深大基坑地下連續(xù)墻施工質(zhì)量的組織管理

杜建國(guó) 劉 偉

(山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250100)

深大基坑地下連續(xù)墻施工質(zhì)量的組織管理

杜建國(guó) 劉 偉

(山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250100)

以某深大基坑地下連續(xù)墻工程為例，以建設(shè)工程項(xiàng)目組織論的基本概念為指導(dǎo)，介紹了從組織上對(duì)地下連續(xù)墻進(jìn)行質(zhì)量管理的方法，結(jié)果對(duì)類(lèi)似環(huán)境下深大基坑工程的地下連續(xù)墻施工質(zhì)量管理起到了借鑒作用。

地下連續(xù)墻，組織論，質(zhì)量管理，深大基坑

地下連續(xù)墻是一種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，目前在深大基坑工程中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，因?yàn)榈叵逻B續(xù)墻不僅能完成基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)擋土的傳統(tǒng)功能，承擔(dān)基坑側(cè)壁外的水土壓力，同時(shí)可防水截流，防止基坑側(cè)壁外的水流入深大基坑，起到止水帷幕的作用，而且地下連續(xù)墻可以作為地下結(jié)構(gòu)的外墻，發(fā)揮豎向承載能力。

地下連續(xù)墻是利用人工配制的泥漿對(duì)槽壁的護(hù)壁作用，用成槽機(jī)或銑槽機(jī)挖出一定長(zhǎng)寬深的槽段，并在槽段中吊放鋼筋籠后澆筑混凝土或直接澆筑混凝土而在地下形成一道墻。這道墻如果由鋼筋籠和混凝土組成，則具有防滲水、擋土和承重功能；如果此墻僅由混凝土組成，主要起防滲作用。而本文所涉及的地下連續(xù)墻施工質(zhì)量的組織管理，主要是指前者。

1 地下連續(xù)墻的發(fā)展概況

地下連續(xù)墻技術(shù)起源于歐洲，意大利米蘭的C·維達(dá)爾首先在泥漿支護(hù)的槽段中完成了地下連續(xù)墻的施工。20世紀(jì)50年代～60年代期間，伴隨著第二次世界大戰(zhàn)后歐洲經(jīng)濟(jì)大規(guī)模重建的需要，引起了與地下連續(xù)墻施工有關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域的顯著進(jìn)步，這些領(lǐng)域包括機(jī)械成槽設(shè)備、工藝措施和泥漿配比。其中，意大利依克斯(ICOS)公司在地下連續(xù)墻施工方面做得尤為出色，并把此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于多種巖土工程領(lǐng)域，如水庫(kù)防滲墻、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)等。由于意大利依克斯公司把地下連續(xù)墻在巖土工程領(lǐng)域的成功應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)先在歐洲得到了推廣，然后逐漸傳到了南美、加拿大、日本和美國(guó)。現(xiàn)在，地下連續(xù)墻已成為設(shè)計(jì)者選擇復(fù)雜環(huán)境下深大基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)的首選[1-3]。

日本于1955年前后，從當(dāng)時(shí)的西德引進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)灌注樁的反循環(huán)鉆機(jī)和技術(shù)。1959年，為了大壩防滲墻施工的需要，日本從意大利引進(jìn)了地下連續(xù)墻施工的液壓抓斗技術(shù)后，并對(duì)液壓抓斗進(jìn)行了改進(jìn)，以適應(yīng)大壩防滲墻施工和20世紀(jì)60年代日本經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的需要。并通過(guò)工程實(shí)踐證明：與常規(guī)灌注樁施工相比，地下連續(xù)墻施工時(shí)具有噪聲、振動(dòng)和工后地基沉降小的優(yōu)點(diǎn)，從而使地下連續(xù)墻得到了迅速發(fā)展的機(jī)會(huì)。為了提高地下連續(xù)墻的施工效率，向更深、更大和更復(fù)雜的巖土工程領(lǐng)域進(jìn)軍。德國(guó)、意大利和日本，利用雄厚的機(jī)械工業(yè)實(shí)力，競(jìng)相改進(jìn)和研究挖槽機(jī)械和配套設(shè)備，導(dǎo)致新技術(shù)、新設(shè)備和新材料不斷涌現(xiàn)。目前，歐洲以德國(guó)、意大利在這個(gè)行業(yè)中實(shí)力最雄厚且競(jìng)爭(zhēng)能力最強(qiáng)，現(xiàn)在最先進(jìn)的挖槽機(jī)械——液壓抓斗和雙輪銑主要產(chǎn)自德國(guó)和意大利。

我國(guó)巖土工程施工技術(shù)人員于1957年在意大利實(shí)地考察了地下連續(xù)墻施工關(guān)鍵技術(shù)后，地下連續(xù)墻首先被應(yīng)用于水利工程中。1958年，我國(guó)技術(shù)人員在青島嶗山的月子口水庫(kù)進(jìn)行了主要起防滲作用的首次國(guó)內(nèi)地下連續(xù)墻試驗(yàn)性施工，并于1960年5月在北京密云水庫(kù)建成了長(zhǎng)755 m、深44 m的地下防滲墻。目前，起防滲作用的地下連續(xù)墻對(duì)于大型的、復(fù)雜的水利工程大壩的地基處理來(lái)說(shuō)，已經(jīng)成為首選的巖土工程施工手段。如在我國(guó)著名的小浪底水利樞紐工程、長(zhǎng)江葛洲壩水利樞紐工程和三峽水利樞紐工程中，為了保證工程的安全運(yùn)營(yíng)，充分發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益，都建造了數(shù)道起防滲作用的地下連續(xù)墻。其中，最深的起防滲作用的地下連續(xù)墻達(dá)到了81.9 m，厚1.2 m。上海在20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始自行研制挖槽機(jī)械，開(kāi)始建設(shè)用于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻[4]。

目前，為了加快基坑的施工速度，發(fā)揮投資效益，適應(yīng)建(構(gòu))筑物逆作法的需要，地下連續(xù)墻不僅用于防滲或者基坑的臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)，而且被用于作為建(構(gòu))筑物的樁基礎(chǔ)，發(fā)揮地下連續(xù)墻擋土、承重和防水的多種功能。在向槽段澆灌材料的方面，不僅使用了強(qiáng)度達(dá)45 MPa的高強(qiáng)混凝土，也有用僅2 MPa～3 MPa的塑性混凝土以及強(qiáng)度更低的固化灰漿和自硬泥漿來(lái)建造地下連續(xù)墻，以便適應(yīng)不同功能的要求[5,6]。

2 地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制的技術(shù)難點(diǎn)

在地下連續(xù)墻的施工中，應(yīng)當(dāng)解決好如下四個(gè)方面的技術(shù)難點(diǎn)，以保證地下連續(xù)墻施工質(zhì)量[7]：1)如何在復(fù)雜的場(chǎng)地工程地質(zhì)條件下，按設(shè)計(jì)要求用成槽機(jī)或銑槽機(jī)開(kāi)挖出槽段；2)如何保證槽壁在開(kāi)挖和吊放鋼筋籠時(shí)的穩(wěn)定；3)向槽段澆灌混凝土?xí)r，如何形成一道連續(xù)的、不透水的并能承受各種荷載的墻體；4)如何解決鋼筋籠接縫之間的防滲問(wèn)題。鑒于此四個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，決定了在地下連續(xù)墻施工時(shí)，不僅要加強(qiáng)設(shè)計(jì)和施工之間的聯(lián)系，而且要針對(duì)地下連續(xù)墻的技術(shù)要點(diǎn)，加強(qiáng)地下連續(xù)墻的施工管理，以保證地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量。因此，保證敏感環(huán)境下深大基坑地下連續(xù)墻施工質(zhì)量的管理具有現(xiàn)實(shí)性和緊迫性。

3 建設(shè)工程項(xiàng)目組織論的基本概念

1)可以把一個(gè)工程項(xiàng)目作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)看待，而影響一個(gè)系統(tǒng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要因素除了組織以外，還有人的因素、方法和工具[8]。2)如果把一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的項(xiàng)目管理視為一個(gè)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，項(xiàng)目管理的目標(biāo)能否最終實(shí)現(xiàn)的決定性因素是項(xiàng)目管理的組織。3)控制項(xiàng)目目標(biāo)的措施有：經(jīng)濟(jì)措施、組織措施、管理措施和技術(shù)措施。上述四項(xiàng)措施中，組織措施是最重要的措施，而組織措施包括組織結(jié)構(gòu)模式、組織分工和工作流程組織。

4 南京某工程地下連續(xù)墻工程

4.1 工程概況及施工的技術(shù)難點(diǎn)

南京某深大基坑工程位于南京市建鄴區(qū)嘉陵江東街南側(cè)，江東中路東側(cè)，廬山路西側(cè)，地鐵2號(hào)線(xiàn)從Ⅰ，Ⅲ區(qū)塊間穿過(guò)。

工程分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四個(gè)區(qū)塊(見(jiàn)圖1)，其中Ⅲ區(qū)基坑面積約32 000 m2，總建筑面積254 500 m2。地下4層，建筑面積147 000 m2。地上1棟裙房，4層，建筑面積3 520 m2。地上2棟塔樓，1幢3號(hào)樓，34層，高150.1 m，建筑面積39 204 m2；1幢4號(hào)樓，45層，高199.75 m，建筑面積64 253 m2。

其中，Ⅲ區(qū)基坑周長(zhǎng)約1 265 m，±0.00相當(dāng)于吳淞絕對(duì)高程+8.20 m，本工程場(chǎng)地自然地面平均標(biāo)高為-1.20 m，基坑底板底面標(biāo)高為-20.50 m，底板板厚1 200 mm～3 000 mm，塔樓底板底面標(biāo)高為-22.45 m，核心筒最深處標(biāo)高為-25.95 m?；幼畲箝_(kāi)挖深度為21.25 m，整個(gè)土方工程量約64×104m3。

為了保證Ⅲ區(qū)基坑的順利施工及周邊建筑物、地下管線(xiàn)特別是基坑西側(cè)南京地鐵2號(hào)線(xiàn)的安全，基坑?xùn)|側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)采用三軸深攪樁+鉆孔灌注樁。三軸深攪樁直徑850@1 200，深度25.6 m；鉆孔灌注樁直徑1 300@1 500，深度45 m?；悠溆嗖糠植捎玫叵逻B續(xù)墻，地下連續(xù)墻厚度1 200 mm，深度62 m～63 m，總共由106個(gè)槽段組成；西側(cè)地下連續(xù)墻最外側(cè)與地鐵最外側(cè)距離為15 m?；觾?nèi)部采用五道支撐。

Ⅲ區(qū)地下連續(xù)墻施工的技術(shù)難點(diǎn)主要有兩個(gè)：1)由于地下連續(xù)墻深度62 m～63 m，如何開(kāi)挖出平整的槽段，以保證鋼筋籠的順利下放；2)由于基坑西側(cè)的弧形，如何解決各個(gè)槽段之間的接縫連接，保證接縫不滲水。

4.2 保證地下連續(xù)墻施工質(zhì)量的組織措施

1)組織結(jié)構(gòu)模式。在現(xiàn)代工程施工中，鑒于需要管理的有關(guān)質(zhì)量的內(nèi)容要求多，因此，項(xiàng)目部采用職能組織結(jié)構(gòu)和線(xiàn)性組織結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合的組織結(jié)構(gòu)模式，這樣，既可克服組織結(jié)構(gòu)模式中常出現(xiàn)的交叉和矛盾的工作指令關(guān)系，又可克服線(xiàn)性組織結(jié)構(gòu)模式中指令路徑過(guò)長(zhǎng)的弊端(見(jiàn)圖2)。

2)組織分工。項(xiàng)目部工作任務(wù)分工如表1所示。

3)工作流程組織。采購(gòu)上，賦予質(zhì)量工程師一票否決權(quán)。施工上，本工程地下連續(xù)墻工藝流程中關(guān)鍵點(diǎn)控制措施如下：

為了槽壁穩(wěn)定性，槽段內(nèi)泥漿液面應(yīng)超過(guò)地下水位面1.5 m；嚴(yán)格按照操作規(guī)程和配合比要求進(jìn)行泥漿的配比和攪拌，配合好的新泥漿在泥漿池中至少存放24 h，存放時(shí)要不斷地?cái)嚢?，以便使膨脹土充分水化；?duì)槽段被置換后的泥漿進(jìn)行分離凈化處理，符合標(biāo)準(zhǔn)后方可使用；在產(chǎn)生泥漿滲漏的槽段，在分析滲漏原因的基礎(chǔ)上，及時(shí)進(jìn)行堵漏和補(bǔ)充泥漿；成槽過(guò)程中，為了保證槽壁的垂直度，要控制大型機(jī)械在槽段邊的移動(dòng)，同時(shí)要嚴(yán)格控制槽段旁邊的物體堆載情況；為了控制大型機(jī)械對(duì)槽壁穩(wěn)定性的影響，可先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行如強(qiáng)夯的地基處理。

表1 Ⅲ區(qū)地下連續(xù)墻項(xiàng)目部工作任務(wù)分工表

為了提高槽壁的穩(wěn)定性，目前通常做法是在挖槽前，先對(duì)槽壁兩側(cè)用水泥土攪拌樁進(jìn)行加固。施工的水泥土攪拌樁也可以起防滲作用。

在開(kāi)槽時(shí)，先對(duì)試驗(yàn)槽段的工作總結(jié)出施工工藝，并對(duì)不同土層采用不同的挖掘、提升速度，以減小對(duì)槽壁的擾動(dòng)；根據(jù)實(shí)測(cè)的垂直度、槽寬和槽深及時(shí)進(jìn)行糾偏。

處理沉渣時(shí)，待泥漿含砂率降到4%以下時(shí)，靜置2 h，用電阻率法檢測(cè)槽段中沉渣厚度，確保沉渣厚度不超過(guò)10 cm；在除砂過(guò)程中及時(shí)跟蹤觀測(cè)泥漿液面，以便補(bǔ)充泥漿，確保泥漿對(duì)地下水的壓力差，防止槽壁的塌方。

5 結(jié)語(yǔ)

南京某深大基坑地下連續(xù)墻工程實(shí)踐表明，盡管在地下連續(xù)墻施工過(guò)程中，涉及的部門(mén)、工種和班組多，施工工藝也較復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高，但只要組織措施科學(xué)，就能保證地下連續(xù)墻施工質(zhì)量。

[1] 中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)土力學(xué)及巖土工程學(xué)會(huì).深基坑支護(hù)技術(shù)指南[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012.

[2] 王衛(wèi)東,吳江斌,黃紹銘.上海地區(qū)建筑基坑工程的新進(jìn)展與特點(diǎn)[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2005,1(4):547-553.

[3] 邾根榮.狹小場(chǎng)地、敏感環(huán)境下的深基坑工程施工技術(shù)[J].建筑施工,2008,30(10):547-553.

[4] 徐中華,王衛(wèi)東.敏感環(huán)境下基坑數(shù)值分析中土體本構(gòu)模型的選擇[J].巖土力學(xué),2010,3(1):258-265.

[5] 劉建航,侯學(xué)淵.基坑工程手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.

[6] 徐方京,譚敬慧.地下連續(xù)墻深基坑開(kāi)挖綜合特性研究[J].巖土工程師,1993,15(1):28-33.

[7] 叢藹森.地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2000.

[8] 全國(guó)一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書(shū)編寫(xiě)委員會(huì).建設(shè)工程項(xiàng)目管理[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2014.

Construction quality’s organization management of continuous diaphragm wall for deep and big foundation pit

Du Jianguo Liu Wei

(ShandongZhengyuanConstructionEngineeringCo.,Ltd,Jinan250100,China)

Based on some deep and big foundation pit project, it has been introduced how to guarantee construction quality of continuous diaphragm wall with organization theory. This construction way is helpful in the continuous diaphragm wall construction of deep and large foundation pit in similar conditions.

continuous diaphragm wall, organization theory, quality management, deep and big foundation pit

2014-12-13

杜建國(guó)(1975- )，男，助理工程師； 劉 偉(1990- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)06-0074-03

TU463

A