地鐵區(qū)間風井深基坑地下連續(xù)墻施工技術及質量控制分析

朱志武

(中國交通建設股份有限公司軌道交通分公司,北京 100000)

0 引 言

地下連續(xù)墻技術的出現源于鉆井中膨脹土泥漿護壁與水下澆灌混凝土施工技術的結合。設計人員在工程設計中要結合工程的土質情況、水質情況等合理規(guī)劃地下連續(xù)墻的實際厚度,一般的設計厚度為450～800 mm[1]。在實際工程建設過程中,地下連續(xù)墻施工技術在提高工程質量的同時,更降低了施工過程中的安全隱患。以福州濱?？炀€第3標段二工區(qū)工程為例,全面闡述地下連續(xù)墻施工技術及質量控制分析。

1 工程概況

福州濱海快線第3標段二工區(qū)包含一風井兩區(qū)間。其中,一風井為濱海新城站至機場站區(qū)間中間風井;兩區(qū)間為大數據站至濱海新城站區(qū)間和濱海新城站至機場站中間風井區(qū)間。中間風井沿濱海路呈東西走向,規(guī)劃道路寬48 m。風井平面為長方形,沿線路方向凈長52.8 m,凈寬34 m,為地下三層箱型框架結構;附屬外掛風亭為沿線路方向凈長為52.8 m,凈寬為7.775 m,地下一層箱型框架結構。風井基坑開挖總深度為26.074 m,圍護結構采用1 m厚地下連續(xù)墻,采用明挖法順作法施工。其工程的地質條件與水質情況如表1所示。

表1 工程地質條件與水質情況一覽表

2 地下連續(xù)墻施工技術

2.1 工藝流程

根據工程地質特點和水質情況,本工程地下連續(xù)墻施工工藝流程圖如圖1所示。

圖1 地下連續(xù)墻施工工藝流程圖

2.2 施工方法

(1)測量放樣

在測量放樣的實際操作過程中,施工人員首先要依據工程圖紙中各樁位點,進入施工現場進行二次核驗。在核驗過程中利用DSZ2水準儀等高精度儀器,以此保證測量放樣的準確性。其次,要根據設計圖紙中地連墻中心點坐標數據,用全站儀將軸線點坐標及X、Y軸方向引測到施工現場,并做成永久埋樁。最后,以永久埋樁為基準,利用鋼尺測定單元槽段的分層劃分,精準測量地下連續(xù)墻的施工軸線定位點,將各槽段的準確位置定位到導墻墊層上,再經監(jiān)工部門精確復核,確保定位點準確后,以此作為施工基準[2]。

(2)槽壁加固

實際工程中槽壁加固的具體流程一定要嚴格按照工程圖紙的實際要求,參考當地工程所在地實際的地質情況與工程所涉及的機械性能,首先進行工藝試驗樁的施工活動。工藝試驗樁的施工活動要高效利用深層攪拌技術,利用攪拌頭,將容器中的水泥漿和軟土充分攪拌。攪拌的次數越多,水泥的強度越高,由此可見水泥的強度與攪拌次數呈正向關系。但如果攪拌次數過多,則會影響工程的施工效率,降低施工進度。進行工藝試驗樁施工活動的最終目的是為了探尋本次工程水泥樁最適合的攪拌次數、進尺速度等[3]。在保障施工質量的前提下,控制施工成本,提高施工效率。其次,待試驗樁凝固30 d后,工程質檢人員要對其進行鉆芯取樣,檢測該水泥試驗樁的抗壓強度和滲透系數,確保工程質量。最后,在質檢人員確定好工藝試驗樁適量后,攪拌機進入施工場地,施工人員利用水平儀校正復核樁機的水平度和垂直度;校正復核后,樁機開始噴漿、攪拌下沉鉆進至設計樁體;當水泥灌注達到設計標高時停止噴漿,完成槽壁加固流程。當槽壁加固達到設計要求強度時,繼續(xù)開始地下連續(xù)墻施工流程。

(3)導墻制作

①導墻的整體結構

為保證本工程導墻具有足夠的承重強度和良好的使用性,工程導墻的制作材料選取鋼筋混凝土結構。混凝土采用C20,厚200 mm,設計深度1.874 m(冠梁底以下0.3 m,可根據現場實際情況進行調整,以滿足穩(wěn)定性的要求),兩側向外800 mm,配筋為主筋Φ14@200,分布筋Φ12@200雙層雙向[4]。為保證導墻不會在施工過程中因受到外部荷載出現下沉的現象。

②導墻的施工順序

導墻施工要遵循:平整場地→測量定位→挖槽及處理棄土→綁扎鋼筋→支模板→澆筑混凝土→拆模板并設置橫撐的施工順序進行施工工作[5]。施工人員在測量定位中,要確保導墻的內面與地連墻軸線處于水平狀態(tài),并根據本工程的地質情況,地連墻的設計厚度應加厚50 mm;在挖槽及處理棄土中,要采用機器與人工相結合的工作方法,避免破壞原土;在支模板中,在導墻內模建立模板,外模以土代替,利用振搗器將澆搗混凝土兩邊振搗緊實;在混凝土達到70%強度后可考慮拆模。拆模時,導墻內部選用100 mm×100 mm的方木支撐導墻內部,導墻溝內的高墻高度范圍內設置4道100 mm×100 mm的方木橫撐,水平間距1 m,豎向間距0.5 m,保證導墻不會因外部壓力荷載而發(fā)生形狀變形。在導墻制作中,施工人員一定要注意,在導墻的轉角處,需向外一側延伸500 mm、一側延伸100 mm左右,從設計范圍內保證開挖槽段的寬度,從而確保連續(xù)墻的精準度,保證工程質量。

(4)鋼筋籠的制作與吊放

鋼筋籠的制作首先要在施工現場搭設兩道鋼筋籠平臺。第一,平臺要選用10#H型鋼焊接,橫向布置4道縱向H型鋼,鋼筋間距嚴格控制為1.5 m,縱向每隔3.5 m,布置H型鋼。第二,平臺底層采用Ф20鋼筋焊接八字腳腿,確保焊接后的平臺底層要高出場地中硬地坪100 mm。第三,利用水準儀核定鋼筋籠平臺四角角度,確保四角角度都為直角。其次,施工人員要在施工現場建立單獨的鋼筋制作棚,將制作鋼筋籠所需的鋼筋形狀進行二次加工,并分類擺放,提高鋼筋籠的制作效率。最后,在鋼筋籠的組合中,施工人員要嚴格按照設計圖紙進行,迎土側鋼筋籠豎向鋼筋采用Φ32@200 mm,開挖側豎向鋼筋采用Φ32@200 mm,水平筋采用Φ20@200 mm、Φ22@100 mm,豎向桁架筋采用Φ28 mm、橫向桁架筋采用Φ28 mm。利用水準儀校準鋼筋的豎直狀態(tài),測量儀測定鋼間間距距離,確定符合設計圖紙規(guī)范后,焊接鋼筋接頭,至此鋼筋籠制作完成[6]。

鋼筋籠經過工程質檢人員驗收合格后,就可投入工程建設中。本工程鋼筋籠的吊放采用7點吊的方式,即主吊機(400 t履帶吊機)3點吊,副吊機(200 t履帶吊機)4點吊,保證鋼筋籠整體回直入槽。鋼筋籠的吊放具體分為八步:第一步指揮主吊機和副吊機移動到指定位置,施工人員安裝吊點卸扣,操作人員與監(jiān)督人員場地就位。第二步,檢查主吊機和副吊機的安裝情況和受力中心,保證重心穩(wěn)定后,開始平吊。第三步,當鋼筋籠吊離地面0.3～0.5 m后,靜止8 min,檢查鋼筋籠是否平穩(wěn),保持穩(wěn)定后由主吊機起吊,副吊機配合起勾。第四步,當鋼筋籠由水平狀態(tài)轉變?yōu)樨Q直狀態(tài)時,主吊機向左(或向右)側旋轉,副吊機順轉到合適位置,讓鋼筋籠垂直于地面。第五步,鋼筋籠垂直后,操作人員拆除鋼筋籠上副吊機的吊點卸扣,副吊機駛離施工現場,主吊機承擔鋼筋籠的全部重量。第六步,主吊機將鋼筋籠送入槽中,在移動過程中吊機一定要行駛平穩(wěn),防止鋼筋籠擺動。第七步,主吊機轉變鋼絲繩吊點,繼續(xù)將鋼筋籠下放到指定標高上。第八步,當鋼筋籠到達指定標高后,卸除吊點卸扣,鋼筋籠吊放結束。

3 質量控制

3.1 質量控制目標

本工程質量控制目標分為兩方面。一方面為總體目標:本工程的施工要嚴格按照設計圖紙的規(guī)范要求,如遇緊急情況必須經設計人員探討后才可繼續(xù)施工。另一方面為工程整體質量目標:在工程整體建設過程中,科學劃分工程的施工階段,按階段驗收工程的施工質量,確保階段工程質量達到100%后,才可進行下個階段的施工,以此保障工程的整體質量。

3.2 質量控制方法

本工程質量控制方法首先要建立專門的質量領導小組,領導小組以項目負責人(如項目經理、副經理等)為首,質量工程師(如總工程師、質檢工程師等)全面控制質檢體系。成立技術質量部門,監(jiān)督施工技術與施工質量;成立測量組,復核測量放線與定位復測;成立監(jiān)控組,監(jiān)測數據的準確值;成立材料實驗室,檢查原材料的質量與半成品質量;成立培訓辦公室,定期進行質量與施工技術教育培訓,提高施工人員的操作技術和職業(yè)素養(yǎng)。其次要從施工準確階段、施工進行階段、竣工階段三方面出發(fā),階段把控工程質量。在施工準備階段中,第一要選定最優(yōu)秀的施工隊伍及管理人員;第二要根據工程的實地情況和運行需求,規(guī)劃科學的施工進度;第三要嚴格把控原材料的采購流入,檢測鋼筋等半成品的材料質量;第四要檢測施工設備的性能與安全,在確保施工進度的同時提高施工人員的安全保障。在施工進行階段中,質量技術部門要以天為單位,階段檢查施工工藝與施工質量,按照分項交工劃分工程質量責任人,即每個單獨的工程階段劃分明確的領導小組,確保在工程質量出現問題時,可以對故障追根溯源,保證責任到人,切實提高施工人員的責任意識。在竣工階段中,一方面,質量領導小組要完成竣工文件的編制,按照工程階段施工的時間制作檢測報告,竣工后將文件匯總,完成工程自檢。另一方面,也可邀請專業(yè)第三方檢測機構入場檢測,以客觀的角度評價工程完成度和質量情況,確保工程數據的客觀性和準確性。最后工程團隊要按照符合國家現行的工程質量標準制定工程制度,將工程責任做到責任到人,約束施工人員的行為規(guī)范,提高施工人員的責任意識。如建立《質量事故報告制》《變更設計報批制》《施工組織設計分級質量檢測制》等。

4 結 語

綜上所述,本文通過對福州濱?？炀€第3標段二工區(qū)工程地下連續(xù)墻施工技術和質量控制的分析,明確了任何地鐵區(qū)間風井深坑在進行地下連續(xù)墻施工時,首先要做到了解施工現場現狀,勘察工程所處地區(qū)的地址情況和水質條件,針對性設計工程方案。其次在地下連續(xù)墻技術施工過程中,施工進度要以設計方案為依據,根據施工流程選擇對應的施工方法。最后在質量控制中,把控階段性工程細節(jié),建立科學的規(guī)章制度,達到施工完成度指標,以期保證工程質量。