地下连续墙接头分析及应用

地下连续墙接头分析及应用
摘要：随着地下连续墙的应用越来越广泛，其接头形式种类较多且在不断的发生变化，而各单元槽段之间的连接结构是其关键核心环节，接头的选择不但关系着墙体的整体性及使用效果，而且关系到工程的经济效益，本文对地下连续墙常用的工字钢接头和锁口管接头进行阐述与分析，供相关工程参考。

关键字：地下连续墙工字钢接头锁口管接头分析应用
中图分类号: TU476+.3 文献标识码：A
前言
随着我国城镇化的不断扩大，城市地面土地资源已经不能满足社会需求，已经进入开发地下空间的阶段，城市地铁建设是向地下空间发展的典型，而地铁线路和车站基本处于十米以下地下空间，在地铁车站基坑开挖施工前必须采取有效的止水和档土措施。

地下连续墙具有施工时振动小，噪音低，墙体刚度大，防渗性能好，适用于多种地层，占地少，工效高、工期短、质量可靠、经济效益高等特点得到广泛应用。

而地下连续墙各单元槽段之间的连接结构是地下连续墙体系关键核心环节，采取何种槽段接头形式直接影响地下连续墙质量及使用功能。

本文介绍地下连续墙在地铁施工中常用的工字钢接头和锁口管接头的施工工艺分析及应用。

槽段接头功能及需要满足施工的要求
任何形式槽段接头都具有止水、挡砼、传递应力和抗剪切等功能。

其中止水和传递应力是决定地下连续墙结构稳定的主要因素，它们都是由槽段接头形式决而定。

槽段接头作为地下连续墙体系关键核心环节需要满足以下几项要求：
不得妨碍下一单元槽段的开挖；
灌注混凝土不得从接头构造物和槽壁之间的空隙流向背面或从底部流向背面；
接头应能承受混凝土的侧压力，而不发生弯曲和变形；
能符合设计要求，结构合理，除止水效果外，尚能传递应力；
接头表面粘附沉渣或变质泥浆的胶结物，要能以简易方式清除或减至最低；
接头的构造要能使混凝土容易流动并密实填充满接头的每一个角落；
施工工艺简单，成本低；
工字钢接头施工工艺分析及应用
工字钢即接头钢板呈工字形，它就是翼板式、间隔钢板式的变形应用，设计也要考虑到接头处的抗弯能力、防水性能和地下墙的稳定性等方面的要求。

其具体规格为：高度H墙体厚度减去2倍的主筋保护层厚度；翼板宽度B，一般为400mm，可根据下料情况酌情增减，但变动幅度不宜过大；腹板高度等于工字钢高度减去2倍翼板的厚度，板厚通常为10mm；长度等于墙深。

两相邻槽段接头衔接方式（见图1），
图1工字钢接头
3.1 工字钢接头的特点
工字钢接头属于刚性接头，具有良好的力学性能，传递应力效果好，可增强墙体纵向抗弯能力并延长渗径，止水效果良好，对孔深地区防止接头开叉和保证接头厚度都有积极的意义，施工工艺简单，施工速度较快，可现场制作，无需考虑混凝土灌注时的侧压，适应与各种地层；缺点是用钢量大，成本较高，施工要求高，自重大，要求吊装设备起重量较大，成槽浇筑混凝土时容易产生绕流的现象。

3.2 工字钢接头的应用
3.2.1工字钢接头的制作
工字钢接头通常用10mm厚的钢板制作，其规格按设计要求选定。

一般情况下，工字钢接头在现场制作、安装。

即现场下料，现场焊接，现场组装，料板应保持平直，尺寸严格按设计要求，其钢板焊接缝要饱满，高度、宽度应符合有关钢板焊接规程，焊接时应考虑到钢板的热应度，采取合理焊接工艺和步骤，其制作的质量直接影响接头的抗弯及防水性能。

3.2.2工字钢接头的安放
工字钢制作完成后与钢筋笼焊接连成整体进行吊装安放，在安放时需特别注意其垂直度偏差，在偏差过大时需及时调整。

正常情况下，地下连续墙主筋保护层厚度为50～70mm，故混凝土灌注时可能会产生绕流，常用的处理方法是在工字钢背后填塑料泡沫和沙袋, 填满半圆形空隙以阻止混凝土入侵( 如图2)，防止绕流混凝土进入工字钢内，给后施工槽段造成困难。

图2 工字钢接头后施工端填充
3.2.3工字钢接头处理
先槽段灌注形成部分绕流混凝土，封堵工字钢外侧翼板的泡沫、沙袋及后施工槽段成槽过程中附着在工字钢腹板上的泥皮，在后槽段下笼前均需清除，具体方法是：绕流混凝土，由于工字钢外侧有主筋保护层的净空，混凝土可能会产生绕流现象，在采取预防措施的情况下较容易清除，用特制的冲锤在重力的作用下慢慢冲刷清除。

残存在工字钢翼板处的泡沫、沙袋等物可能会导致接头处渗漏，必须彻底清除，可在抓斗上安装特制的抓齿慢慢抓除。

附着在工字钢腹板上的泥皮是导致接头渗漏的直接原因，所以必须清除，用特制的刷壁器沿工字钢紧贴腹板部位慢慢冲刷，直至刷壁器出槽不夹带泥迹为止。

锁口管接头施工工艺分析及应用
锁口管接头是在槽段下完钢筋笼后，在墙段的末端下入直径与槽宽相等或略小的管体，阻止先期施工槽段的混凝土漏浆并占据体积，待混凝土浇筑完成达到一定强度后，将接头管拔起（通常在混凝土浇筑完成后2~3h内起拔）在墙端留下半圆形混凝土楔口，用来与相邻后期施工槽段衔接（见图3）。

图3锁口管接头形式图4锁口管施工
4.1 锁口管接头的特点
锁口管接头属于柔性接头，它具有一定的抗剪能力，能起到止水挡砼的作用，但因与墙体无刚性连接，传递应力差，缺乏抵抗弯矩的能力，同时因流水线路直而短，阻力小，易出现渗、漏水现象，作为地下结构物的外墙须筑内衬墙，才能体现其优点，加工方便，但安装易偏，起拔难度较大，附属设备多，用钢量少，成本低。

4.2锁口管接头的应用
4.2.1锁口管安装
锁口管安装前应对锁口管逐段进行清理和检查，用汽车吊吊装并在槽口连接。

管中心线必须对准正确位置，垂直并缓慢下放，当距槽底50厘米左右时，快速下入，插入槽底，并在背面填粗砂，防止砼从底部及侧部流到锁口管背面。

锁口管上部用木楔与导墙塞紧，并用锁口管起拔机夹住锁口管。

4.2.2锁口管起拔
锁口管起拔采用顶升架顶拔和吊车提拔相结合。

起拔时间和拔升高度根据砼浇灌时间，浇灌高度以及砼初凝和终凝时间而定，依次拔动，一般2-3h开始顶拔，具体采取轻轻顶拔和回落方法，每次顶拔10cm左右，拔到0.5-1.0m时,如果接头管内无涌浆等异常现象，每隔30min拔出0.5-10.m,最后结合混凝土浇灌记录和现场试块情况,在确定底部混凝土已达到终凝后才能拔出。

最后一节接头管拔出前先用钢筋插试墙体顶部混凝土有硬感后才能拔出，并及时清洁和疏通。

4.2.3接头管位置处理
在后期槽段挖槽施工过程，接头位置采用带有钢刷的钻头进行清杀表面泥浆及淤泥，从而确保墙接头质量。

结束语
目前地下连续墙施工接头形式多种多样，工字钢接头和锁口管接头各自都存在一定的长处，也存在着不足之处，如果能将各接头结构的优点结合在一起开发出既施工简单又经济合理的接头形式，相信地下连续墙应用领域将会进一步扩大。

参考文献
[1] 张凯峰．地下连续墙不同接头形式的对比与分析．建筑施工[J]，2012年11期
[2] 王卫东．地下连续墙作为主体结构的设计．建筑结构[J]，2002年01期
[3] 孙立宝．地下连续墙施工中几种接头形式的对比分析及应用．探矿工程(岩土钻掘工程) [J]，2011年05期。