地下連續(xù)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(qū)規(guī)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?guī)r，基巖面起伏相對高差達49.5m，破碎灰?guī)r地層中存在溶洞和溶蝕裂隙。該項目地下連續(xù)墻由A環(huán)、B環(huán)、C環(huán)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(xù)墻平面示意圖

C環(huán)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?？菟冢?000年4月）地下水水位埋深-0.48～-54.32m?，F(xiàn)結合C環(huán)地下連續(xù)墻的施工實際，對該項目地下連續(xù)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(qū)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(huán)地下連續(xù)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(qū)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(xù)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(yōu)化施工方案、指導后續(xù)施工。

地下連續(xù)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(guī)范要求。

圖2 地下連續(xù)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(wěn)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(huán)、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(wěn)定十分重要。通常，為便于開挖槽段內的泥漿循環(huán)、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(jù)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(jù)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(shù)槽、偶數(shù)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(jié)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(jiān)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(guī)格與接頭的型式及強度應符合規(guī)范要求；鋼筋籠的尺寸應符合設計要求，并按規(guī)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(guī)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(xù)墻接頭示意圖

3.5 地下連續(xù)墻接頭質量控制要點

（1）接頭管應穩(wěn)定地嵌在地下連續(xù)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(fā)生位移。下發(fā)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(jù)澆筑混凝土的凝結硬化時間，微量拔高接頭管，既要防止?jié)仓幕炷帘澜宇^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(xiàn)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?jié)B性能、氣溫變化、城市核心區(qū)運輸組織及時間要求。

（2）根據(jù)各單元槽段的長度，確定澆筑導管的數(shù)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(jié)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(jù)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(shù)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(xù)墻施工前，應根據(jù)專項方案對這些安全風險的控制要求向作業(yè)人員進行安全技術交底。

（2）進場機械設備需經(jīng)驗收合格后方可使用。作業(yè)人員嚴格按照規(guī)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(yè)人員必須持證上崗。

（3）落實班前早會制度，明確現(xiàn)場多工序交叉施工的協(xié)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(huán)節(jié)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(yè)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(yè)。

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(qū)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(guī)范要求，接頭處未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。未發(fā)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(jīng)濟，實施效果良好（圖9、圖10）。

圖9 逆作區(qū)的地下連續(xù)墻立面效果

圖10 逆作區(qū)的地下連續(xù)墻接頭效果

另一方面，C環(huán)地下連續(xù)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(xù)施工提供了工作場地。

鑒于該項目場區(qū)地下水豐富，在地下連續(xù)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(xù)墻具有施工進度快、施工質量易于控制、支護體系穩(wěn)定可靠等優(yōu)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(qū)域、施工場地狹窄的工程項目，采用地下連續(xù)墻兼作地下室外墻時，還可以節(jié)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(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.