翼形接头管在地下连续墙码头的应用

李立东

（唐山港口实业集团有限公司，河北 唐山 063611）



翼形接头管在地下连续墙码头的应用

李立东

（唐山港口实业集团有限公司，河北 唐山 063611）

摘要：集围护、防渗、承重等多重作用于一身的地下连续墙结构在港航、城市高层建筑、地铁等深基坑工程建设中发挥道重要作用，接头是地连墙质量相对薄弱的环节，对保证地连墙刚度、强度及防渗起着重要作用。本文以唐山港京唐港区26#~27#集装箱码头为例，通过翼形接头管的应用及水下探摸等技术手段验收手段，阐述其使用效果，以期对类似工程施工有一定的指导作用。

关键词：地连墙；接头管；应用

引 言

地连墙码头作为板桩码头结构形式之一，与挖入式港池相结合，有施工不需大挖大填、施工设备工艺简单、建设速度快、造价低的明显优势，被广泛应用于粉沙质海岸港口建设。目前国内地连墙结构施工多采用圆形接头管的形式，根据以往施工经验，使用圆形接头管，混凝土浇筑后，先行槽段边缘混凝土较薄，后期成槽易破坏，造成接缝处夹泥。在26#~27#码头工程施工中，在圆形接头管上安装两个侧翼，混凝土浇筑后，先行槽段边缘无尖角区域，后期抓槽时不易破坏，保证了接缝位置混凝土的完整性。

1 工程概况

唐山港京唐港区26#~27#集装箱泊位工程位于第三港池南侧岸线东段，建设7万t级集装箱泊位2个（码头结构为10万t级全遮帘式地连墙板桩结构），泊位长度690 m，主体结构总长度850.12 m，设计年通过能力90万TEU。码头面高程为4.0 m，码头前沿设计水深为-15.5 m，码头采用遮帘式板桩结构，主体结构包括前墙（深度-28.0 m、厚度1 m）、遮帘桩、钢拉杆、锚碇墙、胸墙、导梁等，其中前墙、锚碇墙均采用地连墙结构（如图1）。

图1 码头结构断面

2 地连墙接头形式

地下连续墙的接头是采用在两相邻单元槽段之间建立一个可以使两相邻单元槽段连接起来的施工接头，解决槽段间的接缝，利用施工接头，可在技术上使地连墙在可能范围内成为一个整体。槽段间的接缝是地连墙施工薄弱环节。地下连续墙的主要作用为：挡土、防渗、兼做承重结构的一部分，其中防渗效果好坏直接与接头处质量有密切联系，而有效的接头形式则是提高防渗效果的重要手段。为保证地连墙施工质量，接头形式应满足以下要求。一是不得妨碍下一单元槽段施工；二是浇筑混凝土不得从接头处构筑物和槽壁间的空隙流向背面或从底部流向背面；三是接头管必须有足够的刚度，不得发生弯曲或变形。目前接头形式主要为接头管接头、接头箱接头、隔板式接头、钢板组合接头、预制块接头。接头管式是目前港航工程中使用最多的一种接形式。

3 圆形接头管

最初拔管机采用卷扬机+滑轮组式，起拔力较小约100 t左右，接头管起拔力约80~120 t左右，起拔过程中往往由于拔管机起拔力限制，导致接头管无法起拔，需转动接头管以减小混凝土对接头管的约束，为此传统地连墙接头管一般采用圆柱体，圆形接头管壁厚约10 mm，直径800 mm、1 000 mm、1 200 mm，单节长度一般在10 m左右。目前京唐港区2#~22#、工作船泊位、纯碱泊位、液化泊位均采用此结构形式。根据以往工程经验，接头管断面为圆形，造成接头管和土体间的空间较小，如图2。这样存在以下3个问题：1）混凝土浇筑时，粗骨料难以进入该狭小的空间，降低了该槽段边缘混凝土的自身质量。2）混凝土浇筑时，沉渣容易在狭小的空间汇集，不易被混凝土托起，从而造成该槽段边缘混凝土夹砂。3）混凝土浇筑后，造成该槽段边缘混凝土边缘较薄，在后期成槽时易破坏。由于上述问题存在，码头使用过程中地连墙单元槽段接缝处混土极易脱落，混凝土保护层厚度降低或露筋（见图3），严重影响码头结构耐久性。

图2 圆形接头管断面

图3 地连墙缺陷

4 翼形接头管

考虑圆形接头管的弊端，同时目前拔管机已更新为液压千斤顶式，最大起拔力可达500 t，完全可满足不同工况需求，唐山港京唐港区26#~27#集装箱泊位施工前期经业主、施工、监理共同研究确定将原有接头管安装两个侧翼，形成带翼地连墙接头管（如图4所示）。该接头管结构新型带翼接头管壁厚6 mm，总直径1 000 mm，侧翼200 mm×90 mm，每节10 m，包括管体、翼缘、连接螺丝；翼缘为长度与管体长度相同的槽钢，管体和翼缘上设有螺丝孔，通过连接螺丝将管体和翼缘相互连接。该接头管的翼缘为可拆卸的结构，将连接件从管体和翼缘的螺丝孔中拧出，管体和翼缘即分离。使用新形接头管混凝土浇筑后，先行槽段边缘无尖角区域，后期抓槽时不易破坏，保证了接缝位置混凝土的完整性。同时该接头管能够确保地连墙接头管位置混凝土的施工质量，从而有效的保证了地连墙墙缝的质量，降低了地连墙接缝漏砂的风险。另外，该接头管的翼缘可拆卸，适用于厚度不一的地连墙施工。当地连墙厚度不同时，无需从新制作管体，只需要制作翼缘，制作时根据地连墙的厚度调整翼缘的厚度，接头管制作成本节约70 %以上。

图4 翼形接头管及断面

5 检测对比

地连墙接缝作为地连墙施工的薄弱环节，一直是质监、业主、施工、监理单位关注的重点。随着检测手段的不段进步，目前检测多采用水下探摸摄像检测。为验证翼形接头管的使用效果，业主单位委托天津市大地海陆岩土工程技术开发有限公司对接缝处进行了100 %水下探摸检测。采用水下测量的方法对地连墙接缝处混凝土质量进行详细探摸检测，发现缺陷进行摄像和拍照。通过检测发现接缝处混凝土完好，无混凝土脱落、露筋现象。

图5 清理前、后接缝

6 结 论

地连墙翼形接头管的应用有效解决了单元槽段边缘混凝土强度低、易产生夹砂层、边缘较薄，后期成槽时易破坏等问题，有效保证了单元槽段边缘混凝土质量，提高了连连墙抗渗性及耐外性。由于侧翼加肋作用，可减少钢管壁厚，同时调整侧翼宽度，可适用不同厚度地连墙，节约了钢材用量，建议在后续地连墙施工过程中优先考虑使用。

Application of Wing Joint Pipe in the Underground Continuous Wall Wharf

Li Lidong
（Tangshan Port Industry Group Co., Ltd., Tangshan Hebei 063611, China）

Abstract:Underground continuous wall contains enclosure, anti-seepage and load-bearing’s feature; it is the structure playing an important role in deep foundation excavation of port and waterway, urban high-rise buildings and metro construction. The joint of underground continuous wall is the relative weak part, which is the critical part for anti-seepage and stiffness’s prove. The following paper expounds the application of wing joint pipe in Tangshan Port JingTang District 26#~27#container berth. The acceptance of application effect is via underwater detection to guide the further project construction.

Key words:underground continuous wall; joint pipe; application

作者简介：李立东（1967-），男，高级工程师，主要从事港口建设及管理工作。

收稿日期：2015-03-04

DOI:10.16403/j.cnki.ggjs20160117

中图分类号：U655.54+4.6

文献标识码：A

文章编号：1004-9592（2016）01-0071-03