談砂性土質地區地下連續墻施工的幾個質量控制要點

高立興

（上海建通工程建設有限公司，上海200233）

1 工程概述

星民站是杭州地鐵6 號線一期工程的中間站，位于杭州市濱江區江南大道與西興路路口，沿江南大道呈東西向布置。車站總長188m，寬21.7m（標準段），最大寬25.6m（端頭井處），底板埋深16.1m（中心里程處），頂板覆土3m。車站主體工程800mm 寬的地下連續墻作為車站基坑開挖階段的臨時圍護結構，兼作永久階段的抗浮樁。地連墻采用工字鋼板接頭，共分80 個幅段，其中“一”形幅72 幅，T 形幅4 幅，Z 型幅4幅。由于基底土質原因，地連墻深度不一，其中，西端頭井地下連續墻深度45m，東端頭井地下連續墻深度36.5m，其他區域地下連續墻深度35.5m，地下連續墻插入比值分別為1.73、1.17 和1.35。地下連續墻混凝土采用C35P8 等級，鋼筋采用HPB300 和HRB400。

2 工況特征

地質情況：星民站場地主要穿越地基巖土層自上而下為：①1 雜填土、①2 素填土、③2 砂質粉土、③3 砂質粉土夾粉砂、③4-1 砂質粉土、③4-2 砂質粉土夾淤泥質粉質黏土、③5砂質粉土夾粉砂、③6 粉砂、⑥淤泥質粉質黏土、⑧2 粉質黏土、⑨2 含砂粉質黏土、12○1 中砂、12○4 圓礫。車站底板位于③6粉砂，地下連續墻墻趾位于12○4 圓礫層，部分位于⑨2 含砂粉質黏土。主體基坑開挖范圍存在地層主要為：③3 砂質粉土夾粉砂、③41 砂質粉土、③42 砂質粉土夾淤泥質砂質粉土、③6粉砂、⑥淤泥質粉質黏土層。

勘探揭露范圍內場地地下水類型主要是第四紀松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。孔隙水可分為孔隙性潛水和孔隙性承壓水。孔隙性潛水主要分布于表層填土、③層砂質粉土、粉砂中，水量較大，隨季節變化，水位年變幅1～2m。孔隙性承壓水主要分布于深部的⑧3 層中砂、12○1 層中砂、12○4 層圓礫中。本工程地下水含量豐富，距離錢塘江邊約1.3km，場地淺部約20m 內為一套沖海相砂質粉土及粉砂，錢塘江屬感潮型河流，呈不規則半日潮型，水位直接受潮汐影響，變化幅度大，錢塘江歷年最高潮水位7.98m（1997 年8 月19 日，1985 年國家高程基準，下同），歷年最低潮水位為1.26m（1955 年8 月14日），多年平均高潮位4.44m，多年平均低潮位3.75m，多年平均潮差0.69m，歷年最大潮差4.02m。

綜上所述，星民站場區地質對地連墻工程而言屬不利地質，原因有二：

1）地墻范圍內以砂質粉土、砂質粉土夾粉砂、砂質粉土夾淤泥質粉質黏土、粉砂、含砂粉質黏為主，在動水情況下易產生槽體塌方。

2）地下連續墻墻趾進入圓礫地層，會造成成槽進度緩慢，且易造成泥漿流失，導致造成塌方、縮孔【1】。

3 存在問題及常見原因

3.1 槽壁坍塌

1）地基土質原因。星民站施工范圍內以砂質粉土、砂質粉土夾粉砂、砂質粉土夾淤泥質粉質黏土、粉砂、含砂粉質黏為主，特別是在地面以下12～15m 處為③2 砂質粉土和③6 粉砂，極易產生槽壁塌方。

2）泥漿質量原因。泥漿配制不合要求，泥漿密度不夠；或泥沙多，易于沉淀，使泥漿性質發生變化，不能形成堅實可靠的護壁，產生槽壁坍塌。

3）成槽作業原因。在松軟砂層中挖槽進尺過快，在成槽機作業產生的水波振蕩下，將槽壁擾動，產生槽壁坍塌。

4）工序間隔原因。成槽完畢后，吊放鋼筋籠需要2h 左右，接頭處外側填沙袋防繞流需要40min，再加之混凝土澆筑時間，最長時需要12h，故工序正常間隔時間長達14.66h，槽內泥漿極易沉淀從而失去護壁作用，產生槽壁坍塌。

3.2 接頭夾泥夾渣

該問題管控不好，極易造成基坑開挖階段地連墻接頭的涌水涌砂現象，這會嚴重影響基坑的安全，故針對該問題，施工和監理單位需要尤為重視。

常見原因：（1）由于成槽機械、司機操作和地質水文原因，相鄰幅地連墻接頭處成槽垂直度差，修槽后地墻接頭寬度超出接頭箱接頭管的寬度，致使接頭箱接頭管與地下土體存在空隙，混凝土澆筑時通過縫隙繞流，混凝土侵入后續槽段終凝，給后續槽段接頭清理增加難度；（2）刷壁不徹底，沒有鏟除銜接面上的泥皮泥渣；（3）由于槽底沉渣過厚，混凝土澆筑中沉渣上翻難度加大，導致部分沉渣在地墻兩側聚集，基坑開挖后形成接頭處夾泥夾渣。

4 主要質量控制要點

4.1 鋼筋籠質量的控制要點

鋼筋原材料進場時檢查出廠質量證明文件，檢查鋼筋外觀情況，有無裂紋、嚴重銹蝕、截面肋條不規整等問題，并使用游標卡尺、千分尺、電子秤等工具對鋼筋截面尺寸和容重進行初步檢測，無明顯嚴重的缺陷，方可進場卸貨。電焊條的選擇要符合設計和規范要求，陰雨天氣必須要有防潮烘干措施，不允許陰雨天露天焊接。鋼筋籠運輸道路要堅實，路線要短而緩。需分節吊裝焊接的鋼筋籠，須組織足夠的電焊機和焊工同時焊接，焊接時間控制在2h 內。根據槽壁超聲波的檢測情況，若開挖面存在較明顯的坍塌，宜在坍塌區域對應的鋼筋籠開挖面加設鐵皮，以預防地墻鼓包【2，3】。

4.2 泥漿質量的控制要點

從上述常見的質量問題產生的原因看，多數都和槽壁坍塌、沉渣過厚有關。配制使用質量可靠的泥漿，能夠在槽壁上形成不透水泥皮，起到護壁防坍塌作用；同時，適當增加黏度，提高漿液密度，起到包砂攜渣作用，通過強制式循環使土渣隨漿液一同排出。

星民站車站圍護結構地下連續墻采用了優鉆100（復合鈉基膨潤土GTC4，主要含有膨潤土、純堿和CMC 等成分）配制護壁泥漿。優鉆100 具有以下特性：（1）泥漿化學穩定性強，攜砂能力強；（2）低密、低切力：泥漿容易凈化，槽內泥漿與灌注混凝土的密度、黏度差大，混凝土受泥漿的危害減小；（3）配制簡單快速，無須再添加其他摻合料；（4）作用時間長，泥漿混合后可在較長時間內保持泥漿性能穩定；（5）在不穩定地層中可形成薄的、致密的泥皮，護壁效果較好；（6）泥漿穩定性好，懸浮渣能力強。新鮮泥漿密度一般在1.04 左右，只要一成槽，土、砂顆粒可以馬上混入泥漿中并使泥漿密度達到1.1～1.2；（7）成槽時，受到土砂顆粒的混入，泥漿密度增加，黏度會降低【4】。

4.3 混凝土澆筑質量的控制要點

1）減少鋼筋籠吊放完畢到混凝土入管澆筑的工序間隔時間，這需要合理精心的組織協調，要綜合混凝土供應商的生產情況、交通高峰管制情況和地連墻槽段尺寸，合理管控成槽節奏，及時組織鋼筋籠入槽，實施二次清底至混凝土進場。

2）導管使用前先在地面進行水密封試驗，試驗壓強不得小于0.3MPa。導管水平布置距離應不大于3m，距槽段兩側端部應不大于1.5m，每根導管分擔的澆筑面積保持基本均等。導管下端距離槽底宜為300～500mm。導管內應放置隔水栓。

3）接頭箱背后的空隙必須用沙袋或碎石填至地連墻頂，每隔5m 應進行沖擊壓實，保證回填的密實性。

4.4 地墻缺陷處理

基坑土方開挖時，應對地墻先行探挖，特別是對地墻接縫部位和有疑似缺陷問題的地墻先行探挖，以便提前發現地墻缺陷并立即處理。（1）地墻露筋部位，首先進行基層清理，去除附著在混凝土上的泥漿和疏松的石子。露筋深度在9cm 以內的，采用噴射C30 混凝土方式處理；露筋深度超過9cm 的，采用支設側模澆筑C30 膨脹細石混凝土的方式處理。（2）地墻鼓包要隨挖隨剔除，根據鼓包體積的大小，分別采用鉆孔和風鎬方式剔除，不允許用挖掘機和油錘直接敲打鼓包，以免破壞地墻整體結構，影響內支撐結構。（3）地墻滲漏是需要重視的問題。一旦地墻出現滲漏水現象，立即停止開挖，以防滲漏問題進一步發展。針對滲漏水的清濁和水量采取相應的堵漏措施。地墻滲漏問題通常出現在接縫部位。

5 結語

地連墻質量對基坑安全開挖和結構快速回筑有決定性的作用，但由于隱蔽性和復雜性，增加了其施工難度。總承包單位、地墻分包單位和監理單位都要完善質量管理體系，明確專職管理人員，根據首幅地墻施工情況，進一步確定施工和檢查指標，共同管控好地墻工程質量。

地連墻施工結束后，應根據施工過程資料和實體檢測情況，做好地連墻工程的質量評估，對有疑似質量問題的地墻應做進一步的調查檢測，根據摸排結果進行分級并采取相應的加固措施。在基坑開挖到該部位時，應做好相應的應急搶險準備工作，先行探挖，若無異常再正常開挖。