋保護層厚度一般設計為70mm。同時地連墻成槽開挖期間，考慮到H型鋼外側翼板寬度(一般設計為200mm)以及成槽機底板半弧形開挖面的影響，先行幅開挖界線要比先行幅鋼筋籠寬400mm左右。鋼筋籠吊放入槽完成后，澆筑混凝土期間，混凝土便從預留的保護層位置繞流至H型鋼外側造成混凝土繞流。如果鋼筋籠吊放時，垂直度控制不好，內外側就會發生傾斜，進而地下連續墻橫向軸線方向發生偏移，導致一側鋼筋保護層變大，使得混凝土繞流通道變寬，更容易發生繞流，如圖1所示。圖1鋼筋籠保護層產生繞流示意1.2地質影響地連墻成槽過程中，由于地層多為粉質粘土、淤泥質土、圓礫、粉細砂等軟弱地層，其自穩能力很差，容易造成大的塌孔。圓礫層和粉細砂層受到成槽機擾動或者槽底入巖沖擊鉆沖擊振動影響，槽壁更容易垮塌。槽壁坍塌使得混凝土繞流路徑擴寬，澆筑混凝土過程中，混凝土便沿著H型鋼的側邊流過，形成繞流，如圖2所示。圖2槽壁坍塌擴寬繞流示意1.3H型鋼外側填充不密實影響地下連續墻鋼筋籠吊放完成后，在混凝土澆筑之前，為防止混凝土澆筑過程中產生的側壓力使鋼筋籠發生偏移，通常會在H型鋼外側放置接頭箱并回填砂袋(圖3)。但由于泥漿比重過大，受到泥漿浮力影響，容易造成外側砂袋回填不密實，致使砂袋之間存在空隙、接頭箱與工字鋼之間存在空隙。水泥漿或者混凝土也會繞流過空隙，繞到H型鋼腹板外側凝結成塊。圖3H型鋼外側防止偏移示意1.4接頭箱起拔過早影響H型鋼外側接頭箱的起拔需要在混凝土初凝之后進行，但由于地連墻施工中，混凝土多為商品混凝土，摻有較多的緩凝劑，凝結時間較長。此外，混凝土采用水下澆筑的施工工藝，在泥漿下完成初凝、終凝，無法準確控制混凝土的初凝時間，實際初凝時間與實驗情況下差距較大。實際施工過程中，工人質量意識薄弱，存在混凝土澆筑后不久就開始起拔接頭箱的情況。在混凝土尚未初凝情況下，起拔H型鋼外側接頭箱產生空隙，未凝結的混凝土隨之繞至H型鋼外側空隙，形成混凝土繞流。2H型鋼接頭混凝土繞流預防2.1繞流通道控制措施(1)焊接防繞流鐵皮為減少混凝土通過鋼筋保護層繞流至H型鋼外側，在H型鋼翼板外焊接1m寬的鍍鋅鐵皮，鍍鋅鐵皮沿鋼筋籠H型鋼兩側通長布置兩道，與鋼筋籠面平行。澆筑混凝土時，混凝土由鋼筋籠中間向兩側擴散，鍍鋅鐵皮受到混凝土的擠壓作用向槽段側壁擴張并緊貼槽段側壁，從而堵塞混凝土的繞流通道。現場施工中，防繞流鐵皮覆蓋寬度越大，防繞流效果越好，尤其對于槽壁坍塌嚴重的槽段。(2)焊接防繞流角鋼考慮到工字鋼位置每側鋼筋保護層厚度為70mm，可以在H型鋼翼板外側焊接50mm×50mm的等邊角鋼，通過減小鋼筋籠保護層厚度來預防混凝土繞流。焊接等邊角鋼預防混凝土繞流只針對焊接角鋼位置，如遇到槽壁坍塌，角鋼的防繞流效果會受到嚴重影響。現場施工中，為保障防繞流效果，建議將焊接角鋼與焊接防繞流鐵皮同時使用，且焊接角鋼可以起到很好的壓緊鍍鋅鐵皮的作用。(3)加強成槽質量控制，減少槽壁坍塌為減少混凝土繞流通道，較好的成槽開挖質量是關鍵。成槽前，對于軟弱地層提前做好統計，采取有效的槽壁加固措施;成槽過程中，加強泥漿質量控制，提高泥漿的護壁性能;挖槽過程中，嚴格控制成槽機下斗速度，減少對泥漿的擾動和對槽壁的沖刷;成槽結束至混凝土澆筑前，加強現場協調組織，保障各工序順利銜接，縮短施工時間，減少槽壁因長時間放置而坍塌。2.2H型鋼外側空隙控制措施(1)H型鋼外側空間填充密實H型鋼外側使用接頭箱擠緊，要注意檢查接頭箱的外觀尺寸是否符合要求，保障接頭箱填充H型鋼。接頭箱放置時，注意鋼筋籠兩側對稱下放，接頭箱緊貼H型鋼。考慮到接頭箱外側空間區域回填砂袋受到泥漿浮力影響較大，砂袋無法回填密實，可將砂袋更換為碎石袋。碎石自身密度較大，更容易回填密實、擠緊接頭箱，進而減少H型鋼外側空隙。(2)防止接頭箱起拔過早接頭箱起拔過早，混凝土未凝結，容易出現混凝土繞流。接頭箱起拔過晚，容易被繞流混凝土包裹并凝結在一起，造成起拔困難。為準確掌握水下混凝土的初凝時間，合理控制接頭箱起拔時間。混凝土澆筑前，現場制作混凝土同養試塊，并放置于現場施工用水中，用以判斷混凝土的初凝、終凝情況，并根據混凝土的實際情況決定接頭箱的松動和拔出時間。在混凝土達到一定強度后，開始進行接頭箱松動，過程中嚴格控制拔起速度，防止接頭箱振動對初凝混凝土的影響，起拔25～30cm后，緩緩放下;隨著澆筑時間的推進，在混凝土終凝后，慢慢拔出接頭箱，嚴禁早拔、多拔。3H型鋼接頭混凝土繞流處理3.1挖機直接破除當混凝土繞流位置埋深較淺，出現在地面以下4m范圍內，多為導墻下方坍塌出現的混凝土繞流，現場可以直接利用挖機炮頭進行鑿除［5］。該種方式較為簡單、直接，處理時間短。3.2沖擊鉆沖擊破除對于埋深較深、厚度較大(一般大于30cm)的繞流混凝土，現場可使用小于H型鋼寬度的十字圓錘進行繞流混凝土處理。由于沖擊錘會偏心受力，繞流混凝土處理時間較長。同時，沖擊錘碰撞H型鋼兩側翼板，容易造成兩側翼板變形。該種處理方式處理時間較長，且槽段受震動影響易坍塌。3.3成槽機加長斗齒鏟除對于埋深較深、厚度較小(一般10～20cm)的繞流混凝土，現場可以將成槽機斗齒改造，拆除兩邊邊齒，將中間斗齒接長處理(圖10)，方便斗齒插入至H型鋼腹板位置。憑借成槽機液壓抓斗的較大重量，沿著H型鋼腹板向下鏟除繞流混凝土。