胡明健
(重慶華興工程咨詢有限公司,重慶400010)
昆明置地廣場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)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(biāo)X=2572447.270~2572617.788,Y=887490.158~887607.160。場(chǎng)地內(nèi)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(duì)高差達(dá)49.5m,破碎灰?guī)r地層中存在溶洞和溶蝕裂隙。該項(xiàng)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(shè)計(jì)深度42.7m,平面布置如圖1所示。
圖1 昆明置地廣場(chǎng)項(xiàng)目地下連續(xù)墻平面示意圖
C環(huán)為裙樓基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)兼裙樓地下室外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)(兩墻合一),單元槽段共86幅,槽底標(biāo)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。現(xiàn)結(jié)合C環(huán)地下連續(xù)墻的施工實(shí)際,對(duì)該項(xiàng)目地下連續(xù)墻的質(zhì)量控制和安全管理要點(diǎn)作如下探討。
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(chǎng)地狹窄、臨時(shí)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(kāi)挖(至標(biāo)高-3.8m),施工地下室頂板→豎向第二道土方開(kāi)挖 (標(biāo)高-3.8~-8.9m),施工-1層板→豎向第三道土方開(kāi)挖(標(biāo)高-8.9m~-12.3m),施工-2層板→豎向第四道土方開(kāi)挖 (標(biāo)高12.3m~-15.8m),施工-3層板→豎向第五道土方開(kāi)挖(標(biāo)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(yàn)證擬定施工方案的工藝流程、設(shè)備選型、泥漿配制等方面的合理性,并進(jìn)一步優(yōu)化施工方案、指導(dǎo)后續(xù)施工。
地下連續(xù)墻施工步驟:先期槽段施工(試驗(yàn)性)→一期槽段施工→二期槽段施工。
該工程施工的主要工序流程如圖2所示。
(1)導(dǎo)墻內(nèi)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求布置鋼筋,尤其是水平鋼筋的錨固長(zhǎng)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(dǎo)墻凈空尺寸應(yīng)比設(shè)計(jì)成槽尺寸略大(5~10cm),導(dǎo)墻頂標(biāo)高應(yīng)略高于周邊地面。
(3)應(yīng)對(duì)導(dǎo)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(yīng)對(duì)導(dǎo)墻的平面位置、垂直度等進(jìn)行復(fù)核,以提高后期成槽精度。
(1)泥漿的比重、粘度應(yīng)符合土層特點(diǎn)。在正常施工條件下,槽內(nèi)泥漿比重應(yīng)維持在1.10~1.20之間(新制備泥漿較此略低)。
(2)在施工過(guò)程中,應(yīng)定期測(cè)定槽內(nèi)(不同深度位置)泥漿的比重、粘度、含砂率等指標(biāo)。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(nèi)泥漿的性能指標(biāo)符合方案要求[1]。
(3)遇到地下水富集地層、易坍塌土層時(shí),應(yīng)保持槽內(nèi)泥漿液面的標(biāo)高,這對(duì)有效平衡地下水壓和土層側(cè)壓力,保持槽壁穩(wěn)定十分重要。通常,為便于開(kāi)挖槽段內(nèi)的泥漿循環(huán)、除渣,改善泥漿護(hù)壁效果,泥漿液面比導(dǎo)墻頂面標(biāo)高略低。
(4)還應(yīng)根據(jù)槽段開(kāi)挖進(jìn)度安排、槽段合理容積確定泥漿池容量和泥漿的制備能力。
(1)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求,結(jié)合成槽設(shè)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(jié)果。采取“奇數(shù)槽、偶數(shù)槽跳槽[1]開(kāi)挖”的成槽方式。對(duì)于轉(zhuǎn)角、連接部位的槽段劃分應(yīng)重點(diǎn)考慮(圖3所示),通常單獨(dú)作為一個(gè)單元槽段、先行施工。
圖3 轉(zhuǎn)角槽段節(jié)點(diǎn)示意圖
(2)土層先采用履帶式液壓抓斗(SG40型)成槽機(jī)開(kāi)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(jī)成槽
沖擊成槽采用隔點(diǎn)跳打方式,并利用方錘修槽。成槽過(guò)程中,特別是沖擊成槽過(guò)程中應(yīng)“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(jié)合。對(duì)于巖層傾斜角度較大,不便于沖擊成孔的槽段,還應(yīng)拋填同強(qiáng)度石塊,填平陡坡后,再?zèng)_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(nèi)泥漿液面標(biāo)高和槽段開(kāi)挖順利推進(jìn)。
(4)液壓抓斗成槽機(jī)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)并顯示抓斗的深度、角度,及時(shí)修正槽壁,精度可達(dá)0.01°;在沖擊成孔時(shí)尤其要重視沖孔的垂直度控制,測(cè)量頻率低小于1次/m,避免斜孔、偏孔和卡錘等槽內(nèi)事故或相鄰槽段無(wú)法對(duì)齊。成槽結(jié)束后,還要再利用超聲波對(duì)槽壁面進(jìn)行斷面掃描檢測(cè)。
(5)成槽結(jié)束后應(yīng)置換槽內(nèi)泥漿,并再次打撈槽內(nèi)沉渣,刷除槽壁泥土[1];當(dāng)槽段深度及沉渣厚度符合設(shè)計(jì)要求后,應(yīng)在30min內(nèi)下放鋼筋籠并澆筑混凝土。
(1)鋼筋牌號(hào)、等級(jí)、規(guī)格與接頭的型式及強(qiáng)度應(yīng)符合規(guī)范要求;鋼筋籠的尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,并按規(guī)定設(shè)置保護(hù)墊塊。
(2)鋼筋籠內(nèi)部應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置縱橫向加強(qiáng)桁架(圖6所示)和聲測(cè)管,預(yù)留混凝土澆筑導(dǎo)管空間。
圖6 鋼筋籠縱橫桁架與吊點(diǎn)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
(1)接頭管應(yīng)穩(wěn)定地嵌在地下連續(xù)墻槽底部,接頭管頂部應(yīng)固定牢固,以防止混凝土澆筑過(guò)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(zhǔn)面。
(2)在澆筑過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)澆筑混凝土的凝結(jié)硬化時(shí)間,微量拔高接頭管,既要防止?jié)仓幕炷帘澜宇^管而導(dǎo)致接頭管無(wú)法拔出,又要避免接頭管拔升過(guò)高使未終凝的混凝土流入接頭管內(nèi)。
(3)應(yīng)在第一車混凝土澆筑時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間。
(4)在接頭管拔出后,視已澆筑槽段混凝土的凝結(jié)硬化情況,利用液壓抓斗挖出擾流混凝土。
(1)混凝土配合比、外加劑配比及來(lái)料方量應(yīng)充分考慮抗?jié)B性能、氣溫變化、城市核心區(qū)運(yùn)輸組織及時(shí)間要求。
(2)根據(jù)各單元槽段的長(zhǎng)度,確定澆筑導(dǎo)管的數(shù)量和位置,導(dǎo)管間距不大于3.0m[1];距離接頭不大于1.5m;澆筑導(dǎo)管距槽底距離不大于50cm;導(dǎo)管節(jié)段間閉水性能良好,導(dǎo)管內(nèi)預(yù)置的橡皮球管塞應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑匹配。
(3)混凝土初灌量應(yīng)根據(jù)單元槽段的長(zhǎng)度、槽底腔容積、導(dǎo)管初始埋深(不低于2.0m)確定;2根及以上數(shù)量的導(dǎo)管同時(shí)澆筑時(shí),初灌應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,且澆筑過(guò)程中混凝土面高差不得大于50cm,并應(yīng)確保導(dǎo)管下口在混凝土面以下2~4m[1]。
(4)混凝土澆筑完成面應(yīng)大于設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm[1]。
(1)按要求編制安全專項(xiàng)方案,對(duì)導(dǎo)墻施工、樁基施工、抓(沖)成槽、起重吊裝、臨時(shí)用電、機(jī)械傷害、觸電、混凝土澆筑與渣土運(yùn)輸多工序交叉影響等安全風(fēng)險(xiǎn)加以識(shí)別,擬定預(yù)先控制措施。在地下連續(xù)墻施工前,應(yīng)根據(jù)專項(xiàng)方案對(duì)這些安全風(fēng)險(xiǎn)的控制要求向作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。
(2)進(jìn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備需經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用。作業(yè)人員嚴(yán)格按照規(guī)定佩戴安全帽、安全帶、絕緣防護(hù)用品等;起重工、信號(hào)工、電工、焊工等特種作業(yè)人員必須持證上崗。
(3)落實(shí)班前早會(huì)制度,明確現(xiàn)場(chǎng)多工序交叉施工的協(xié)調(diào)配合關(guān)系、時(shí)間安排、影響范圍和安全管理等方面的具體要求。
(4) 加強(qiáng)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(yīng)設(shè)備起吊能力及主副吊配合關(guān)系,檢查制動(dòng)器、吊鉤等設(shè)施及鋼絲繩的完好情況并按要求試吊。吊裝過(guò)程中,應(yīng)按方案要求的順序進(jìn)行起吊、下放,嚴(yán)禁作業(yè)人員攀爬鋼筋,嚴(yán)禁吊裝下方人員停留或通過(guò)。吊車吊裝前的就位位置如圖8所示。吊點(diǎn)如圖6所示。
圖8 吊裝位置示意圖
(5)泥漿池、開(kāi)挖槽段應(yīng)按要求設(shè)置臨邊防護(hù)設(shè)施和警示標(biāo)識(shí)。配電箱、開(kāi)關(guān)箱的漏電保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作靈敏,電氣設(shè)備應(yīng)有效接地。
(6)加強(qiáng)施工過(guò)程的安全巡查,及時(shí)消除安全隱患,及時(shí)制止違章作業(yè)。
通過(guò)落實(shí)上述關(guān)鍵工序的質(zhì)量安全控制要點(diǎn),從對(duì)裙房逆作區(qū)土層開(kāi)挖后所揭示的效果來(lái)看:墻體垂直度、表面平整度等均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求,接頭處未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。未發(fā)生生產(chǎn)安全事故,也未因工序干擾造成生產(chǎn)安全事故或影響施工進(jìn)度。因此,上述要點(diǎn)和相關(guān)措施在操作上可行、在質(zhì)量上可靠、在費(fèi)用上經(jīng)濟(jì),實(shí)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(duì)裙樓基坑起到了有效的支護(hù)作用,為逆作法施工裙樓地下室奠定了基礎(chǔ),為項(xiàng)目后續(xù)施工提供了工作場(chǎng)地。
鑒于該項(xiàng)目場(chǎng)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(guò)程中,地下水的出水量較大,達(dá)2000m3/天(高峰時(shí)達(dá)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(nèi)通長(zhǎng)預(yù)留焊管,對(duì)槽底與地層接觸部位進(jìn)行注漿處理,減少基底滲涌水量。
地下連續(xù)墻具有施工進(jìn)度快、施工質(zhì)量易于控制、支護(hù)體系穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),在深厚覆層中施工高層建筑深基坑方面具有廣闊的應(yīng)用前景。特別是對(duì)于地處城市中心區(qū)域、施工場(chǎng)地狹窄的工程項(xiàng)目,采用地下連續(xù)墻兼作地下室外墻時(shí),還可以節(jié)約工程投資、減少臨時(shí)場(chǎng)地占用,具有極高的性價(jià)比和推廣價(jià)值。
[1]JGJ120-2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012.