復(fù)雜場地條件下的地下連續(xù)墻施工技術(shù)

中建三局第三建設(shè)工程有限責(zé)任公司 上海 200331

1 工程概況

1.1 項目概況

寧波新世界廣場7#～11#地塊項目位于寧波市中心核心位置，場地東側(cè)為實驗學(xué)校，南側(cè)為江東區(qū)婦幼保健院及名江都新住宅區(qū)，西側(cè)為香格里拉大酒店，北側(cè)為在建地鐵及住宅區(qū)，周邊居民區(qū)、商業(yè)區(qū)較多。基坑開挖面積39 459 m2，開挖深度17 m，基坑周長946 m。本工程±0.00 m相當(dāng)于黃海高程3.35 m，自然地面標(biāo)高按照黃海高程2.85 m考慮。

1.2 支護結(jié)構(gòu)概況

基坑支護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻（北側(cè)鉆孔灌樁排樁）加環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)體系，三軸攪拌樁、雙軸攪拌樁、高壓旋噴樁作擋土止水帷幕的支護體系。

1.3 地下連續(xù)墻概況

本工程地下連續(xù)墻分5類墻幅，墻頂標(biāo)高-2.50 m，墻長32～41 m不等，混凝土采用水下C30，抗?jié)B等級P6。地下連續(xù)墻主筋采用φ32 mm、φ28 mm鋼筋，架立桁架筋采用φ25 mm鋼筋。

2 工程地質(zhì)條件與復(fù)雜場地概況

1）場地地貌類型屬濱海相淤積平原，勘察深度以淺均由第四紀(jì)覆蓋層組成，地表總體平整，為典型的軟土地基，除人類活動造成淺部地基土的不均勻外，不存在斷裂、巖溶土洞等影響建筑的不良地質(zhì)作用，場地穩(wěn)定性良好，適宜建筑。

2）場地勘察深度由淺至深（至⑧1層粉砂），地基土劃分為9個工程地質(zhì)層，細分為21個工程地質(zhì)亞層。其中：淺部②～④層以流塑的淤泥質(zhì)土分布為主，在地下室開挖時需采取有效的支護措施。

3）場地東側(cè)為學(xué)校，南側(cè)為江東區(qū)婦幼保健院及名江新都住宅區(qū)，西側(cè)為香格里拉大酒店，周邊居民區(qū)較多。因采用灌注樁施工產(chǎn)生噪聲大，對居民影響較大，故采用地下連續(xù)墻作為圍護結(jié)構(gòu)。

4）場址下勘探深度以淺地下水為主，主要可分為第四系松散堆積層孔隙潛水、第四系松散堆積層孔隙微承壓水、第四系松散堆積層孔隙承壓水[1-2]。

3 工程重難點分析及針對性措施

3.1 場外交通組織及疏導(dǎo)

本工程大門位于城市主干道，大宗設(shè)備、材料的進出場必將受到市政道路交通的影響。場地共設(shè)西側(cè)豫源街出口與南側(cè)百丈路出口，因南側(cè)百丈路出入口距公交車站較近，屬于交通管制區(qū)，故現(xiàn)階段不允許使用。針對這一狀況，項目部制訂了以下對策。

1）混凝土、鋼材、大型設(shè)備等進場或外運必須嚴格實施“超前計劃、提前溝通、實時協(xié)調(diào)”制度，由工程部、物資設(shè)備部等提前10 d報送交通組織工作小組審核，然后由交通組織工作小組提前與相關(guān)方溝通，確保交通順暢；

2）大宗材料供應(yīng)商確定后，在大型設(shè)備、材料進場前，實地考察待選運輸路線沿途交叉口、交通信號燈等的數(shù)量和分布情況，道路的寬度、路基情況等，綜合確定最佳進場運輸路線。必要時，及時與相關(guān)部門進行溝通協(xié)調(diào)，在關(guān)鍵路口、關(guān)鍵路段安排專人值班，協(xié)助交通疏導(dǎo)，保障重要材料的及時、順利進場；

3）考慮到同一路線在不同時間段人流量、車流量的差異性，對進場材料進行分類，區(qū)別對待，盡量避免上下班高峰、節(jié)假日等特殊敏感時間段，明確各自的合理進場運輸時間。

3.2 地處鬧市區(qū)，文明施工要求高

本工程地處寧波市中心，場地東側(cè)為學(xué)校，南側(cè)為江東區(qū)婦幼保健院及名江新都住宅區(qū)，西側(cè)為香格里拉大酒店，周邊居民區(qū)、商業(yè)區(qū)較多。如何在施工過程中確保文明施工及不擾民必須引起重視。經(jīng)研究，決定采取如下方式。

1）組織專門協(xié)調(diào)小組對口協(xié)調(diào)政府部門走訪居民，并做好工作記錄；

2）辦理相關(guān)手續(xù)（如夜間施工等），以告示形式張貼工地大門口及相關(guān)部位；

3）施工前制訂文明施工及不擾民措施，施工中若發(fā)生擾民事件可以立即啟動應(yīng)急預(yù)案、報告相關(guān)政府部門，按發(fā)生擾民問題處理流程進行處理，并把事件影響降低到最??；

4）為了減少現(xiàn)場機械所產(chǎn)生的噪聲對周圍環(huán)境的影響，在場地南側(cè)區(qū)域設(shè)置高5.50 m的隔聲墻來減小噪聲的影響。

3.3 遇障礙樁處理措施

在進行場地挖土過程中如遇到原有建筑物的條形基礎(chǔ)和沉管灌注樁（圖1），施工過程中應(yīng)該給予足夠的重視。

圖1 現(xiàn)場障礙樁

據(jù)此，在地下連續(xù)墻施工之前應(yīng)采用三軸攪拌樁進行槽壁加固。在進行三軸攪拌樁槽壁加固的時候主要是排除槽段地下障礙，地下障礙物主要為原有建筑物的條形基礎(chǔ)和沉管灌注樁，排除方式為拔樁。拔樁后采用1∶5水泥土回填樁孔后繼續(xù)進行三軸攪拌樁槽壁加固施工。

3.4 堆土處理措施

由于受到城市核心區(qū)交通管制限制，地下連續(xù)墻成槽取出的土運至場外非常困難，僅可在夜間時段有限制地出土，因此在場地東側(cè)設(shè)置2個長方形的集土坑用來堆土。集土坑土方存量為3幅墻段加3幅墻段（共計6幅墻段土方量），集土坑采用下挖半埋置方式設(shè)置，土堆置高度不超過1 m，以不影響挖掘機取土裝車為準(zhǔn)，采取循環(huán)成槽棄土，可以保證在場地內(nèi)的土方依次運出。

4 地下連續(xù)墻施工

測量放線→導(dǎo)墻施工→泥漿配制→泥漿配制→成槽→槽底清基→吊放鎖口管或刷接頭→吊放鋼筋籠→澆筑水下混凝土→拔鎖口管[3-4]

4.1 導(dǎo)墻施工

設(shè)計采用“┐┌”形整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，導(dǎo)墻間距1 040 mm，導(dǎo)墻肋厚200 mm，配φ12 mm@200 mm×200 mm雙向鋼筋網(wǎng)片，并設(shè)250 mm×250 mm加腋和φ14 mm@200 mm加腋配筋，導(dǎo)墻上下兩端墊設(shè)50 mm×100 mm木方、間距1 000 mm，混凝土采用C25。

沿基坑四周設(shè)置寬不小于12 m的重車道，在道路區(qū)域內(nèi)放置規(guī)格為φ12 mm的200 mm×200 mm雙層雙向鋼筋網(wǎng)片，澆筑厚300 mm的C25混凝土，為防止重車來回碾壓破壞路面，同時又保證地下連續(xù)墻成槽設(shè)備及大型履帶吊的正常施工。

導(dǎo)墻模板施工完成應(yīng)立即復(fù)核標(biāo)高、軸線及模板平整度和垂直度后方可澆筑混凝土，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)對稱澆筑，其制作一般按長30～50 m作為一個施工段，以便按照有限資源配置實施流水作業(yè)。

導(dǎo)墻采用液壓反鏟挖掘機挖槽，人工配合修槽，符合導(dǎo)墻制作施工要求。導(dǎo)墻模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板，用8#槽鋼固定模板，強度達到70%后方可拆模，模板拆除后統(tǒng)一設(shè)置2道圓木支撐。墻拆模經(jīng)支撐后，及時做好溝槽回填土工作，確?；影踩?。

4.2 泥漿配置

泥漿從成槽開始到混凝土澆筑完成會貫通整個施工區(qū)域，其配置的好壞將直接影響成槽質(zhì)量，進而影響項目施工進度和現(xiàn)場安全，因此需要引起技術(shù)人員的高度重視。

根據(jù)現(xiàn)場泥漿最大需求量，可設(shè)置容積為500 m3的泥漿池。泥漿池設(shè)置3個小池用于廢泥漿處理，3個小池用于循環(huán)泥漿。同時在場地南側(cè)配置帶式壓濾脫水機用于泥漿處理，可有效節(jié)省土方外運、場地浪費等相關(guān)費用。

泥漿主要檢查項有：相對密度（1.04～1.15）、黏度（18～15 s）、含砂率（＜4%）、pH值（8.0～10.5），以上4項經(jīng)檢測合格后才可使用。

泥漿制備與循環(huán)具體如圖2所示。

4.3 槽段成槽施工

采用分區(qū)、分段施工部署要求，利用2臺金泰SG35/40繩索式液壓抓斗成槽機對區(qū)段進行間隔式、分段式流水施工。在成槽的過程中，要不斷地測量槽段深度，當(dāng)接近槽底標(biāo)高時，放慢成槽速度，仔細測量槽深，進行有效的控制，防止超挖和欠挖。由超聲波對槽寬、槽深和垂直度進行檢測，合格后進行下道工序。

圖2 泥漿制備與循環(huán)流程

4.4 清底及接頭處理

槽段施工完成后需清除槽底沉淀物，為更好地清除槽底沉淀物，本工程主要采用撈抓法清基，清孔后槽底沉渣厚度≤100 mm、泥漿相對密度≤1.15。為保證接頭處不受剪切破壞以及地下增加圍護墻體抗?jié)B性要求，采用特質(zhì)鋼絲刷子對接頭孔壁進行上下分段反復(fù)刷洗多次，直到接頭位置沒有泥為止[5-6]。

4.5 吊放鎖扣管

槽段清理完畢經(jīng)監(jiān)理驗收合格后立即吊放鎖口管，鎖口管底部應(yīng)插入槽底40 cm，其中鎖口管通過履帶起重機分段、分節(jié)、分層次垂直插入槽內(nèi)。

4.6 鋼筋籠的制作

綜合場區(qū)平面布置及現(xiàn)場實際情況，采用7 m×36 m的槽鋼平臺制作鋼筋籠，鋼筋籠采用整幅成型起吊入槽，其縱向鋼筋數(shù)量根據(jù)鋼筋籠的寬度確定。其中5 m以上（包括5 m）的槽段設(shè)置4榀，5 m以下的槽段設(shè)置3榀，鋼筋吊點處用φ28 mm圓鋼加固，轉(zhuǎn)角槽段增加φ28 mm臨時撐筋，每2 m設(shè)1根，鋼筋籠下放中割除。

4.7 鋼筋籠吊裝

吊裝前應(yīng)編制專項施工方案并對吊點的布置、鋼絲繩、扁擔(dān)、吊鉤的配備進行驗算，經(jīng)驗算合格后方可進行下一步吊裝工作。

本工程鋼筋籠起吊采用1 500 kN和800 kN履帶吊進行整體式吊裝，吊裝時鋼筋籠上端設(shè)置縱橫向起吊桁架鋼筋并按設(shè)計要求布置吊點。具體施工流程為：主吊起吊鋼筋籠頂部，副吊起吊中下部→多種葫蘆副鉤同時工作，先將鋼筋籠吊起離地50 cm→檢查鋼筋籠整體剛度，合格后鋼筋籠慢慢提升，副鉤配合主吊慢慢提升→鋼筋籠吊至施工槽段，調(diào)整水平度及垂直度，并控制標(biāo)高→鋼筋籠吊至施工槽段，調(diào)整水平度及垂直度，并控制標(biāo)高，最后并用槽鋼制作的扁擔(dān)擱置在導(dǎo)墻上。

4.8 水下混凝土澆筑

地下連續(xù)墻在混凝土澆筑過程中，若槽段清理不干凈則會導(dǎo)致地下連續(xù)墻質(zhì)量缺損（空洞、蜂窩、麻面現(xiàn)象）。為保證混凝土施工過程中的質(zhì)量，在澆筑混凝土前需對接頭處進行刷壁處理。

現(xiàn)階段場地條件復(fù)雜，在混凝土澆筑前應(yīng)嚴格控制坍落度，并按每幅地下連續(xù)墻做2組抗壓試件和每5幅地下連續(xù)墻做1組抗?jié)B試件的規(guī)定做好試件，并在工程施工過程中采用φ258 mm圓形螺旋接頭導(dǎo)管方式進行混凝土澆筑。

4.9 鎖口管提拔

控制地下連續(xù)墻接縫位置成墻質(zhì)量的好壞主要由鎖扣管提升時間決定，本工程考慮復(fù)雜的場地條件，混凝土燒筑速度應(yīng)盡量緩慢，一般控制在4 m/h。灌注開始后4 h左右開始拔動鎖口管，以后每30 min提升1次，待混凝土澆筑結(jié)束8 h以內(nèi)（具體須根據(jù)預(yù)拌混凝土廠家提供的混凝土終凝時間確定），將鎖口管完全拔出。

5 結(jié)語

在寧波新世界廣場7#～11#地塊項目復(fù)雜場地條件下深基坑地下連續(xù)墻施工技術(shù)的應(yīng)用中，通過合理有效組織混凝土澆筑時間，在復(fù)雜場地條件及周邊交通限制條件下有序安排施工生產(chǎn)，按時完成了工程任務(wù)。夜間施工采取了有效的防擾民措施，有效解決了周邊居民的投訴，建立了良好的文明施工形象，取得了良好的社會效益。通過復(fù)雜場地條件下地下連續(xù)墻工程施工的科學(xué)組織，合理排除地下障礙物，確保周邊的環(huán)境不受影響，有效地保證了地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量，同時取得了良好的經(jīng)濟效益。本工程的成功實施為今后大型基坑工程地下連續(xù)墻施工積累了寶貴的經(jīng)驗[7-9]。