談砂性土質(zhì)地區(qū)地下連續(xù)墻施工的幾個質(zhì)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(qū)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(xù)墻作為車站基坑開挖階段的臨時圍護結(jié)構(gòu)，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(zhì)原因，地連墻深度不一，其中，西端頭井地下連續(xù)墻深度45m，東端頭井地下連續(xù)墻深度36.5m，其他區(qū)域地下連續(xù)墻深度35.5m，地下連續(xù)墻插入比值分別為1.73、1.17 和1.35。地下連續(xù)墻混凝土采用C35P8 等級，鋼筋采用HPB300 和HRB400。

2 工況特征

地質(zhì)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(zhì)粉土、③3 砂質(zhì)粉土夾粉砂、③4-1 砂質(zhì)粉土、③4-2 砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、③5砂質(zhì)粉土夾粉砂、③6 粉砂、⑥淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、⑧2 粉質(zhì)黏土、⑨2 含砂粉質(zhì)黏土、12○1 中砂、12○4 圓礫。車站底板位于③6粉砂，地下連續(xù)墻墻趾位于12○4 圓礫層，部分位于⑨2 含砂粉質(zhì)黏土。主體基坑開挖范圍存在地層主要為：③3 砂質(zhì)粉土夾粉砂、③41 砂質(zhì)粉土、③42 砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)砂質(zhì)粉土、③6粉砂、⑥淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層。

勘探揭露范圍內(nèi)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?？紫端煞譃榭紫缎詽撍涂紫缎猿袎核？紫缎詽撍饕植加诒韺犹钔痢ⅱ蹖由百|(zhì)粉土、粉砂中，水量較大，隨季節(jié)變化，水位年變幅1～2m?？紫缎猿袎核饕植加谏畈康蘑? 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(nèi)為一套沖海相砂質(zhì)粉土及粉砂，錢塘江屬感潮型河流，呈不規(guī)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(qū)地質(zhì)對地連墻工程而言屬不利地質(zhì)，原因有二：

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

2）地下連續(xù)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(zhì)原因。星民站施工范圍內(nèi)以砂質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土夾粉砂、砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉砂、含砂粉質(zhì)黏為主，特別是在地面以下12～15m 處為③2 砂質(zhì)粉土和③6 粉砂，極易產(chǎn)生槽壁塌方。

2）泥漿質(zhì)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(zhì)發(fā)生變化，不能形成堅實可靠的護壁，產(chǎn)生槽壁坍塌。

3）成槽作業(yè)原因。在松軟砂層中挖槽進尺過快，在成槽機作業(yè)產(chǎn)生的水波振蕩下，將槽壁擾動，產(chǎn)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(cè)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(nèi)泥漿極易沉淀從而失去護壁作用，產(chǎn)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(xiàn)象，這會嚴重影響基坑的安全，故針對該問題，施工和監(jiān)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(zhì)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(xù)槽段終凝，給后續(xù)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(cè)聚集，基坑開挖后形成接頭處夾泥夾渣。

4 主要質(zhì)量控制要點

4.1 鋼筋籠質(zhì)量的控制要點

鋼筋原材料進場時檢查出廠質(zhì)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(guī)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(guī)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?shù)缆芬獔詫?，路線要短而緩。需分節(jié)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(nèi)。根據(jù)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(qū)域?qū)匿摻罨\開挖面加設鐵皮，以預防地墻鼓包【2，3】。

4.2 泥漿質(zhì)量的控制要點

從上述常見的質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因看，多數(shù)都和槽壁坍塌、沉渣過厚有關(guān)。配制使用質(zhì)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(huán)使土渣隨漿液一同排出。

星民站車站圍護結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻采用了優(yōu)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(yōu)鉆100 具有以下特性：（1）泥漿化學穩(wěn)定性強，攜砂能力強；（2）低密、低切力：泥漿容易凈化，槽內(nèi)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??；（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(nèi)保持泥漿性能穩(wěn)定；（5）在不穩(wěn)定地層中可形成薄的、致密的泥皮，護壁效果較好；（6）泥漿穩(wěn)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?？梢择R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(zhì)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(xié)調(diào)，要綜合混凝土供應商的生產(chǎn)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(jié)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(cè)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(nèi)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(fā)現(xiàn)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(nèi)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(cè)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(jù)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(jié)構(gòu)，影響內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。（3）地墻滲漏是需要重視的問題。一旦地墻出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，立即停止開挖，以防滲漏問題進一步發(fā)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(xiàn)在接縫部位。

5 結(jié)語

地連墻質(zhì)量對基坑安全開挖和結(jié)構(gòu)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(jiān)理單位都要完善質(zhì)量管理體系，明確專職管理人員，根據(jù)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(zhì)量。

地連墻施工結(jié)束后，應根據(jù)施工過程資料和實體檢測情況，做好地連墻工程的質(zhì)量評估，對有疑似質(zhì)量問題的地墻應做進一步的調(diào)查檢測，根據(jù)摸排結(jié)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。