地鐵區(qū)間風(fēng)井深基坑地下連續(xù)墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析

朱志武

(中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司軌道交通分公司,北京 100000)

0 引 言

地下連續(xù)墻技術(shù)的出現(xiàn)源于鉆井中膨脹土泥漿護(hù)壁與水下澆灌混凝土施工技術(shù)的結(jié)合。設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)中要結(jié)合工程的土質(zhì)情況、水質(zhì)情況等合理規(guī)劃地下連續(xù)墻的實(shí)際厚度,一般的設(shè)計(jì)厚度為450～800 mm[1]。在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中,地下連續(xù)墻施工技術(shù)在提高工程質(zhì)量的同時(shí),更降低了施工過(guò)程中的安全隱患。以福州濱海快線第3標(biāo)段二工區(qū)工程為例,全面闡述地下連續(xù)墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析。

1 工程概況

福州濱海快線第3標(biāo)段二工區(qū)包含一風(fēng)井兩區(qū)間。其中,一風(fēng)井為濱海新城站至機(jī)場(chǎng)站區(qū)間中間風(fēng)井;兩區(qū)間為大數(shù)據(jù)站至濱海新城站區(qū)間和濱海新城站至機(jī)場(chǎng)站中間風(fēng)井區(qū)間。中間風(fēng)井沿濱海路呈東西走向,規(guī)劃道路寬48 m。風(fēng)井平面為長(zhǎng)方形,沿線路方向凈長(zhǎng)52.8 m,凈寬34 m,為地下三層箱型框架結(jié)構(gòu);附屬外掛風(fēng)亭為沿線路方向凈長(zhǎng)為52.8 m,凈寬為7.775 m,地下一層箱型框架結(jié)構(gòu)。風(fēng)井基坑開(kāi)挖總深度為26.074 m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1 m厚地下連續(xù)墻,采用明挖法順作法施工。其工程的地質(zhì)條件與水質(zhì)情況如表1所示。

表1 工程地質(zhì)條件與水質(zhì)情況一覽表

2 地下連續(xù)墻施工技術(shù)

2.1 工藝流程

根據(jù)工程地質(zhì)特點(diǎn)和水質(zhì)情況,本工程地下連續(xù)墻施工工藝流程圖如圖1所示。

圖1 地下連續(xù)墻施工工藝流程圖

2.2 施工方法

(1)測(cè)量放樣

在測(cè)量放樣的實(shí)際操作過(guò)程中,施工人員首先要依據(jù)工程圖紙中各樁位點(diǎn),進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次核驗(yàn)。在核驗(yàn)過(guò)程中利用DSZ2水準(zhǔn)儀等高精度儀器,以此保證測(cè)量放樣的準(zhǔn)確性。其次,要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中地連墻中心點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù),用全站儀將軸線點(diǎn)坐標(biāo)及X、Y軸方向引測(cè)到施工現(xiàn)場(chǎng),并做成永久埋樁。最后,以永久埋樁為基準(zhǔn),利用鋼尺測(cè)定單元槽段的分層劃分,精準(zhǔn)測(cè)量地下連續(xù)墻的施工軸線定位點(diǎn),將各槽段的準(zhǔn)確位置定位到導(dǎo)墻墊層上,再經(jīng)監(jiān)工部門(mén)精確復(fù)核,確保定位點(diǎn)準(zhǔn)確后,以此作為施工基準(zhǔn)[2]。

(2)槽壁加固

實(shí)際工程中槽壁加固的具體流程一定要嚴(yán)格按照工程圖紙的實(shí)際要求,參考當(dāng)?shù)毓こ趟诘貙?shí)際的地質(zhì)情況與工程所涉及的機(jī)械性能,首先進(jìn)行工藝試驗(yàn)樁的施工活動(dòng)。工藝試驗(yàn)樁的施工活動(dòng)要高效利用深層攪拌技術(shù),利用攪拌頭,將容器中的水泥漿和軟土充分?jǐn)嚢琛嚢璧拇螖?shù)越多,水泥的強(qiáng)度越高,由此可見(jiàn)水泥的強(qiáng)度與攪拌次數(shù)呈正向關(guān)系。但如果攪拌次數(shù)過(guò)多,則會(huì)影響工程的施工效率,降低施工進(jìn)度。進(jìn)行工藝試驗(yàn)樁施工活動(dòng)的最終目的是為了探尋本次工程水泥樁最適合的攪拌次數(shù)、進(jìn)尺速度等[3]。在保障施工質(zhì)量的前提下,控制施工成本,提高施工效率。其次,待試驗(yàn)樁凝固30 d后,工程質(zhì)檢人員要對(duì)其進(jìn)行鉆芯取樣,檢測(cè)該水泥試驗(yàn)樁的抗壓強(qiáng)度和滲透系數(shù),確保工程質(zhì)量。最后,在質(zhì)檢人員確定好工藝試驗(yàn)樁適量后,攪拌機(jī)進(jìn)入施工場(chǎng)地,施工人員利用水平儀校正復(fù)核樁機(jī)的水平度和垂直度;校正復(fù)核后,樁機(jī)開(kāi)始噴漿、攪拌下沉鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁體;當(dāng)水泥灌注達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)停止噴漿,完成槽壁加固流程。當(dāng)槽壁加固達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度時(shí),繼續(xù)開(kāi)始地下連續(xù)墻施工流程。

(3)導(dǎo)墻制作

①導(dǎo)墻的整體結(jié)構(gòu)

為保證本工程導(dǎo)墻具有足夠的承重強(qiáng)度和良好的使用性,工程導(dǎo)墻的制作材料選取鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土采用C20,厚200 mm,設(shè)計(jì)深度1.874 m(冠梁底以下0.3 m,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,以滿足穩(wěn)定性的要求),兩側(cè)向外800 mm,配筋為主筋Φ14@200,分布筋Φ12@200雙層雙向[4]。為保證導(dǎo)墻不會(huì)在施工過(guò)程中因受到外部荷載出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。

②導(dǎo)墻的施工順序

導(dǎo)墻施工要遵循:平整場(chǎng)地→測(cè)量定位→挖槽及處理?xiàng)壨痢壴摻睢０濉鷿仓炷痢鹉０宀⒃O(shè)置橫撐的施工順序進(jìn)行施工工作[5]。施工人員在測(cè)量定位中,要確保導(dǎo)墻的內(nèi)面與地連墻軸線處于水平狀態(tài),并根據(jù)本工程的地質(zhì)情況,地連墻的設(shè)計(jì)厚度應(yīng)加厚50 mm;在挖槽及處理?xiàng)壨林?要采用機(jī)器與人工相結(jié)合的工作方法,避免破壞原土;在支模板中,在導(dǎo)墻內(nèi)模建立模板,外模以土代替,利用振搗器將澆搗混凝土兩邊振搗緊實(shí);在混凝土達(dá)到70%強(qiáng)度后可考慮拆模。拆模時(shí),導(dǎo)墻內(nèi)部選用100 mm×100 mm的方木支撐導(dǎo)墻內(nèi)部,導(dǎo)墻溝內(nèi)的高墻高度范圍內(nèi)設(shè)置4道100 mm×100 mm的方木橫撐,水平間距1 m,豎向間距0.5 m,保證導(dǎo)墻不會(huì)因外部壓力荷載而發(fā)生形狀變形。在導(dǎo)墻制作中,施工人員一定要注意,在導(dǎo)墻的轉(zhuǎn)角處,需向外一側(cè)延伸500 mm、一側(cè)延伸100 mm左右,從設(shè)計(jì)范圍內(nèi)保證開(kāi)挖槽段的寬度,從而確保連續(xù)墻的精準(zhǔn)度,保證工程質(zhì)量。

(4)鋼筋籠的制作與吊放

鋼筋籠的制作首先要在施工現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)兩道鋼筋籠平臺(tái)。第一,平臺(tái)要選用10#H型鋼焊接,橫向布置4道縱向H型鋼,鋼筋間距嚴(yán)格控制為1.5 m,縱向每隔3.5 m,布置H型鋼。第二,平臺(tái)底層采用Ф20鋼筋焊接八字腳腿,確保焊接后的平臺(tái)底層要高出場(chǎng)地中硬地坪100 mm。第三,利用水準(zhǔn)儀核定鋼筋籠平臺(tái)四角角度,確保四角角度都為直角。其次,施工人員要在施工現(xiàn)場(chǎng)建立單獨(dú)的鋼筋制作棚,將制作鋼筋籠所需的鋼筋形狀進(jìn)行二次加工,并分類擺放,提高鋼筋籠的制作效率。最后,在鋼筋籠的組合中,施工人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,迎土側(cè)鋼筋籠豎向鋼筋采用Φ32@200 mm,開(kāi)挖側(cè)豎向鋼筋采用Φ32@200 mm,水平筋采用Φ20@200 mm、Φ22@100 mm,豎向桁架筋采用Φ28 mm、橫向桁架筋采用Φ28 mm。利用水準(zhǔn)儀校準(zhǔn)鋼筋的豎直狀態(tài),測(cè)量?jī)x測(cè)定鋼間間距距離,確定符合設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范后,焊接鋼筋接頭,至此鋼筋籠制作完成[6]。

鋼筋籠經(jīng)過(guò)工程質(zhì)檢人員驗(yàn)收合格后,就可投入工程建設(shè)中。本工程鋼筋籠的吊放采用7點(diǎn)吊的方式,即主吊機(jī)(400 t履帶吊機(jī))3點(diǎn)吊,副吊機(jī)(200 t履帶吊機(jī))4點(diǎn)吊,保證鋼筋籠整體回直入槽。鋼筋籠的吊放具體分為八步:第一步指揮主吊機(jī)和副吊機(jī)移動(dòng)到指定位置,施工人員安裝吊點(diǎn)卸扣,操作人員與監(jiān)督人員場(chǎng)地就位。第二步,檢查主吊機(jī)和副吊機(jī)的安裝情況和受力中心,保證重心穩(wěn)定后,開(kāi)始平吊。第三步,當(dāng)鋼筋籠吊離地面0.3～0.5 m后,靜止8 min,檢查鋼筋籠是否平穩(wěn),保持穩(wěn)定后由主吊機(jī)起吊,副吊機(jī)配合起勾。第四步,當(dāng)鋼筋籠由水平狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樨Q直狀態(tài)時(shí),主吊機(jī)向左(或向右)側(cè)旋轉(zhuǎn),副吊機(jī)順轉(zhuǎn)到合適位置,讓鋼筋籠垂直于地面。第五步,鋼筋籠垂直后,操作人員拆除鋼筋籠上副吊機(jī)的吊點(diǎn)卸扣,副吊機(jī)駛離施工現(xiàn)場(chǎng),主吊機(jī)承擔(dān)鋼筋籠的全部重量。第六步,主吊機(jī)將鋼筋籠送入槽中,在移動(dòng)過(guò)程中吊機(jī)一定要行駛平穩(wěn),防止鋼筋籠擺動(dòng)。第七步,主吊機(jī)轉(zhuǎn)變鋼絲繩吊點(diǎn),繼續(xù)將鋼筋籠下放到指定標(biāo)高上。第八步,當(dāng)鋼筋籠到達(dá)指定標(biāo)高后,卸除吊點(diǎn)卸扣,鋼筋籠吊放結(jié)束。

3 質(zhì)量控制

3.1 質(zhì)量控制目標(biāo)

本工程質(zhì)量控制目標(biāo)分為兩方面。一方面為總體目標(biāo):本工程的施工要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)范要求,如遇緊急情況必須經(jīng)設(shè)計(jì)人員探討后才可繼續(xù)施工。另一方面為工程整體質(zhì)量目標(biāo):在工程整體建設(shè)過(guò)程中,科學(xué)劃分工程的施工階段,按階段驗(yàn)收工程的施工質(zhì)量,確保階段工程質(zhì)量達(dá)到100%后,才可進(jìn)行下個(gè)階段的施工,以此保障工程的整體質(zhì)量。

3.2 質(zhì)量控制方法

本工程質(zhì)量控制方法首先要建立專門(mén)的質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)小組,領(lǐng)導(dǎo)小組以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人(如項(xiàng)目經(jīng)理、副經(jīng)理等)為首,質(zhì)量工程師(如總工程師、質(zhì)檢工程師等)全面控制質(zhì)檢體系。成立技術(shù)質(zhì)量部門(mén),監(jiān)督施工技術(shù)與施工質(zhì)量;成立測(cè)量組,復(fù)核測(cè)量放線與定位復(fù)測(cè);成立監(jiān)控組,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確值;成立材料實(shí)驗(yàn)室,檢查原材料的質(zhì)量與半成品質(zhì)量;成立培訓(xùn)辦公室,定期進(jìn)行質(zhì)量與施工技術(shù)教育培訓(xùn),提高施工人員的操作技術(shù)和職業(yè)素養(yǎng)。其次要從施工準(zhǔn)確階段、施工進(jìn)行階段、竣工階段三方面出發(fā),階段把控工程質(zhì)量。在施工準(zhǔn)備階段中,第一要選定最優(yōu)秀的施工隊(duì)伍及管理人員;第二要根據(jù)工程的實(shí)地情況和運(yùn)行需求,規(guī)劃科學(xué)的施工進(jìn)度;第三要嚴(yán)格把控原材料的采購(gòu)流入,檢測(cè)鋼筋等半成品的材料質(zhì)量;第四要檢測(cè)施工設(shè)備的性能與安全,在確保施工進(jìn)度的同時(shí)提高施工人員的安全保障。在施工進(jìn)行階段中,質(zhì)量技術(shù)部門(mén)要以天為單位,階段檢查施工工藝與施工質(zhì)量,按照分項(xiàng)交工劃分工程質(zhì)量責(zé)任人,即每個(gè)單獨(dú)的工程階段劃分明確的領(lǐng)導(dǎo)小組,確保在工程質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),可以對(duì)故障追根溯源,保證責(zé)任到人,切實(shí)提高施工人員的責(zé)任意識(shí)。在竣工階段中,一方面,質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)小組要完成竣工文件的編制,按照工程階段施工的時(shí)間制作檢測(cè)報(bào)告,竣工后將文件匯總,完成工程自檢。另一方面,也可邀請(qǐng)專業(yè)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)入場(chǎng)檢測(cè),以客觀的角度評(píng)價(jià)工程完成度和質(zhì)量情況,確保工程數(shù)據(jù)的客觀性和準(zhǔn)確性。最后工程團(tuán)隊(duì)要按照符合國(guó)家現(xiàn)行的工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定工程制度,將工程責(zé)任做到責(zé)任到人,約束施工人員的行為規(guī)范,提高施工人員的責(zé)任意識(shí)。如建立《質(zhì)量事故報(bào)告制》《變更設(shè)計(jì)報(bào)批制》《施工組織設(shè)計(jì)分級(jí)質(zhì)量檢測(cè)制》等。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述,本文通過(guò)對(duì)福州濱海快線第3標(biāo)段二工區(qū)工程地下連續(xù)墻施工技術(shù)和質(zhì)量控制的分析,明確了任何地鐵區(qū)間風(fēng)井深坑在進(jìn)行地下連續(xù)墻施工時(shí),首先要做到了解施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀,勘察工程所處地區(qū)的地址情況和水質(zhì)條件,針對(duì)性設(shè)計(jì)工程方案。其次在地下連續(xù)墻技術(shù)施工過(guò)程中,施工進(jìn)度要以設(shè)計(jì)方案為依據(jù),根據(jù)施工流程選擇對(duì)應(yīng)的施工方法。最后在質(zhì)量控制中,把控階段性工程細(xì)節(jié),建立科學(xué)的規(guī)章制度,達(dá)到施工完成度指標(biāo),以期保證工程質(zhì)量。