吳雪峰
(上海建科工程咨詢有限公司,上海市 200032)
上海某大型酒店工程地下連續墻施工質量控制探討
吳雪峰
(上海建科工程咨詢有限公司,上海市 200032)
以某大型酒店工程為例,從地下連續墻施工前準備、施工過程和后續問題處理三個階段對三軸攪拌樁槽壁加固、地下連續墻導墻施工、成槽施工、鋼筋籠制作、混凝土澆灌、接縫處理和滲漏水封堵等方面的質量控制進行探討。通過對地下連續墻各重要工序的嚴格控制,地下連續墻圍護工程施工質量得到保證,為后續基坑開挖和地下工程施工創造了有利條件,同時也避免了由于地下連續墻施工質量不到位導致周邊市政管線損壞、道路下沉及地下連續墻滲水,取得了一定的經濟效益。
地下連續墻;槽壁加固;三軸攪拌樁;導墻;垂直度;滲漏
城市快速發展對土地資源的需求與日俱增,然而有限的土地資源越來越成為城市發展的重要限制因素,特別是上海這種大都市,越來越重視地下空間開發,導致深基坑開挖深度逐漸加大。上海地區屬軟土地基,工程地質狀況復雜,施工難度和安全隱患大,近年來發生多次基坑透水事故,對深基坑支護安全性進一步提出了新的挑戰。因此,為減少深基坑工程安全事故發生,本文對軟土地區深基坑支護結構大量使用的地下連續墻工程施工質量進行探討。
1.1 建筑概況
該工程包含4幢13~25層高層高檔酒店,一座6層商業酒店裙房。地面一層局部設計下沉式廣場,地下三層包括商業、地下停車庫、人防和配套設施,總用地面積約47 000 m2,總建筑面積約330 000 m2。基坑開挖深度主樓為19.45 m,裙樓為18.45 m,局部落深坑達22.6 m。
1.2 地質條件
該工程地質情況見表1。

表1 工程地質情況表
1.3 圍護結構型式
豎向圍護型式采用地下連續墻(兩墻合一),厚度1 m,標高-2.0~-42.4 m,總長度約940 m,幅寬5.5~6 m,墻端座落在砂質粉土夾粉質黏土上,地下連續墻進行樁端注漿。墻內外側采用套接一孔法三軸攪拌樁槽壁加固,坑內采用三軸攪拌樁地基“抽條法”加固。橫向采用4道混凝土支撐,局部深坑區域采用鋼支撐。基坑采用樁徑1 000@1 200,標高為-2.0~-37.50 m的鉆孔灌注樁作為中隔墻將該深基坑分為一區和二區,中隔墻兩側設置三軸攪拌樁止水帷幕。
2.1 熟悉和掌握施工圖紙及規范要求
組織人員了解熟悉地下連續墻工程特點,正確理解設計意圖,掌握相關工程參數和質量要求,及時找出設計圖紙中存在的問題或差錯,及時與參建各方進行溝通,并參加圖紙會審和設計交底,在正式施工前召開技術討論會,了解工程特點與難點,明確管理措施、控制要點及針對性措施。
2.2 審核施工單位施工方案
根據工程總進度計劃要求,在地下連續墻施工前提前提醒施工單位及時編制專項施工方案,初稿完成后及時上報參建各方進行審批流轉,然后由總包單位與分包單位制作PPT,會同業主、設計、監理和檢測單位對施工方案進行討論,形成統一意見后由總包單位和分包單位進行增補或者修改,修改完成后及時報監理單位和建設單位審核,后續施工過程中要求施工單位嚴格按照專項施工方案組織施工。施工方案除審核編制依據、施工工藝流程、技術指標、專項安全技術外,還應審查施工方案中處置突發事件的應急預案是否符合要求。施工方案的審核應具有前瞻性,要善于提出問題、發現問題、分析問題和解決問題,避免在實施過程中措手不及。
2.3 編制監理實施細則
在充分熟悉設計圖紙、專項施工方案及相關規范的基礎上及時編制監理實施細則。監理細則應分析專業工程特點,明確工作流程,確定控制要點、檢查部位和檢查頻率,確立工作方法和措施,并附有相應的檢查樣表。監理實施細則內容應詳實,并具有針對性和可操作性。
2.4 安全和技術交底
為加強對施工質量的預控,在開工前監理工程師以書面形式對施工單位進行技術交底,明確工序質量控制要點及質量通病,提醒施工單位加強控制。施工單位施工前也需對生產作業人員進行安全和技術交底,必要時還需進行相關培訓。交底及培訓完后需通過書面文件方式予以確認,并報監理單位備案。總監及細則編制人員應向監理內部人員進行交底,明確職責、工作內容、控制要點、工作方法和措施。
三軸攪拌樁槽壁加固施工質量是地下連續墻施工質量的前提保證,特別是三軸攪拌樁的垂直度、完整性和強度。為確保地下連續墻成槽施工順利進行,三軸攪拌樁槽壁加固一般外放3~5 cm。
3.1 垂直度控制
三軸攪拌樁垂直度控制從兩方面進行:一方面是三軸攪拌機就位后由機械自帶設備對鉆桿進行校正,確保鉆桿的垂直度;另一方面是鉆進過程應用角度成90°兩臺經緯儀對鉆桿垂直度進行檢查,發現偏差后及時調準,確保三軸攪拌樁垂直度。
3.2 樁體完整性
三軸攪拌樁的完整性主要是攪拌速度及注漿控制。在下沉和提升過程中均應注入水泥漿,同時嚴格按設計和規范要求控制下沉和提升速度,在樁底部分適當持續攪拌注漿,做好每次成樁的原始記錄。通過每臺樁機施工時間和完成工作量進行對比控制施工速度,確保水泥漿液均勻分布整個樁身。單根三軸攪拌樁施工流程如圖1所示。

圖1 單根三軸攪拌樁施工流程
3.3 樁身強度控制
三軸攪拌樁的強度控制主要在于控制水泥用量,主要從以下三方面進行控制:
(1)水泥總量控制:水泥進場后由監理單位材料員進行驗收,并取樣送檢。每車水泥進場時通過地磅確定水泥的重量,掌握進場水泥總量,并根據實際完成工作量所使用的水泥量與圖紙要求的理論水泥用量進行比較,確保水泥用量滿足設計要求。
(2)單樁注漿量控制:單樁注漿量通過單樁水泥用量來控制。首先根據計算確定單樁土體體積,再根據土體體積確定單樁水泥用量,然后嚴格按照水灰比拌漿和注漿,從而保證單樁注漿量。
(3)水泥均勻分部樁身控制:水泥漿液應采用設備自帶的自動設備進行拌制,施工過程定期或不定期采用比重計對后臺水泥漿夜比重進行量測,確保水泥漿比重滿足設計要求。
4.1 混凝土導墻質量控制
導墻質量從以下4個方面進行控制:
(1)導墻中心線控制:測量放線必須以地下連續墻理論中心線為導墻中心線。
(2)導墻內凈距控制:導墻混凝土達到一定強度后方可拆摸,拆模后應及時設置支撐并回填,確保導墻不移位。由于地下連續墻成槽垂直度要求高(3/1 000),為確保成槽順利進行,導墻寬度應在地下連續墻寬度基礎上適當向兩邊各放2 cm。
(3)導墻內側垂直度控制:導墻內側垂直度允許偏差為不大于5 mm。
(4)導墻整體性和剛度控制:導墻采用“┓┏”型整體式現澆鋼筋混凝土結構,在導墻混凝土未達到設計強度前,不準起重設備車輛在導墻附近停留或作業,以防止導墻開裂和位移。
4.2 成槽質量控制
成槽質量控制主要從以下兩方面進行控制:(1)泥漿的控制;(2)成槽的寬度、深度、沉淤厚度及垂直度控制。
4.2.1 泥漿質量控制
在施工過程中要及時取樣進行試驗,以檢測泥漿的各種指標是否符合要求,關于各種泥漿在質量控制過程中的試驗項目以及取樣情況見表2。

表2 泥漿試驗項目以及取樣情況表
4.2.2 垂直度控制
為達到地下連續墻的垂直度要求,在成槽前要求施工單位調整好成槽機的水平度和垂直度,成槽過程中一般可利成槽機上的垂直度儀表及自動糾偏裝置來保證成槽垂直度。
初始挖槽精度對整個槽壁精度影響很大,要求施工單位在成槽過程中遵守:抓斗入槽,出槽應慢速均勻進行,嚴格控制垂直度,確保槽壁及槽壁接頭的垂直度偏差符合設計要求。
在機械成槽過程中,須時刻注意垂直度變化,做到隨偏隨糾。垂直度出現偏移嚴重的,應進行超聲波測試,進行分析、糾偏。在用抓斗挖掘時,要使槽孔垂直,關鍵的一條是要使抓斗在吃土阻力均衡的狀態下挖槽,要么抓斗兩邊的斗齒都吃在實土中,要么抓斗兩邊的斗齒都落在空洞中,切忌抓斗斗齒一邊吃在實土中,一邊落在空洞中。根據這個原則,再確定單元槽段的挖掘順序,并且在抓斗抓土數次后必須旋轉180°,以確保槽段縱橫面垂直。
4.2.3 清渣與刷壁控制
地下連續墻成槽達到設計標高后,必須對槽底部的淤積物進行清理。先用抓斗抓起槽底余土及沉渣,再用泵具反循環泵吸取孔底沉渣,并補入新鮮泥漿,要求槽段中的泥漿全部完成置換。泥漿置換后,要求清孔后沉渣厚度不大于100 mm,泥漿比重上、中、下取三次,槽底附近泥漿比重不大于1.15的規范要求。
在鋼筋籠入槽前,首先對已澆注槽段側部利用特制鋼絲刷子沿接頭孔壁分段上下反復刷洗不少于十次,直至接頭洗干凈,不留任何泥砂或污物,以保證混凝土澆注后密實、不滲漏。
成槽結束后,應對成槽的寬度、深度、沉淤厚度及垂直度進行超聲波測壁儀檢驗,重要結構每段槽段都應檢查,一般結構可抽查總槽段數的20%,每個槽段應抽查1個段面。
4.3 鋼筋籠質量控制
地下連續墻鋼筋籠除控制胎模平整度、鋼筋型號、規格、數量、長度、接頭截面錯開和焊接質量外,還需重點控制吊筋、加強筋、扶壁柱預留鋼筋和接駁器(兩墻合一)等安裝質量。接駁器是后續結構施工一道重要環節,控制好接駁器位置偏差及存活率能有效保障后續工程順利進行。接駁器安裝完成后,應用卷尺準確量測接駁器標高,確保標高準確無誤。同時,對導墻面標高進行復測,精確計算鋼筋籠吊筋長度,在鋼筋籠入槽后,每幅地下連續墻均應采用水準儀復測地下連續墻鋼筋籠頂標高,并與相鄰地下連續墻鋼筋籠頂標高進行對照,確保相鄰兩幅地下連續墻鋼筋籠標高一致。同時,接駁器朔料蓋擰緊后應采用玻璃膠密封,防止水泥漿滲入接駁器內,以確保接駁器存活率。鋼筋籠吊放完畢后,應再次用水準儀測試鋼筋籠的籠頂標高是否符合設計要求,用以控制接駁器標高。
4.4 混凝土澆注質量控制
混凝土澆注過程中應嚴格控制初灌量和初灌導管埋深;澆注時應勤灌勤提,控制導管埋深在3~8 m,最小埋深不得小于2 m;混凝土澆注應連續進行,以防出現堵管和冷縫。嚴格控制地墻標高、上翻余量和混凝土充盈系數。混凝土澆注前應用黏土填實鎖口管外側以防“繞流”,如果已發生“繞流”,應在繞流混凝土初凝前用成槽機將鎖口管后側繞流混凝土挖除后再回填,確保相鄰幅地下連續墻順利施工。
4.5 相鄰地下連續墻接縫控制
該工程相鄰兩幅地下連續墻接頭采用柔性接頭,接縫處是滲水、漏水的多發地,是地下連續墻施工質量控制重點。主要從以下兩方面控制:
(1)鎖口管安放應垂直,便于鋼筋籠下放順暢,清壁干凈,才能保證與混凝土結合緊密,達到防水效果。現場采用頂升機將鎖口管提升一定高度,用墜落法使其插入底端土層中,上口用槽鋼限位固定使之垂直。鎖扣管后空隙應填土密實,防止下籠和澆混凝土時發生位移及澆流。
(2)墻端泥皮應清刷干凈。清刷地下連續墻端頭接口處泥皮是抗滲防漏的重要措施。該工程采用清刷次數和時間進行雙控,清刷次數不少于8次或時間不小于30 min,且保證刷壁器上無泥土。
深基坑土方開挖前,要求施工單位編制基坑滲漏水搶險應急預案,開挖過程加強地下連續墻滲漏巡視和檢查,一旦發現滲漏水情況,立即按照基坑滲漏水預案進行堵漏。地下連續墻滲漏類型和處理方法見表3。

表3 地下連續墻滲漏類型和處理方法
6.1 剪刀加強筋設置
為確保鋼筋籠整體強度、剛度,增強鋼筋籠整體穩定性,設計一般要求鋼筋籠迎土面和開挖面籠全長進行鋼筋剪刀筋加固。但在施工過程中存在以下問題:
(1)迎土面外測加固剪刀筋施工操作困難;
(2)鋼筋籠面剪刀筋交叉點縮小了鋼筋籠在槽內調整空間;
(3)交叉點在槽壁不直情況下會刮槽面造成泥塊墜入槽底難以清除,增加成渣厚度;
(4)剪刀筋交叉點處混凝土保護層薄甚至出現露筋現象;
(5)剪刀筋交叉處極易夾泥形成墻面有空洞而破壞地下連續墻整體性。因此,在能確保鋼筋籠強度、剛度和整體穩定性情況下,地下連續墻鋼筋籠面上的剪刀筋最好少用或者不用。
6.2 鋼筋籠兩幅間雌雄接頭的間距
該工程相鄰兩幅地下連續墻采用鎖口管柔性連接,為使雄頭盡可能多的伸入半圓形混凝土端內,設計要求兩幅鋼筋籠雌雄點銜接間距為350 mm,但施工操作過程困難極大。經對多幅鋼筋籠雌雄銜接點進行觀察和量測,最終明確450 mm是可行的。實際施工過程中雌雄銜接點間距離不是個常數,隨地下連續墻的厚度不同而變化。因此,設計應根據地下連續墻的厚度和現場實際情況合理設置雌雄接頭銜接點間距。
本文通過項目實踐對地下連續墻施工質量控制進行探討。施工前期應重視施工圖紙會審和交底、施工方案編制與審核、測量放線和安全與技術交底;過程中應重點把握三軸攪拌樁槽壁加固、混凝土導墻、成槽、鋼筋籠制作、垂直度、刷壁和混凝土澆注等施工質量控制;同時,應提前編制地下連續墻滲漏水搶險應急預案,發現滲漏水情況能及時按照預定方案進行處理,為深基坑施工創造有利條件,保障基坑施工安全。通過對地下連續墻各關鍵工序的控制,地下連續墻質量得到了保證,市政管線和設施也得到了很好的保護,地下連續墻也未出現大面積滲漏水情況,節約了市政管線及設施維修和地下連續墻堵漏費用,具有一定的經濟效益。
TU7
B
1009-7716(2017)08-0180-04
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.055
2017-04-16
吳雪峰(1985-),男,江西宜春人,碩士,工程師,從事工程監理工作。