地连墙质量通病的预防和处理.docx
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地连墙质量通病的预防和处理
地连墙质量通病的预防和处理
年12月
期总第436期
水运工程
Port&WaterwayEngineering
Dec.2（】（】9
No.12SerialNo.436
地连墙质量通病的预防和处理
任振东,杜士俊,刘海民
（中交一航局第五工程有限公司,河北秦皇岛066002）
商要:
介绍地连墙施工中存在的6种质量通病:
露筋,沉渣过厚,槽壁倾斜,槽壁坍塌,接头管绕灰,接头漏水漏砂,
L述质量通病的原因,特征,预防措施以及处理方法.
廷键词:
地连墙;防范;处理
}】图分类号:
U656.1l2文献标志码:
B文章编号:
1002—4972（2009）12—0099—06
Preventiontreatmentofcommonqualitydefectsofdiaphragms
RENZhen-dong,DUShi-jun,LIUHai—min
fNo.5EngineeringCompanyLtd.ofCCCCFirstHarborEngineering,Qinhuangdao066002,China）
Abstract:
Thereexistssixcommonqualitydefectsintheconstructionofdiaphragm:
dipofslurrytrench,
pseofslurrytrench,toothicksediment,revealofreinforcement,plasteringashoffittingpipe,aswellaswater
ndleakageatplug.Thispaperdiscussesthereason,characteristics,preventionmeasuresandtreatment
adsfortheabove-mentionedcommonqualitydefects.
Keywords:
diaphragm;prevention;treatment
京唐港地处冀东渤海湾地区,土质均系粉细
粉土,淤泥质黏土,粉质黏土,细砂,非常
建设大型挖入式港池和地连墙结构板桩码头.
年,京唐港修建成国内第1座板桩码头,经
20年的发展,码头泊位从最初的1.5万吨级
为3万吨,5万吨直到今天的10万吨级,码
构形式从最初的无遮帘式发展为半遮帘式,
帘式直到今天的分离卸荷式,京唐港已发展
内最大的挖入式港口.期间,地连墙施工工
机械设备不断发展和完善并日趋成熟.本文
连墙施工中存在的槽壁倾斜,槽壁坍塌,沉
厚,露筋,接头管绕灰,接头漏水漏砂6种
通病进行介绍,就其通病产生的原因,特征,
措施及处理办法谈谈笔者的认识和体会,供
技术人员参考和借鉴.
1露筋
1.1产生露筋的原因
1）设计保护层厚度的确定:
经过多年的工程
实践证实,设计保护层的厚度一般为80mm,如
果设计保护层太小,容易出现露筋问题.
2）成槽垂直度偏差过大.
3）采用偏心吊下放钢筋笼时,钢筋笼偏向一
侧,引起保护层过小,甚至出现露筋情况.
4）沉渣过厚,没能很好地清除,占据了混凝
土的填充空间,造成露筋.
5）槽内土体不稳定造成了局部坍塌,如果清
除不彻底,坍塌土方占据了混凝土填充空问,致
使地连墙露筋.
6）混凝土导管进灰口与最终浇注面高差太
小
殳稿日期:
2009—10—27
乍者简介:
任振东（1978一）,男,工程师,从事港口工程施工技术管理工作.
?
100?
水运工程2009血
1.2防止露筋的措施l】-2]
1）严格控制成槽垂直度确保成槽垂直度不
超标,不使得保护层过小而造成露筋.
2）采用垂直吊装方案,确保钢筋笼安装位置
居中,防止出现钢筋笼下放过程中刮碰两侧槽壁.
3）在成槽和浇注混凝土过程中,确保槽体稳
定,禁止出现塌槽现象,最重要就是确保泥浆的
质量.
4）把好清槽和泥浆置换关,控制沉渣厚度不
超标,避免混凝土浇注过程中沉渣占据混凝土的
填充空间而造成露筋.
5）严格控制混凝土导管进灰口与最终混凝土浇
注面之间的高差,尽量加大混凝土浇注时的压差.
1.3露筋的处理方法
一
旦出现露筋情况,必须严格认真进行处理.
多年来的_[程实践证明,一般露筋范围均在墙顶
下1～2IT/范围内.处理方法如下:
先开挖至露筋
面以下50ClTI,在基坑周围作好简易的临时支护和
排水设施进行干施工.假如露筋面很低,开挖深
度较大时,就应在开挖前采取必要的支护措施,
然后再开挖处理.先将露筋部分低强度混凝土凿
除,凿除深度至坚实混凝土为止.凿除范围较露
筋范围四周各加宽20ClTI以上,认真冲洗,经验
收后,开始支模浇筑混凝土,补浇混凝土面应较
原墙面混凝土突出10cm,便于浇筑和振捣.一旦
开挖后发现水下露筋时,可采取以下补救方法:
潜水员按上述方法进行水下凿除,冲洗干净,然
后用砂,水泥和树脂混合在一起,再喷洒硅烷偶
联剂进行搅拌,形成胶凝体,潜水员进行水下修
补,这种混合物遇水很快结硬,其强度不亚于
C30混凝土.
2沉渣过厚
2.1沉渣的来源
1）膨润土中的含砂析出,沉于槽底.
2）成槽过程中,散落的砂,土颗粒,较大的
直接沉到槽底,微细的颗粒悬浮在泥浆中.
3）泥浆的质量不好,失去了携渣能力,泥浆
中悬浮的砂土就会沉淀于槽底.
4）土层质量较差,或有流沙层,尽管有泥浆
护壁,仍有可能部分砂粒流入槽中.
2.2沉渣较厚的危害
1）降低槽底土层抵抗垂直荷载的能力,导致
上部基础的沉降或变形乃至破坏.
2）沉渣很厚,在浇注混凝土时,混凝土的浮
托力难以克服沉渣的重量,沉渣被挤向两侧,占
据了混凝土的填充空问,致使混凝土保护层减小,
甚至导致地连墙露筋.
3）沉渣被挤入混凝土中,导致混凝土强度降
低,混凝土质量满足不了设计强度的要求.
2.3沉渣过厚的预防措施
1）确保泥浆的质量:
保证泥浆具有良好的护
壁作用和较强的携渣能力.
2）二次清槽:
成槽完成后,清槽1次,在浇
注混凝土之前再清槽1次.
3）成槽过程中,要严格检测泥浆原材料（膨
润土和外加剂）和泥浆的质量,不能只检测1～2
个指标,要确保各项技术指标满足规范要求.
2.4沉渣过厚的处理方法
1）沉渣量较大的可用抓斗直接抓除.
2）土层质量较好的槽体,气举反循环清除.
3）土层质量较差的槽体,泵举反循环清除.
3槽壁倾斜
3.1槽壁倾斜的原因
1）地质原因.
对土层分布变化和软硬程度掌握不准,土层
物理,力学性质了解不够,没有根据实际情况采
取相应的措施.
2）机械设备原因.
采用的机械设备成槽精度不高,与地质情况,
土层性质不相适应,没有监测装置,不能在成槽
过程中对槽壁垂直度进行监测.
3）人为操作原因.
对成槽设备性能掌握不准,操作方法不当,
从而导致成槽倾斜.
3.2槽壁倾斜的检测
使用KODEN—M604测槽仪进行槽壁垂直度的
检测.定位后,下放探头,通过探头发送的超声波,
测定槽壁位置,并能直接打印出来,简单直观.
第l2期任振东,等:
地连墙质量通病的预防和处理?
l01?
3.3槽壁倾斜的预防措施
目前,地连墙较为常用的成槽方式为钻抓T
艺和纯抓T艺.
1）钻抓T艺成槽倾斜的预防措施.
钻抓I艺先使用旋挖钻引孔,再用液压抓斗
成槽.
①引孑L的垂直度是关键,利用旋挖钻成孑L精
度高的特点先引孑L,按设计位置定位,调整好钻
杆的垂直度.
②始钻要低压钻进,钻深达到一定深度基本
形成导向后,再加压钻进.
③根据不同土层,适当调整钻压.
④钻孑L过程中,利用旋挖钻自带垂直度检测
仪监测槽壁垂直度,做好全过程的检测,发现问
题及时进行处理.
2）纯抓.I艺成槽倾斜的预防措施.
纯抓T岂直接使用液压抓斗成槽,液压抓斗属
悬吊式成槽机械,成槽过程巾,自由度较大,成
槽过程中稍有不慎,就会造成偏位,其预防措施
如下:
①开始抓槽体要形成乖直导向,开始抓土时,
抓土要慢,确保在导板高度范围内形成垂直自然
导向,为后续抓槽质量提供保障.
②冲击式抓土,槽体形成垂直导向后,司机
应注意在后续成槽过程中,每次下抓斗时,先开
斗,下斗速度要快,带有冲击性,使斗齿冲进土
中,合斗时,边合斗边竖直,不要使抓斗倾斜抓
土,以免造成槽体偏位.
③在较硬的土层中抓土时,往往要经过多次
冲击,一是先把土层抓松,二是存冲击抓土过程
中把槽体切直.
④槽体偏位绝大部分是人为l夭l素造成的,在
成槽过程中司机要有严格的自控意识和能力.
⑤采用合理的成槽设备纯抓工艺常用抓斗
为土力BH—l2液压抓斗,该抓斗为半导杆式抓
斗,导杆在开始成槽时能够形成较好的导向,并
且该抓斗可在导杆与拔杆连接部进行180.旋转,
可在成槽过程中经常换向抓槽,以弥补南于抓斗
两个斗齿不对称引起的槽壁倾斜.另外,推板式
液压抓斗正在成为地连墙成槽设备新宠,该类设
备在抓斗导板4而装有液压推板,通过液压T斤
顶控制液压推板的自动伸缩,达到4个方向随时
自动纠偏的目的.如图1所示.
图1四向纠偏液压抓斗
3.4槽壁倾斜的处理方法
1）存抓斗上加焊切削刃,利用抓斗自重向下
切削土体.
2）在抓斗上加焊刮板,与切削刃的施加方向
相反,利用抓斗提升力由下向上切削土体.
3）用带有导向杆的其他钻具（如旋挖钻）,
具有导向架的凿刨钻机等,进行辅助修槽.
4槽壁坍塌
4.1槽壁坍塌的原因
1）不利的地质条件,在土层的分布中,夹有
流砂层,成槽时在动水压力的作用下产生流动.
2）大气降水的影响,地表水南导墙侧渗漏进
槽,长时间冲届0.
3）成槽时间过长,挖槽设备上下往复多次,
加之泥浆动荡波击.
4）泥浆质量不符合要求,起不到良好的护壁
作用.
5）外界影响,成槽附近有剧烈的振动,如强
夯,爆夯等.
4.2槽壁塌方的特征
泥浆出现连续翻泡现象;泥浆有较大波动;
泥浆液面突然升高;挖槽不进尺,或者槽底面突
然升高
4.3塌方的预防措施
1）遇到流砂层一般采取的措施是加大泥浆比
?
l02?
水运工程2009生
重,掺加增黏剂,以增加泥浆黏度,不断提高泥
浆的护壁作用.
2）换填土要严格要求,认真夯实,雨季施工要
有良好的排水设施,及时排除地表水,防止冲刷.
3）加强施工管理和设备管理,提高施工效
率,缩短成槽时间.
4）加强泥浆制备和管理,应经常检测泥浆材
料和泥浆各项指标,确保符合规范要求.
5）加强对外联系和协调,及时清除外界干扰.
4.4塌方后的处理
1）暂时的,少量的塌方,可用抓斗将槽内塌
人的土方清除后,增加泥浆的比重和黏度,提高
槽内泥浆液面的高度,加大泥浆对槽壁的侧压力,
达到不继续塌方的目的即可.
2）不能稳定的较大量的塌方,应该果断地采
取重新造壁,重新成槽的办法:
向槽内回填质量
较好的黏土,边回填边用冲击锤夯实,经过一定
时间（3～7d）的沉实,再重新成槽.
5接头管绕灰,进灰,固管
地连墙工程是由若干个自然段组成的,段与
段间连接处理是很关键的.较常采用的为接头管
连接,所谓接头管就是和设计墙厚等宽的钢制圆
管,管子分段制作,销孑L连接成整体.槽段完成
后,在槽的一端或两端安放接头管,然后吊装钢
筋笼,布设导管浇注混凝土,边浇注,边拔接头
管,留下一个半圆形凹面与下一槽段连接,往复
进行,形成完整的地下连续墙.
在施工过程中,如因操作不慎,可能出现接
头管背后绕灰,接头管内进灰,接头管固结在混
凝土中等情况.
5.1接头管绕灰
1）接头管背后绕灰的原因.
成槽过程中,由于垂直度控制不严,槽体倾
斜偏大,修槽后槽体宽度大于接头管直径,使接
头管与槽壁间出现较大缝隙.在浇注混凝土过程
中,混凝土压入管子后面形成绕灰,如图2所示.
接头管处槽壁出现流沙或局部塌方,接头管
与槽壁间形成空洞造成绕灰,如图3所示.
接头管上浮或拔管过早,混凝土尚未结硬,管
拔出后,混凝土塌人管位造成绕灰,如图4所示.
1-1
图2修槽后绕灰
1.1
图3局部塌方绕灰
1.1
图4拔管过早绕灰
槽端部在成槽过程中偏位较大,管与壁间不能
第12期任振东,等:
地连墙质量通病的预防和处理?
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贴紧,混凝土从接头管两侧压人管后造成绕灰,
如图5所示.
2）绕灰预防措施.
1一l
图5成槽过大绕灰
①严格控制垂直度和超挖,欠挖情况,不能
使接头管与槽壁间形成间隙.
②成槽过程中严格控制泥浆质量,防止局部
塌方而绕灰.
③严格控制接头管拔管时间,初始拔管应作
回落试验,避免拔管过早,造成混凝土坍塌.
3）绕灰处理方法.
①在混凝土结硬前使用旋挖钻机进行破坏,
然后将破碎的混凝土排出槽外.
②如果混凝土已结硬,使用冲击钻将其凿碎.
5.2接头管进灰
1）进灰的原因.
①接头管安装时,应插入土中20～30cm,如
果接头管插入土中深度很浅或根本未插入土中,
在浇混凝土时,混凝土压入接头管中.
②拔管过程中,拔管时间过早,混凝土成流
动状态被压人管中.
2）进灰预防措施.
①吊装接头管时,当管到底之前要冲击一下,
使管底插入土中20～30CIl'l.
②接头管安装就位后,向管内灌碎石,高度
50em左右,增加管内抵抗混凝土进管的阻力.
5.3接头管固结在混凝土中
1）产生固管的原因.
①没有很好地掌握混凝土的初凝时间,拔管
时间太晚.
②没有认真掌握和分析顶拔力和混凝土之间
摩阻力大小的关系,顶拔力应大于摩阻力,否则
就会产生固管.
2）固管预防措施.
①认真掌握混凝土初,终凝时间,混凝土初
凝后应马上启动拔管.
②拔管时,应先试拔,拔起20～30cm后,顶
拔力卸掉,使管自由回落,观察其回落速度快慢
和回落距离大小,回落速度快,落距大,说明拔
管尚早.
③拔管时要掌握顶拔力大小,观察顶升机压力
表读数,一般情况下,30m的接头管（西1000～
1200mm）其顶拔力在1200kN左右,顶升机压
力一般在8～12MPa.
④拔管时间与顶升设备顶力的大小,做到相
互适应.
3）结合工程实例介绍固管的处理方法.
①京唐港#5～#l5泊位由于顶升设备的设计顶力
太小（1000kN）,出现一次固管,整根管固结在
混凝土中,采取的处理措施是:
在固管的下一个
槽段,靠近接头管处用抓斗抓一深槽,槽深与接
头管等深,槽宽2m,然后在接头管另一侧的导
墙上安放1个钢横梁,在接头管与钢横梁问安放1
台千斤顶,千斤顶将接头管侧向推移,接头管松
动后,用顶升架和吊车将接头管吊出槽外.
②首钢京唐公司成品码头一期一步和一期二步
工程发生两起固管,一期使用振动打桩锤夹持在接
头管顶部临时焊接的钢板上,进行振动拔管,通过
振动力使接头管与混凝土脱离,然后将接头管吊
出.另一起固管是在拔管过程中,联结销子拔断,
最后一节管悬空固结在混凝土中,看不见,摸不
着,该管处理难度较大.处理方法如下:
先用冲击
钻机的50kN冲击锤施以偏心冲击力,冲击接头管
顶部,如图6所示.接头管受到偏心冲击力后松动,
而且向外侧倾斜,接头管与混凝土问产生了较大缝
隙,如图7所示.冲击一段时间后,检测接头管偏
位情况.当接头管离开混凝土30am时,由于管顶
倾斜,冲击锤落在斜面就下滑,冲击效果很差,采
取了在冲击锤底,加焊钢靴的方法,使钢靴冲插在
?
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接头管与混凝土的缝隙中,如图8所示.经过反复
冲击,接头管离开混凝土面达1m时,用液压抓斗
抓住接头管顶部,抓出接头管.
槽段边线
l—l
图6冲击接头管顶部
1-1
图7接头管与混凝土间产生较大缝隙
6地连墙接头漏水漏砂【_2】
6.1出现漏水漏砂的原因
1）接头部位处理不认真,在下一段地连墙施
工前没有对接头进行刷壁处理,或处理不彻底,
在两段混凝土问形成夹层.
2）槽内沉渣太厚,在浇注混凝土到顶时,混
凝土的浮托力减小,小于沉渣重量时,就会把沉
渣挤在两段混凝土之间,形成软弱夹层.出现渗
水,漏砂的部位,大都在设计混凝土顶面以下1～
1.51TI范围内,第2种原因是主要的.
t?
l
图8加焊钢靴后冲击
6.2防范措施
1）接头管拔出后,用略小于接头管直径的旋
挖钻进行清孔.
2）相邻段槽段成槽完毕后,用接头刷或接头
刮板清除混凝土壁上的附着物.
3）尽量提高混凝土浇注时的落差高度,以增
加混凝土浇注过程中的外压力.
4）混凝土浇注距设计顶高程3m范围内,尽
量缩小导管在混凝土中的埋深（在任何情况下,都不
得小于1m）,使沉渣能够被混凝土顺利地托上来.
6.3处理方法
用风镐彻底清除夹层,处理范围:
各边超出
夹层范围l5～20cm,凿到坚实混凝土,用高压水
冲洗干净,支好模,补浇强度高一级的混凝土.
7结语
地连墙码头经过十几年的发展,施工工艺日
益成熟,已经基本掌握了地连墙质量通病产生的
原因,积累了多种行之有效的预防措施和应对质
量通病的处理方法.但预防重于处理,施工中要
做好各种预防措施,使地连墙码头得到更为广泛
的应用和发展.
参考文献:
[1】JTJ268—1996水运工程混凝土施工规范【S].
[2]吴相忠.最新水运工程施工技术规范与测量质量检验
标准实用手册【MJ.北京:
人民交通出版社,2009.
（本文编辑武亚庆）
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