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 楊流，應(yīng)卓清，楊建剛，朱學(xué)銀

 (上海隧道工程有限公司，上海200032)

摘要：從(GXJ接頭箱起重吊裝受力、地下連續(xù)墻混凝土澆筑側(cè)壓力作用、接頭箱千斤頂側(cè)向剝離時(shí)止水帶與接頭箱共同變形等，對(duì)GXJ接頭箱變形規(guī)律進(jìn)行分析研究，探討接頭箱變形控制標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合1.2 m GXJ接頭箱工程應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)行T-斤頂側(cè)向剝離丁況條件下，接頭箱的變形實(shí)測(cè)研究。

關(guān)鍵詞：地下連續(xù)墻；GXJ接頭；接頭箱；變形

中圖分類(lèi)號(hào)：TU476.3  文章編號(hào)：1004-4655( 2016) 03-0063-03

1地下連續(xù)墻GXJ橡膠止水帶接頭施工工藝

1.1 GXJ橡膠止水帶接頭結(jié)構(gòu)型式

 地下連續(xù)墻GXJ橡膠止水帶接頭施工工藝是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的一種新T．藝。其原理是通過(guò)接頭箱截面形狀形成橫向連續(xù)轉(zhuǎn)折陸線，結(jié)合縱向橡膠止水帶，與鎖口接頭相比增加地下水滲流路徑，達(dá)到優(yōu)于一般地下連續(xù)墻接頭形式的止水效果。圖1為GXJ接頭與鎖口接頭對(duì)比圖。

 上海隧道工程有限公司在原有GXJ專(zhuān)利技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)GXJ接頭箱進(jìn)行改進(jìn)并應(yīng)用于1.2 m厚、48 m深的地下連續(xù)墻施工。1.2 m接頭箱橫截面型式與原有接頭箱相同，斷面呈“凸”字形；頂部設(shè)有槽口，用于安裝橡膠止水帶。

1.2大厚度（1.2 m厚）地下連續(xù)墻GXJ接頭箱側(cè)向剝離施工工藝

 1.2 m接頭箱箱體內(nèi)預(yù)先設(shè)置多組千斤頂，千斤頂油缸通過(guò)液壓管路連接。當(dāng)后一幅槽段開(kāi)挖完成且檢驗(yàn)合格后，將接頭箱液壓管路與地面液壓站連接，通過(guò)千斤頂伸縮使GXJ接頭箱從前一幅槽段混凝土分離，從而實(shí)現(xiàn)接頭箱的側(cè)向剝離。圖2為1.2 m增加千斤頂?shù)腉JXJ接頭箱實(shí)景圖與結(jié)構(gòu)示意圖。

2 GXJ橡膠止水帶接頭箱受力分析及變形范圍確定

2.1 GXJ橡膠止水帶接頭箱受力分析

 GXJ橡膠止水帶接頭箱變形主要發(fā)生在起重吊裝、地下連續(xù)墻混凝土澆筑和側(cè)向取出接頭箱3種工況條件下。具體原因分析如下。

 1)起重吊裝。接頭箱長(zhǎng)細(xì)比大，受自重G的作用，吊裝過(guò)程中接頭箱箱體將產(chǎn)生豎向變形（見(jiàn)圖3，F(xiàn)為接頭箱單點(diǎn)起吊力）。最不利情況下接頭箱受力情況可等效為簡(jiǎn)支梁，自重為豎向均布荷載，產(chǎn)生向下的撓度。此階段變形多為彈性變形，豎直起吊后即可恢復(fù)。

 2)地下連續(xù)墻混凝土澆筑。地下連續(xù)墻混凝土澆筑過(guò)程中，接頭箱起到支護(hù)模板作用，混凝土澆筑對(duì)接頭箱有側(cè)向壓力（見(jiàn)圖4，H為計(jì)算接頭箱高度，h0為有效壓頭高度，q1為接頭箱頂部受均布荷載，q2為接頭箱底部受均布荷載）。側(cè)向壓力主要有混凝土自重荷載、混凝土澆灌沖擊荷載等；若接頭箱背面填充不密實(shí)，將產(chǎn)生側(cè)向變形。此過(guò)程中接頭箱等效為彈性地基梁，所產(chǎn)生變形較大，是影響接頭變形的主要因素。

 3)利用千斤頂實(shí)現(xiàn)接頭箱側(cè)向剝離。后一幅槽段開(kāi)挖清孔完成且檢驗(yàn)合格后，利用內(nèi)置的千斤頂，將GXJ橡膠止水帶接頭箱側(cè)向從混凝土端面剝離。接頭箱等效為多點(diǎn)受側(cè)向力的懸臂梁(見(jiàn)圖5)，F(xiàn)1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，…，F(xiàn)n分別表示千斤頂推力；Fs表示地基反力。由于接頭箱背面為已開(kāi)挖完成的槽段，可視背面為空腔，因此千斤頂對(duì)接頭箱作用推力產(chǎn)生的彎矩較小，接近零。

2.2 GXJ橡膠止水帶接頭箱變形范圍確定

 1)參考側(cè)向模板撓度允許值。將GXJ橡膠止水帶接頭箱作為隱蔽工程模板考慮，接頭箱側(cè)向變形允許值≤h/250[見(jiàn)式(1)]。

3工程案例

3.1 GXJ接頭箱應(yīng)用工程概況

 某地下工程設(shè)計(jì)為1 m厚地下連續(xù)墻，深度36 m。施工采用GXJ橡膠止水帶接頭，采用Q235級(jí)鋼制作。接頭箱標(biāo)準(zhǔn)段單節(jié)長(zhǎng)12 m，接頭箱寬970 mm。單根接頭箱由3節(jié)12 m長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)段，加1節(jié)3m長(zhǎng)調(diào)節(jié)段組成。通過(guò)接頭箱內(nèi)增加縱向肋板，提高起吊過(guò)程中的抗變形能力。接頭箱截面形狀見(jiàn)圖6。

3.2接頭箱變形受力數(shù)值計(jì)算分析

 1)參考模板撓度允許值計(jì)算。采用MIDASGJTS建立有限元模型，模型中接頭長(zhǎng)度為36 m，

按照頂端與底端簡(jiǎn)支進(jìn)行驗(yàn)算。后靠采用土彈簧進(jìn)行模擬，側(cè)向基床系數(shù)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行反算。根據(jù)側(cè)墻作用于模板的側(cè)壓力按式(4)、式(5)計(jì)算，取較小值。

 根據(jù)實(shí)際澆筑速度進(jìn)行模擬，第一步施加12 m到36 m深度的荷載，第二步施加6m到30 m的荷載，同時(shí)考慮底部6m深度的混凝土初凝，約束底部6m接頭的位移，第三步施加0 m到24 m深度的荷載，約束底部12 m的接頭位移。

 在混凝土側(cè)壓力作用下，根據(jù)有限元軟件計(jì)算，最大擾度值為1.44741×102 mm左右；深度位于地面以下24 m左右。即δ<14.5 cm。

 2)按端頭垂直度計(jì)算。根據(jù)施T經(jīng)驗(yàn)，端頭垂直度控制在h /200以?xún)?nèi)，即δmax=18 cm。

 3)按止水帶極限伸長(zhǎng)率計(jì)算。在接頭箱變形過(guò)程中，其變形最大值應(yīng)小于止水帶的極限拉伸長(zhǎng)度。根據(jù)GJXJ接頭工藝，采用橡膠止水帶，材料伸長(zhǎng)率為300%。即：止水帶寬度為10.4cm，則Ls=31.2 cm。

3.3現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果如圖7和圖8所示。

4結(jié)語(yǔ)

 通過(guò)對(duì)1.2 m厚地下連續(xù)墻GJXJ接頭箱受力分析與變形控制研究，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，得出以下結(jié)論。

 1)通過(guò)對(duì)接頭箱起吊、接頭箱與橡膠止水帶共同變形和地下連續(xù)墻混凝土澆筑等不同工況下的GXJ接頭箱變形允許值進(jìn)行比較，得出地下連續(xù)墻槽段混凝土澆筑時(shí)，GXJ接頭箱控制要求最高；建議施工過(guò)程中按照此變形值標(biāo)準(zhǔn)作為接頭箱的變形控制標(biāo)準(zhǔn)。

 2)根據(jù)理論計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，1.2 m厚48 m深地下連續(xù)墻，采用千斤頂側(cè)向剝離工藝，通過(guò)提高GXJ接頭箱自身剛度、控制混凝土澆筑速度，可以將GXJ接頭箱變形控制在15 cm以?xún)?nèi)。