地下連續墻施工關鍵工序的質量控制與安全管理初步探討

胡明健

（重慶華興工程咨詢有限公司，重慶400010）

1 工程概況

昆明置地廣場建設項目為昆明城區規劃擬建的第三高層建筑，總用地面積19667.28m2，總建筑面積215935.38m2，其中地下建筑面積61057.00m2，坐標X=2572447.270～2572617.788，Y=887490.158～887607.160。場地內土層平均厚度38.4m，下伏基巖為石炭系(C1d)灰巖，基巖面起伏相對高差達49.5m，破碎灰巖地層中存在溶洞和溶蝕裂隙。該項目地下連續墻由A環、B環、C環組成，單元槽段最大設計深度42.7m，平面布置如圖1所示。

圖1 昆明置地廣場項目地下連續墻平面示意圖

C環為裙樓基坑支護結構兼裙樓地下室外墻圍護結構（兩墻合一），單元槽段共86幅，槽底標高-22.1～-45.5m，墻厚800mm。枯水期（2000年4月）地下水水位埋深-0.48～-54.32m。現結合C環地下連續墻的施工實際，對該項目地下連續墻的質量控制和安全管理要點作如下探討。

2 施工步驟及工藝流程

2.1 施工步驟

工程位于昆明市區交三橋核心地段，緊鄰城市主要交通干道，車流量較大、人口密集，施工場地狹窄、臨時用地緊張，因此，施工部署總體方案為先施工C環地下連續墻，再“逆作法”(逆作面積9536m2)施工裙樓各層地下室及筏板。

逆作區施工步驟：豎向第一道土方開挖(至標高-3.8m)，施工地下室頂板→豎向第二道土方開挖 (標高-3.8～-8.9m)，施工-1層板→豎向第三道土方開挖(標高-8.9m～-12.3m)，施工-2層板→豎向第四道土方開挖 (標高12.3m～-15.8m)，施工-3層板→豎向第五道土方開挖(標高-15.8m～-19m)，施工地下室筏板。

在地下連續墻正式施工前，利用先期槽段綜合驗證擬定施工方案的工藝流程、設備選型、泥漿配制等方面的合理性，并進一步優化施工方案、指導后續施工。

地下連續墻施工步驟：先期槽段施工(試驗性)→一期槽段施工→二期槽段施工。

2.2 工序流程

該工程施工的主要工序流程如圖2所示。

3 關鍵工序質量控制與安全管理要點

3.1 導墻施工質量控制要點

（1）導墻內應按照設計要求布置鋼筋，尤其是水平鋼筋的錨固長度及連接型式必須符合規范要求。

圖2 地下連續墻施工工藝流程圖

（2）導墻凈空尺寸應比設計成槽尺寸略大(5～10cm)，導墻頂標高應略高于周邊地面。

（3）應對導墻模板加以有效支撐，確保模板的剛度和穩定性；完成后，還應對導墻的平面位置、垂直度等進行復核，以提高后期成槽精度。

3.2 泥漿質量控制要點

（1）泥漿的比重、粘度應符合土層特點。在正常施工條件下，槽內泥漿比重應維持在1.10～1.20之間(新制備泥漿較此略低)。

（2）在施工過程中，應定期測定槽內(不同深度位置)泥漿的比重、粘度、含砂率等指標。采取漿液循環、專門撈(吸)渣、回收泥漿除渣等手段確保槽內泥漿的性能指標符合方案要求[1]。

（3）遇到地下水富集地層、易坍塌土層時，應保持槽內泥漿液面的標高，這對有效平衡地下水壓和土層側壓力，保持槽壁穩定十分重要。通常，為便于開挖槽段內的泥漿循環、除渣，改善泥漿護壁效果，泥漿液面比導墻頂面標高略低。

（4）還應根據槽段開挖進度安排、槽段合理容積確定泥漿池容量和泥漿的制備能力。

3.3 抓、沖成槽施工質量控制要點

（1）應根據設計圖紙的要求，結合成槽設備、鋼筋籠的制作與吊裝等多種因素，確定單元槽段的具體劃分結果。采取“奇數槽、偶數槽跳槽[1]開挖”的成槽方式。對于轉角、連接部位的槽段劃分應重點考慮(圖3所示)，通常單獨作為一個單元槽段、先行施工。

圖3 轉角槽段節點示意圖

（2）土層先采用履帶式液壓抓斗(SG40型)成槽機開挖，較大孤石及入巖槽段采用沖擊鉆成槽(圖4、圖5所示)。

圖5 沖擊鉆機成槽

沖擊成槽采用隔點跳打方式，并利用方錘修槽。成槽過程中，特別是沖擊成槽過程中應“勤清孔、勤撈渣”，撈渣采用液壓抓斗、撈渣筒、泥漿置換等方式相結合。對于巖層傾斜角度較大，不便于沖擊成孔的槽段，還應拋填同強度石塊，填平陡坡后，再沖擊成槽。

（3）采用粘土集中填充溶蝕裂隙和溶洞，封堵泥漿漏失通道，確保槽內泥漿液面標高和槽段開挖順利推進。

（4）液壓抓斗成槽機能自動監測并顯示抓斗的深度、角度，及時修正槽壁，精度可達0.01°；在沖擊成孔時尤其要重視沖孔的垂直度控制，測量頻率低小于1次/m，避免斜孔、偏孔和卡錘等槽內事故或相鄰槽段無法對齊。成槽結束后，還要再利用超聲波對槽壁面進行斷面掃描檢測。

（5）成槽結束后應置換槽內泥漿，并再次打撈槽內沉渣，刷除槽壁泥土[1]；當槽段深度及沉渣厚度符合設計要求后，應在30min內下放鋼筋籠并澆筑混凝土。

3.4 鋼筋籠制作的質量控制要點

（1）鋼筋牌號、等級、規格與接頭的型式及強度應符合規范要求；鋼筋籠的尺寸應符合設計要求，并按規定設置保護墊塊。

（2）鋼筋籠內部應按設計要求設置縱橫向加強桁架(圖6所示)和聲測管，預留混凝土澆筑導管空間。

圖6 鋼筋籠縱橫桁架與吊點位置示意圖

（3）按照規定做好鋼筋籠接頭部位的制作，確保鍍鋅鐵皮固定良好，防止混凝土繞流(圖7所示)。

圖7 地下連續墻接頭示意圖

3.5 地下連續墻接頭質量控制要點

（1）接頭管應穩定地嵌在地下連續墻槽底部，接頭管頂部應固定牢固，以防止混凝土澆筑過程中，接頭管發生位移。下發放完成的接頭管必須垂直于水平基準面。

（2）在澆筑過程中，應根據澆筑混凝土的凝結硬化時間，微量拔高接頭管，既要防止澆筑的混凝土抱死接頭管而導致接頭管無法拔出，又要避免接頭管拔升過高使未終凝的混凝土流入接頭管內。

（3）應在第一車混凝土澆筑時在現場制作試塊，用以判斷混凝土的凝固情況，確定接頭管的拔出時間。

（4）在接頭管拔出后，視已澆筑槽段混凝土的凝結硬化情況，利用液壓抓斗挖出擾流混凝土。

3.6 水下混凝土澆筑質量控制要點

（1）混凝土配合比、外加劑配比及來料方量應充分考慮抗滲性能、氣溫變化、城市核心區運輸組織及時間要求。

（2）根據各單元槽段的長度，確定澆筑導管的數量和位置，導管間距不大于3.0m[1]；距離接頭不大于1.5m；澆筑導管距槽底距離不大于50cm；導管節段間閉水性能良好，導管內預置的橡皮球管塞應與導管內徑匹配。

（3）混凝土初灌量應根據單元槽段的長度、槽底腔容積、導管初始埋深（不低于2.0m)確定；2根及以上數量的導管同時澆筑時，初灌應同時進行，且澆筑過程中混凝土面高差不得大于50cm，并應確保導管下口在混凝土面以下2～4m[1]。

（4）混凝土澆筑完成面應大于設計標高50cm[1]。

3.7 安全管理要點

（1）按要求編制安全專項方案，對導墻施工、樁基施工、抓(沖)成槽、起重吊裝、臨時用電、機械傷害、觸電、混凝土澆筑與渣土運輸多工序交叉影響等安全風險加以識別，擬定預先控制措施。在地下連續墻施工前，應根據專項方案對這些安全風險的控制要求向作業人員進行安全技術交底。

（2）進場機械設備需經驗收合格后方可使用。作業人員嚴格按照規定佩戴安全帽、安全帶、絕緣防護用品等；起重工、信號工、電工、焊工等特種作業人員必須持證上崗。

（3）落實班前早會制度，明確現場多工序交叉施工的協調配合關系、時間安排、影響范圍和安全管理等方面的具體要求。

（4） 加強鋼筋籠整榀(最大尺寸：寬6.0m[1]，高42.7m)吊裝環節的安全管理，特別應設備起吊能力及主副吊配合關系，檢查制動器、吊鉤等設施及鋼絲繩的完好情況并按要求試吊。吊裝過程中，應按方案要求的順序進行起吊、下放，嚴禁作業人員攀爬鋼筋，嚴禁吊裝下方人員停留或通過。吊車吊裝前的就位位置如圖8所示。吊點如圖6所示。

圖8 吊裝位置示意圖

（5）泥漿池、開挖槽段應按要求設置臨邊防護設施和警示標識。配電箱、開關箱的漏電保護裝置應動作靈敏，電氣設備應有效接地。

（6）加強施工過程的安全巡查，及時消除安全隱患，及時制止違章作業。

4 實施成效與應用前景

通過落實上述關鍵工序的質量安全控制要點，從對裙房逆作區土層開挖后所揭示的效果來看：墻體垂直度、表面平整度等均滿足設計規范要求，接頭處未出現滲漏現象。未發生生產安全事故，也未因工序干擾造成生產安全事故或影響施工進度。因此，上述要點和相關措施在操作上可行、在質量上可靠、在費用上經濟，實施效果良好（圖9、圖10）。

圖9 逆作區的地下連續墻立面效果

圖10 逆作區的地下連續墻接頭效果

另一方面，C環地下連續墻的施工完成后，對裙樓基坑起到了有效的支護作用，為逆作法施工裙樓地下室奠定了基礎，為項目后續施工提供了工作場地。

鑒于該項目場區地下水豐富，在地下連續墻施工完成后，在筏板基層施工的過程中，地下水的出水量較大，達2000m3/天(高峰時達5000m3/天)，給筏板施工增加了較大難度。在今后類似工程中，可在鋼筋籠內通長預留焊管，對槽底與地層接觸部位進行注漿處理，減少基底滲涌水量。

地下連續墻具有施工進度快、施工質量易于控制、支護體系穩定可靠等優點，在深厚覆層中施工高層建筑深基坑方面具有廣闊的應用前景。特別是對于地處城市中心區域、施工場地狹窄的工程項目，采用地下連續墻兼作地下室外墻時，還可以節約工程投資、減少臨時場地占用，具有極高的性價比和推廣價值。

[1]JGJ120-2012建筑基坑支護技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.