岩层地区地下连续墙橡胶止水带接头施工中分离式接头箱的应用

冯国卫

上海远方基础工程有限公司 上海 200436

地下连续墙橡胶止水带接头利用橡胶止水带具备良好的不透水性、延展性强的特点，通过连续转折曲线和纵向橡胶止水带延长渗流线路，克服了地下连续墙锁口管、工字钢等接头工艺受刷壁质量影响而易渗漏的缺点，以取得良好止水效果，在苏、浙、沪等软土地区地下连续墙施工中得到广泛应用[1-4]。但以往橡胶止水带接头采用整体式接头箱在软土地区可顺利实现侧向剥离，但岩层地区因邻近槽段成槽慢，导致侧向剥离及周转困难。现结合杭州至富阳城际铁路科创园站基坑项目，阐述分离式接头箱在入岩地区橡胶止水带接头中的应用。

1 工程概况

杭州至富阳城际铁路科创园站为地下3层岛式车站，车站外包总长度176.0 m，标准宽度31.5 m。主体基坑开挖深度25～28 m，车站基坑采用厚1.0 m地下连续墙支护，地下连续墙入中风化粉砂岩不少于3.0 m，成槽深度35～38 m。

地下连续墙穿越地层工程地质条件自上至下依次为：①人工填堆填土层并经压实，平均厚度2.1 m；②含砾粉质黏土层，平均厚度4.2 m，砾石含量约20%，粒径1～3 cm；③含黏土卵石层，平均层厚3.6 m，卵石含量约50%，粒径3～8 cm；④全风化砂岩层，风化剧烈，平均层厚5.3 m；⑤强风化粉砂岩，平均层厚6.5 m，岩层裂隙发育，破碎；⑥中风化粉砂岩，节理较发育，穿透厚度10.4 m，岩层完整指数0.55，饱和抗压强度平均为38 MPa。

基坑地下连续墙成槽工艺采用旋挖钻＋成槽机＋铣槽机组合工艺，接头原设计为工字钢接头，后优化为GXJ橡胶止水带接头。

2 橡胶止水带接头施工工艺

2.1 橡胶止水带接头（整体式接头箱）

橡胶止水带接头（整体式接头箱）施工工艺主要特点为：橡胶止水带接头（整体式接头箱）的剥离需在完成后续槽段后，接头箱剥离方式采取侧向剥离方式。

2.2 橡胶止水带接头（分离式接头箱）

橡胶止水带接头（分离式接头箱）工艺将整体式接头箱分为止水板＋接头板2个组成部分（图1）。分离式接头箱利用止水板实现对橡胶止水带的定位、保护，混凝土浇筑后，通过提前顶拔接头板，防止接头因绕流被埋或顶拔困难，并实现接头箱周转使用。施工工艺结合了锁口管、工字钢接头箱顶拔和橡胶止水带（整体式接头箱）的特点。

图1 分离式接头箱大样

3 橡胶止水带接头施工步骤

3.1 施工准备

1）技术准备。根据工程地质条件确定成槽工艺，落实旋挖引孔孔位布置原则，优化槽段分幅；编制钢筋笼吊装专项方案；落实成槽、钢筋笼制作与安装、止水带安装、接头顶拔等工序施工技术及安全交底。

2）物机准备。依据本项目工程地质条件，选择旋抓铣成槽工艺，配备主要成槽设备XR360旋挖钻1台、SG70成槽机1台、XTC80铣槽机1台；吊装设备主吊200 t/副吊100 t；油顶、油箱、接头板、铲车、挖机等辅助设备；膨润土选用山东优质钠基土，橡胶止水带选用长度≥27 cm、厚度≥8 mm、镀锌钢板厚度≥0.8 mm的优质止水带。

3.2 槽段开挖

依据地质情况，本项目槽段开挖整体顺序为：槽段旋挖引孔→成槽机抓槽（第1、2抓，第3抓预留8～10 m）→铣槽机铣槽成槽。考虑槽段接头工艺及接头箱特殊性槽段开挖，外放量取90 cm。

3.2.1 旋挖辅助引孔

采用旋挖钻提前引孔，为成槽机抓槽和铣槽创造临空面，以提高成槽效率。为保障引孔垂直度，本项目选用大功率XR360结构形式为大三角形旋挖钻，并适当加长引孔钻具长度。考虑分离式止水板工艺及槽段外放量取90 cm铣槽机铣槽需求，以6.0 m标准槽段为例，首开槽段引孔5个，连接槽段引孔3个，闭合槽段引孔2个。

3.2.2 成槽施工

首先采用SG70成槽机抓槽第1、2抓至岩土分界面标高，为保障铣槽垂直度，第三抓成槽机预留8～10 m不抓，便于铣槽机铣槽。铣槽机就位后铣槽第1、2刀至设计标高后再铣槽第三刀至设计标高。

3.3 组合接头箱下放

3.3.1 止水板、接头板清理，涂刷隔离剂

为保障止水板及接头板最大程度顺利剥离，并实现使用过程中止水板于接头板滑道内的顺利下滑，接头板顶拔及止水板剥离后，立即对接头板滑道及止水板卡槽内杂质进行冲洗，并清理接头板和止水板。每次使用后须使用铲刀将黏结于表面的混凝土、水泥浆等杂质清理干净，干燥后，涂刷油性隔离剂（工程用模板漆）。

3.3.2 橡胶止水带安装

止水板单节长度9 m/12 m，止水板采用高强螺栓连接。橡胶止水带安装将止水板卡槽内涂抹润滑油脂后，使用塞刀将止水带顺利塞入止水板卡槽内固定。橡胶止水带与止水板卡槽间镶嵌力适宜，使橡胶止水带不因垂直下放脱落，又不致于在剥离过程撕裂破坏。

3.3.3 接头板下放

依据槽段分幅线确认接头板定位线，并于槽口位置设置槽钢约束板。然后使用吊车吊放接头板。接头板下放过程严格控制接头板位置及扭转角度，并调整接头板垂直度，以确保接头板位置精确。

3.3.4 止水板下放

吊车吊起已安装好的橡胶止水带止水板，对应接头板滑道下放。止水板下放到位后安装横向侧压扁担（顶拔接头板）及横向连接扁担。

3.4 混凝土浇筑

接头板及止水板下放完成后，为防止混凝土浇筑绕流并约束接头板，在接头板后部外放孔隙回填密实土袋或石子，并准备混凝土灌注。

3.5 接头板顶拔

接头板采用油顶顶拔。顶拔前将油顶吊装就位，油顶底部压置于止水板横向扁担上部，并抽去接头板与止水板间的纵向扁担，油顶压置利用油顶顶拔下压力克服止水板与接头板间摩擦，防止止水板上浮。

接头板顶拔严禁早拔和晚拔：早拔时，由于混凝土尚未初凝，混凝土易进入接头板孔洞；晚拔时，由于混凝土已经凝固，混凝土和接头板之间逐渐增大的黏结力阻碍接头板的顺利顶拔。故接头板顶拔根据水下混凝土凝固速度及施工油顶顶拔力综合确定，混凝土灌注开始后4～5 h开始试拔。当油顶油压表读数为8～10，方可顶拔；油压表读数＜8，应暂缓顶拔；油压表读数＞10时应稍加速顶拔。顶拔间隔时间可为每隔30 min提升1次，其幅度不大于100 mm，混凝土浇筑结束5～6 h后，将接头板全部顶拔出。

3.6 止水板剥离

为保障接头橡胶止水带清洁并与2期槽段混凝土较好黏结，止水板待混凝土终凝10～12 h后采用顶拔设备或吊车首次拔动（轻微松动橡胶止水带与止水板剥离20～30 cm），止水板最终剥离，待后续槽段成槽并刷壁完成，以防止橡胶止水带被破坏。

4 实施效果评价

杭富城际铁路科创园站112幅地下连续墙采用旋抓铣成槽工艺施工，止水板及接头板均实现顺利剥离，经历约10个月，提前完成围护结构施工，且开挖质量优异无渗漏。采用分离式接头箱不仅成功解决了因后续槽段成槽慢、绕流等影响整体式接头箱顶拔或剥离困难问题，而且节约了接头箱因周转需加工多套的费用（仅需多加工止水板）。此外，将橡胶止水带接头应用于岩层区域地下连续墙是一种实践尝试。

5 结语

橡胶止水带接头相较工字钢及锁口管接头，因具备良好的经济效益和质量优势而得到广泛应用，且围绕锁口管接头、工字钢接头、十字钢板接头、套铣接头、橡胶止水带接头等不同接头工艺，施工机械及器具的不断创新，地下连续墙作为基坑围护、防渗墙、交通基础及房间结构等的应用必将越来越广泛。