復(fù)雜環(huán)境下地下連續(xù)墻監(jiān)理實(shí)踐與思考

蔣 偉（蘇州建設(shè)監(jiān)理有限公司， 江蘇 蘇州 215002）

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目基本概況

某工程位于蘇州高新區(qū)長(zhǎng)江路與竹園路交界處，占地面積2.7萬m2，總建筑面積15萬m2，總投資6億元。工程包括南、北兩座塔樓，北塔樓地上44層，建筑面積7.4萬m2，高212 m；南塔樓地上28層，建筑面積3.3萬m2，高約140 m；2層地下室，建筑面積3萬m2。基坑面積1.3萬m2，周長(zhǎng)約510 m，東西寬約96 m，南北長(zhǎng)約170 m。

1.2 項(xiàng)目地下連續(xù)墻（以下簡(jiǎn)稱“地連墻”）概述

1.2.1 地連墻主要設(shè)計(jì)指標(biāo)

本項(xiàng)目有31幅地連墻，每幅槽段長(zhǎng)6 m，深21 m～23 m，厚0.8 m，混凝土抗壓、抗?jié)B強(qiáng)度為C35P10。

1.2.2 項(xiàng)目地連墻特點(diǎn)

（1）本項(xiàng)目地連墻形式除直線槽外還有異形槽。直線槽27幅，異形槽4幅，形狀呈L型，角度分別有90°、154°和155°。

（2）本項(xiàng)目地連墻接頭采用工字形型鋼接頭。地連墻接頭為H型鋼＋2 mm厚止?jié){板，工字鋼規(guī)格700 mm×300 mm×10 mm×13 mm。

（3）本項(xiàng)目地連墻采用墻趾后注漿工藝。要求每幅槽段設(shè)置2根φ48mm墻趾注漿管。

2 本項(xiàng)目地連墻工程復(fù)雜的周邊環(huán)境

（1）本項(xiàng)目深基坑支護(hù)形式多樣、不對(duì)稱。周邊情況復(fù)雜，有河流，有已建成的商貿(mào)中心、人防地下室、盾構(gòu)保護(hù)區(qū)等建筑物，且距離比較近。東側(cè)基坑邊距商貿(mào)中心13.37 m；南側(cè)基坑邊距地下二層盾構(gòu)保護(hù)區(qū)4.75 m；西側(cè)基坑邊距河流最近處6.16 m；北側(cè)基坑邊地下二層人防車庫3.7 m。

（2）本項(xiàng)目深基坑臨近軌道交通。基坑南側(cè)地連墻臨近蘇州軌道交通1號(hào)線，最近距離26.03 m，在50 m控制紅線范圍內(nèi)，介于本項(xiàng)目的特殊性和重要性，除了進(jìn)行建設(shè)領(lǐng)域的深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)方案、施工方案專家論證外，還分別在2011年6月11日和2013年6月27日通過了深基坑軌道交通設(shè)計(jì)方案、深基坑軌道交通專項(xiàng)施工方案專家論證。

（3）本項(xiàng)目地連墻作業(yè)區(qū)域內(nèi)地下障礙物較多。本項(xiàng)目地塊周圍已建建筑較密集，且已建建筑地下室均是深基坑，地連墻作業(yè)區(qū)域內(nèi)地下障礙物包括廢棄的圍護(hù)樁、三軸攪拌樁、土釘、大量的建筑垃圾等，給地連墻施工帶來了一定難度。

3 復(fù)雜環(huán)境下地連墻工程監(jiān)理實(shí)踐

3.1 重視導(dǎo)墻施工質(zhì)量，為地連墻順利施工奠定基礎(chǔ)

導(dǎo)墻雖然是地連墻槽段開挖前沿墻面兩側(cè)構(gòu)筑的重要的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，但卻是地連墻順利施工的首要條件。施工單位一般對(duì)導(dǎo)墻的重要性認(rèn)識(shí)較片面，而一旦施工質(zhì)量存在瑕疵，將可能給后道工序留下地面沉降、槽壁垂直度不滿足要求、鋼筋籠吊放困難、甚至槽壁坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。

導(dǎo)墻首道工序要精心施工，確?！叭取?，即強(qiáng)度、剛度和精度。需要強(qiáng)調(diào)的是，導(dǎo)墻應(yīng)建造在堅(jiān)實(shí)的地基上或進(jìn)入原狀土層300 mm以上，成槽機(jī)作業(yè)側(cè)的導(dǎo)墻主筋應(yīng)與路面鋼筋連接形成整體澆筑混凝土，導(dǎo)墻凈距應(yīng)比地連墻厚度寬40 mm～60 mm，在轉(zhuǎn)角處導(dǎo)墻根據(jù)需要外放200 mm～500 mm，確保地連墻在轉(zhuǎn)角處的斷面完整。本項(xiàng)目在實(shí)施時(shí)轉(zhuǎn)角處外放220 mm，有效地保證了斷面的完整性。

3.2 嚴(yán)格泥漿制備及其性能指標(biāo)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻次，為成槽施工創(chuàng)造有利條件

泥漿是地連墻成槽槽壁穩(wěn)定性的關(guān)鍵，具有護(hù)壁、攜渣、冷卻機(jī)具和切土潤(rùn)滑的作用，因此泥漿的質(zhì)量是監(jiān)理重點(diǎn)控制內(nèi)容之一。不同地區(qū)、不同地質(zhì)水文條件、不同施工設(shè)備等對(duì)泥漿的性能指標(biāo)都有不同的要求，為了達(dá)到最佳護(hù)壁效果，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況由試驗(yàn)確定泥漿最優(yōu)配合比。泥漿配合比可參考表1進(jìn)行控制。

表1 泥漿配合比

本項(xiàng)目在黏土地層中泥漿重量配合比試配為水∶膨潤(rùn)土∶CMC∶純堿＝100∶9.1∶0.01∶0.3，其中膨潤(rùn)土、純堿為部?jī)?yōu)產(chǎn)品山東省濰坊市駙馬營(yíng)膨潤(rùn)土廠產(chǎn)品，CMC為賽璐品牌。

本項(xiàng)目泥漿質(zhì)量的性能指標(biāo)，按表2的要求進(jìn)行監(jiān)控。

表2 泥漿質(zhì)量的性能指標(biāo)

除了要嚴(yán)格控制泥漿的性能指標(biāo)外，筆者認(rèn)為測(cè)試頻率也是重要環(huán)節(jié)，本項(xiàng)目泥漿測(cè)試做法如下：

（1）新漿拌制后靜置24 h，測(cè)一次全項(xiàng)目，包括比重、黏度、含砂率和pH；

（2）在成槽過程中，一般每進(jìn)尺1 m～5 m或每4 h測(cè)定一次循環(huán)泥漿比重和黏度；

（3）挖槽結(jié)束及刷壁完成后，分別取槽內(nèi)上、中、下三段的泥漿，進(jìn)行循環(huán)泥漿比重、黏度、含砂率和pH的指標(biāo)驗(yàn)收，并作好記錄；

（4）在清槽結(jié)束澆灌混凝土前測(cè)一次循環(huán)泥漿比重、黏度，然后再澆灌混凝土。

3.3 全面把控成槽施工施工質(zhì)量，為下道工序鋼筋籠吊放夯實(shí)基礎(chǔ)

地連墻各道施工工序環(huán)環(huán)相扣，相互影響，相互制約。泥漿的質(zhì)量關(guān)系到槽壁的穩(wěn)定性，成槽的質(zhì)量將直接影響鋼筋籠能否順利吊放。成槽施工是地連墻施工非常重要的工序，成槽的質(zhì)量直接影響地連墻質(zhì)量。成槽工期約占地連墻工期的一半，提高成槽效率是縮短工期的關(guān)鍵。為全面把控成槽施工關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量，本項(xiàng)目從槽壁穩(wěn)定性、成槽精度和刷壁清基三方面入手。

（1）槽壁穩(wěn)定性。地連墻施工保持槽壁穩(wěn)定防止槽壁坍方十分關(guān)鍵，一旦發(fā)生坍方，不僅可能造成“埋機(jī)”危險(xiǎn)、機(jī)械傾覆，而且還將引起周圍地面沉陷，影響到鄰近建筑物及地下管線的安全。如果坍方發(fā)生在鋼筋籠吊放后或澆筑混凝土過程中，將造成墻體夾泥缺陷，甚至使墻體內(nèi)外貫通，成為今后發(fā)生管涌的隱患。影響槽壁穩(wěn)定的因素分內(nèi)因和外因兩個(gè)方面，內(nèi)因主要包括泥漿性能、地質(zhì)條件、地下水位以及槽段劃分尺寸、形狀等，外因主要包括成槽開挖機(jī)械、地面超載、開挖時(shí)間以及槽段施工順序等。本項(xiàng)目為保證槽壁穩(wěn)定新采取的技術(shù)措施如下。

①加強(qiáng)、加大泥漿的質(zhì)量控制，做到信息化施工。

②嚴(yán)格限制槽壁的周邊荷載，在正施工的槽段邊鋪設(shè)鋼板加以保護(hù)，并且嚴(yán)禁在槽段周邊堆放鋼筋等施工材料。

③泥漿液面高低對(duì)槽壁穩(wěn)定有很大影響，嚴(yán)格遵循槽內(nèi)泥漿面不低于導(dǎo)墻面0.3 m，同時(shí)槽內(nèi)泥漿面高于地下水位0.5 m以上。泥漿液面愈高，所需的泥漿相對(duì)密度愈小，即槽壁失穩(wěn)的可能性愈小。

（2）成槽精度。成槽是地連墻施工中的主要工藝，成槽精度決定了地連墻的制作精度。成槽的精度是槽壁深度、寬度、垂直度和沉渣厚度的統(tǒng)稱。本項(xiàng)目為保證成槽精度，采取以下技術(shù)措施。

①綜合考慮地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、施工條件、機(jī)械設(shè)備等因素，對(duì)單元槽段進(jìn)行優(yōu)化布置，但須征得設(shè)計(jì)單位的認(rèn)可。本項(xiàng)目單元槽段優(yōu)化前后對(duì)比，如表3所示。

表3 本項(xiàng)目單元槽段優(yōu)化前后對(duì)比

本項(xiàng)目單元槽段優(yōu)化前總槽段31幅，其中異形槽段4幅；單元槽段優(yōu)化后總槽段29幅，其中異形槽段3幅。實(shí)踐證明優(yōu)化方案可行，異形槽段從4幅降為3幅，給后道工序異形槽鋼筋籠加工帶來了便利。

②采用具備垂直度顯示和糾偏裝置的抓斗式成槽機(jī)，成槽過程中發(fā)現(xiàn)異常時(shí)方便及時(shí)糾偏。

③成槽結(jié)束后第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)量每幅槽段深度、寬度、垂直度和沉渣厚度，做好信息化監(jiān)控。

（3）刷壁清基。地連墻接頭部位是施工的薄弱環(huán)節(jié)，無論是墻體質(zhì)量還是抗?jié)B性能都較差。為保證單元槽段接頭部位的抗?jié)B性能，清槽時(shí)要對(duì)先施工的墻體接頭面上的土渣和泥皮用刷子刷除，俗稱刷壁。接頭處的土渣一方面是由混凝土流動(dòng)被擠到單元槽段接頭處造成的，另一方面是先施工槽段接頭面上附有的泥皮和土渣。

挖槽結(jié)束后清除以沉渣為主的槽底沉淀物，俗稱“清基”。沉渣殘留在槽底的危害是很大的，不僅會(huì)造成地連墻承載力的降低和沉降加大，而且還會(huì)影響墻底部的截水抗?jié)B能力，成為產(chǎn)生管涌的隱患，嚴(yán)重的話還可能造成鋼筋籠插不到位或上浮。因此必須重視清基施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控。

本項(xiàng)目刷壁清基采取的技術(shù)措施為：刷壁器應(yīng)與接頭形式匹配，經(jīng)常檢查刷壁器磨損情況，刷壁深度應(yīng)到槽段底部；刷壁次數(shù)不得少于10刷，刷壁器上無泥渣；清基采用泵吸法，清基完成后及時(shí)測(cè)量泥漿的比重和黏度。

3.4 重視異形槽鋼筋加工制作，確保異形槽鋼筋籠的施工質(zhì)量

本項(xiàng)目單元槽段的優(yōu)化方案經(jīng)設(shè)計(jì)單位認(rèn)可后，異形槽段的數(shù)量從4幅降為3幅，形狀還是呈L型，角度分別是90°、155°和154°，針對(duì)地連墻鋼筋籠整體剛度較差和異形槽的特點(diǎn)，我們采取以下技術(shù)措施。

（1）槽段鋼筋籠加工通常是在鋼平臺(tái)上完成的，按施工方案監(jiān)督鋼平臺(tái)的加工制作，關(guān)鍵要把鋼平臺(tái)的平整度控制在10 mm以內(nèi)。

（2）異形槽的成槽施工應(yīng)在相鄰槽段施工完成后進(jìn)行，可以保證異形槽不塌方，俗稱嵌槽施工，為鋼筋籠加工制作和吊放創(chuàng)造條件。本項(xiàng)目先行槽段采用工字鋼接頭，為嵌槽施工提供了便利。

（3）相鄰槽段施工完成后應(yīng)在導(dǎo)墻上精準(zhǔn)標(biāo)記工字鋼的位置，現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合包裝紙或薄木板初繪出異形槽段鋼筋籠加工圖，類似于家裝煤氣灶安裝過程，再根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)成槽角度尺寸進(jìn)行精確鋼筋籠翻樣制作。

（4）縱向主筋在內(nèi)側(cè)，橫向鋼筋在外側(cè)，可以保證混凝土導(dǎo)管順利插入。轉(zhuǎn)角處水平筋錨入對(duì)邊墻體內(nèi)應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度，且宜與對(duì)邊水平鋼筋焊接。

（5）為提高槽段鋼筋籠整體剛度，防止在吊運(yùn)中產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形，務(wù)必重視構(gòu)造加強(qiáng)鋼筋和轉(zhuǎn)角處鋼筋的構(gòu)造要求。構(gòu)造加強(qiáng)鋼筋要重點(diǎn)檢查縱向桁架筋HRB400φ25、橫向桁架筋HRB400φ20、縱向大剪刀筋HRB400φ25以及水平U形封頭筋HRB400φ20的鋼筋規(guī)格、數(shù)量、間距是否滿足設(shè)計(jì)要求。轉(zhuǎn)角處鋼筋要重點(diǎn)檢查縱向桁架筋的起步位置、數(shù)量，轉(zhuǎn)角處斜向筋HRB400φ16＠200間距是否符合圖紙要求，加強(qiáng)轉(zhuǎn)角槽段吊裝過程中的整體剛度。

（6）槽段鋼筋籠鋼筋加工過程中應(yīng)有臨時(shí)固定措施，一是保證加工角度的臨時(shí)固定鋼筋，二是防止鋼筋籠翻滾的臨時(shí)固定型鋼。

3.5 關(guān)注后注漿施工，做好地連墻的完美收官

槽底沉渣很難被混凝土置換出來，部分沉渣會(huì)殘留在槽底部及側(cè)壁上，降低墻體承載力，加大沉降量，降低防滲性能，因此，墻趾后注漿很好彌補(bǔ)這一缺陷。后注漿施工應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

（1）注意預(yù)埋管的位置和深度很重要，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求導(dǎo)管位于墻幅長(zhǎng)度的1/3左右，深度大于槽底0.5 m。

（2）水膠比控制在0.5～0.6，本項(xiàng)目注漿配合比為42.5號(hào)普硅水泥∶粉煤灰∶水＝1∶0.8∶1.2。

（3）清水開塞是確保注漿成功的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)在混凝土初凝后、終凝前用高壓水劈通壓漿管路，確保注漿管暢通，通常在地連墻混凝土澆筑完成后7 h～8 h進(jìn)行。

（4）注意注漿終止條件，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)定每根注漿管注漿量達(dá)到2 m3或注漿壓力超過2 MPa或隆起超過10 mm。

4 復(fù)雜環(huán)境下地連墻工程監(jiān)理思考

（1）正如前文所述，本項(xiàng)目地連墻作業(yè)區(qū)域內(nèi)地下障礙物較多，不僅有廢棄的圍護(hù)樁、三軸攪拌樁、土釘，還有大量丟棄的建筑垃圾。磨刀不誤砍柴工，第一步要求施工單位摸清地下障礙物的情況，施工單位的做法是編寫《地下障礙物探測(cè)方案》，請(qǐng)第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，最后提交《地下障礙物探測(cè)成果》。此項(xiàng)工作非常重要而且很有必要，為地連墻順利施工創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。

（2）《地下障礙物探測(cè)成果》報(bào)告為下一步的單元槽段的優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)資料。單元槽段的優(yōu)化，除了考慮地下障礙物的環(huán)境因素外，還要考慮地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備以及異形槽的施工條件，即異形槽成槽的時(shí)間長(zhǎng)短和鋼筋籠加工的難易程度。需要強(qiáng)調(diào)的是，單元槽段分幅優(yōu)化圖須征得設(shè)計(jì)單位的認(rèn)可，以便作為現(xiàn)場(chǎng)施工和今后結(jié)算的依據(jù)。

（3）在地下清障時(shí)，會(huì)對(duì)槽段周圍土體產(chǎn)生擾動(dòng)，對(duì)槽壁穩(wěn)定產(chǎn)生負(fù)面影響，因此一定要安排好清障和成槽的施工順序、施工間隔（包括時(shí)間、距離）。本項(xiàng)目地下清障的機(jī)械有全回轉(zhuǎn)清障機(jī)、沖擊式鉆機(jī)，兩者各有利弊，在使用沖擊式鉆機(jī)一定要考慮因震動(dòng)對(duì)成槽施工造成的不利影響。

（4）本項(xiàng)目地連墻接頭采用工字鋼接頭加2 mm厚止?jié){鋼板，實(shí)踐證明比圓形接頭管在受力和防水方面效果好，可以解決混凝土的繞流難題，又起到止水作用，減少墻身在接頭處的滲漏機(jī)會(huì)。但是工字鋼接頭在施工過程中應(yīng)配合鎖口管使用，下端應(yīng)插入槽底，上端應(yīng)高出地連墻泥漿液面高度，這樣接頭效果會(huì)更好。

（5）本項(xiàng)目地連墻施工中碰到一個(gè)難題，地連墻S17位置碰巧有一根遺棄基坑圍灌注樁（前期地下障礙物探測(cè)時(shí)已查明），無形中增加兩道豎向施工縫，增大漏水的概率。筆者建議地連墻與灌注樁的接頭處理，采用圖1方式。

圖1 外側(cè)增加地下連續(xù)墻補(bǔ)墻

5 結(jié) 語

堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是提高監(jiān)理工作的基礎(chǔ)條件，積極主動(dòng)控制是監(jiān)理人的執(zhí)業(yè)靈魂。在工程項(xiàng)目監(jiān)理過程中要勇于擔(dān)當(dāng)，不斷進(jìn)取，不斷總結(jié)，真正發(fā)揮出工程監(jiān)理的作用，體現(xiàn)監(jiān)理的價(jià)值。本項(xiàng)目在各方的不懈努力下，深基坑工程始終處于安全受控狀態(tài)，同時(shí)監(jiān)理的工作也得到施工和建設(shè)單位的認(rèn)可和好評(píng)，為今后類似工程積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。