第五章 研究結果與討論
5.6.2 完成面平整度
由於地下連續壁壁體是由軟弱土壤組成而非一般結構體之模板或鋼版 之堅硬面組成,壁體的平整度因土壤成份不同、穩定液(皂土)濃度的控制等 因素,以及施工過程中機具碰撞壁面、挖掘及吊放鋼筋籠等人為操作技術、
挖掘後至澆置混凝土前放置時間等等,均為造成壁面坍塌或凹凸不平之原 因,且位於地底深處(約 15m~40m)無法預防改善,僅能以超音波儀器判斷 壁面的垂直度及壁面的平整度。
在案例工程以SCC 施築連續壁工程,因 SCC 具有高流動性及充填孔隙 之特性,在一般結構體之模板或鋼版之堅硬面完成之完美表面,已有相當 成果報告不再贅述。然而在水中及軟弱土壤表面澆置完成後之表面,經開 挖後外觀上的確較不光滑並參雜石粒、局部呈現泥漿流失現象如【照片 5-1】,若有塑膠帆布當壁面時則呈現非常光滑平整之表面如【照片 5-2】,
而在參考甲案工程之公單元部分,雖無塑膠帆布當壁面其整體牆面仍呈現 非常光滑平整之表面如【照片5-3】,顯然 SCC 表面之平整及外觀係隨圍束 之材質、土質而有所不同。
在參考甲案工程之母單元及參考乙案工程係以一般水中混凝土施築連 續壁工程,一般水中混凝土之流動性、充填性與SCC 比較則較差,澆置地 下連續壁時,在設計強度不變下調整坍度(一般坍度為18cm)以利配合特 密管澆築,在水中及軟弱土壤表面澆置完成後之表面,經開挖後外觀上包 泥情況較少,於黏土層開挖面整體性較平整美觀,參考甲案工程如【照片 5-5】,參考乙案工程如【照片 5-4】;實際現場檢視開挖面平整度,案例工 程連續壁壁面整體外觀平整度不及參考甲案工程及參考乙案工程來得美 觀,當然土質成份、地下水因素、施工場地、施工人員作業經驗與觀念等 亦是造成差異之因子。
在本研究案例工程連續壁整體外觀平整度而言,似乎與許多文獻呈現 表面平整成果不盡相同,畢竟地下連續壁兩側模板係由軟弱土牆替代,且
於水中以特密管澆置,品質管控較為困難,當土層壁面良好仍有平整美觀 的壁面,如參考甲案工程【照片 5-3】;然而連續壁之重點不在外觀之平整 美觀,主要仍是壁體強度與止水性,由參考甲案工程中母單元採用一般傳 統混凝土澆置,公單元採用 SCC 混凝土澆置,由【照片 5-7】可以明顯呈 現SCC 澆置之壁體粒料分佈均勻性較一般傳統混凝土澆置之壁體粒料分佈 來得優良,且在案例工程亦有相同之成果,佐證其他文獻研究說明SCC 具 有粒料均勻性之特性,更證明 SCC 為地下連續壁可採用之優良混凝土材 料。目前連續壁不論採SCC 或一般混凝土施築,壁體仍作為擋土牆或結構 牆使用居多,壁體滲水及不平整仍無法全面避免,一般地下室仍以複壁方 式處理,除可以導水外亦可使地下室外牆面平整美觀【照片5-6】。
照片5-1 案例工程局部呈現參雜石粒、泥漿流失現象
照片5-2 案例工程塑膠帆布當壁面時則呈現非常光滑平整之表面
照片 5-3 參考甲案工程 SCC 壁體表面
照片5-4 參考乙案工程一般水中混凝土壁體表面
照片5-5 參考甲案工程 SCC 與一般 水中混凝土壁體表面
照片5-6 一般地下室以複壁方式 處理,可以導水且牆面平整美觀
照片 5-7 參考甲案工程 SCC 與一般水中混凝土壁體粒料分佈情形
5.6.3 滲水情形分析比較
在地下連續壁工程最常見滲水現象大部分出現於單元交界面,因為前 一單元預留筋及端版之表面均因鄰接單元開挖後空置於泥漿穩定液中,隨 時間而附著泥屑、泥層,或澆置混凝土時漏漿形成破碎面,接頭清理作業 往往無法清除乾淨,不僅降低鋼筋握裹力,且將導致交界面滲水現象;另 外地下連續壁體也有因鋼筋位移或澆置面不連續,導致局部壁面滲水現象。
(1)在案例工程與參考甲案、參考乙案等三案工程連續壁規模比較如【表 5-22】,開挖後壁體滲水情形仍然局部存在,經現場檢視結果分述如下:
A、案例工程:公、母單元均採 SCC 施築。
本案工程連續壁單元分割共計 35 單元(公單元 17、母單元 17、公母 單 元 1), 深 度 35m~37m, 厚 度 0.9m, 開 挖 深 度 17m, 地 下 水 位 約 GL-2.5m~-3m,公母單元界面外側未施做止水樁;因配合支撐及開挖時間分 2 階段檢視,其中 GL-6.9m~9.6m 部分,計有 8 單元壁面滲水、公母單元界 面滲水計12 處(約佔總界面數 33%);當位於GL-9.6m~12m 部分,單元壁
母單元 公單元
面滲水增為13 單元、公母單元界面滲水則 19 處(約佔總界面數 53%),單 元壁面滲水程度經分析統計如【表5-23】。分析原因可能因連續壁深度越深 混凝土澆灌施工較困難,開挖後外側水壓越大且公母單元界面外側未施做 止水樁,另外端版及鋼筋表面包裹之超泥漿等於混凝土澆灌中是否殘留,
均造成滲水增加之因素。
B、參考甲案工程:公單元採一般混凝土施築、母單元採 SCC 施築。
本案工程連續壁單元分割共計132 單元,壁體深度 26.5m,厚度 0.7m,
開挖深度 13.3m,地下水位約 GL-2m~-3m,公母單元界面外側施做 3 支直 徑 30cm 深度 13m 並排止水樁;因採逆打工法及分區分段施工,所以僅針 對51 單元至 86 單元共計 36 單元(18 母單元、18 公單元),配合支撐及開 挖時間分2 階段檢視,其中 GL 0m~5.8m 部分,母單元壁面滲水 1 處,屬輕 微滲水(<5%)程度,公單元壁面無滲水現象,公母單元界面滲水約 2 處
(約佔總數7.6%);當位於GL-5.8m~9.1m 部分,母單元壁面滲水 4 處、公 單元壁面滲水 3 處、均屬輕微滲水(<5%)程度,公母單元界面滲水約 5 處(約佔總數18.5%),單元壁面滲水程度經分析統計如【表 5-24】。
C、參考乙案工程:公、母單元均採一般水中混凝土施築。
本案工程連續壁單元分割共計 48 單元(公單元 22、母單元 22、公母 單元4),深度 27m,厚度 0.7m,開挖深度 12m,地下水位 GL-2.6m~3.1m,
公母單元界面外側施做 3 支直徑 30cm 深度 13m 並排止水樁;因配合支撐 及開挖時間分 2 階段檢視,因配合支撐及開挖時間分 2 階段檢視,其中 GL-0m~4.8m 部分,計有 13 單元壁面滲水、公母單元界面滲水計 13 處(約 佔總界面數 26%);當位於 GL-4.8m~9.6m 部分,單元壁面滲水增為 21 單 元、公母單元界面滲水則 19 處(約佔總界面數 38%),單元壁面滲水程度 經分析統計如【表5-25】。
表5-22 三案工程連續壁規模比較表
表 5-25 參考乙案工程單元壁面滲水程度統計表
體內,形成壁面包泥現象,造成壁面孔洞或孔隙滲水如【照片5-8】;壁 面包泥之處理,應先以棒狀物為探針,先行調查包泥之範圍與深度,如 深度過深,應採小面積快速修補原則進行,如若情形較嚴重,有造成壁 外泥砂湧入之虞時,應先行於壁外側實施止水灌漿。
c先行以人工清除包裹之泥土及鋼筋之附著物。
d以人工配合手提破碎機清除包泥區域周邊之劣質混凝土及混入之回 填碎石料。
e以 1:1 之配比將防水劑與水泥拌合,將防水泥分層塗覆於包泥區域,
直至完全覆蓋平整為止。
B、預留鋼筋周圍滲水:
連續壁鋼筋籠吊放過程中,有時因鋼筋籠偏移或預留筋、箍筋鬆動而插 入溝壁土層中,混凝土澆灌過程中則造成泥土包裹於預留筋等表面,造 成預留鋼筋周圍滲水如【照片5-9】;處理方式可於滲水之預留鋼筋周圍 打一深約5cm 之凹洞,再以快乾防水水泥填補,達成防堵滲水之效果,
如【圖5-9】。
C、壁面裂縫滲水:
開挖後之溝渠底部沉泥及溝渠中充滿泥砂及穩定液之泥漿水,澆灌過程 中有因特密管管制不當(如塞管、抽拔過多)、造成沉泥或劣質混凝土 包裹於壁體內,形成類似斷樁現象,造成壁面裂縫滲水如【照片5-10】;
處理方式可於滲水之壁面裂縫周圍打一深約5cm 之凹槽,再以 1:1 之配 比將防水劑與水泥拌合成快乾防水水泥填補,防水水泥應分層塗覆於滲 水區域,直至完全覆蓋平整為止達成防堵滲水之效果如,如【圖5-10】。
D、公母單元交界面滲水:
公母單元交界面滲水一般發生於端版處如【照片 5-11】;處理方式比照 上述方式處置外,一般設計上於交界面外側再施做高壓止水樁,除達止 水效果外,亦增加交界面強度;故於交界面接頭清潔作業雖耗工費時,
但清理愈徹底,接頭混凝土水密性愈佳,愈無漏水之虞,而接頭鋼筋握 裹效果愈佳,強度愈能傳遞,連續壁更不易發生龜裂。
圖5-9 預留鋼筋周圍滲水處理方法 圖 5-10 壁面裂縫滲水處理方式
照片5-8 壁面包泥造成滲水 照片5-9 預留鋼筋周圍滲水
照片5-10 壁面裂縫滲水 照片5-11 公母單元交界面滲水