郝金山，張 迎

（天津市地質(zhì)工程勘察院，天津 300191）

0 引 言

隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速發(fā)展，地下空間不斷向下拓展，相應(yīng)的深基坑工程越來(lái)越多。地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)被深基坑工程普通采用。伴隨著施工設(shè)備的不斷改進(jìn)和設(shè)計(jì)水平的逐步提高，地下連續(xù)墻的施工深度越來(lái)越深。目前我國(guó)施工最深的地下連續(xù)墻深達(dá) 76.16 m，為“南水北調(diào)”穿黃工程北岸豎井，開挖深度達(dá) 50.11 m。在上海市施工的最大深度為 65 m，天津市文化中心地下連續(xù)墻深 66～70 m。

超深地下連續(xù)墻不僅成槽深度增加，對(duì)相應(yīng)的墻體厚度、分幅寬度及接頭處理方式都有更高的要求。伴隨而來(lái)的是地層情況的復(fù)雜性提升、泥漿環(huán)境多變、對(duì)成槽機(jī)械有更高更多的要求、鋼筋籠的吊放難度提高、地連墻的自重增加、相鄰地連墻的有效連接難度加大等等。工程實(shí)踐中，超深地下連續(xù)墻成槽時(shí)很小的異常就會(huì)導(dǎo)致整幅墻的質(zhì)量缺陷甚至成墻失敗。為了確保施工質(zhì)量，常對(duì)超深地下連續(xù)墻提出更加嚴(yán)苛的指標(biāo)要求（例如為了控制好沉渣厚度泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)要做嚴(yán)格的針對(duì)性調(diào)整，垂直度通常會(huì)要求達(dá)到 1/500，甚至更高）。而一旦出現(xiàn)問(wèn)題后給工程各方帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響往往達(dá)到很難承受的程度。因此，對(duì)超深地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量的檢測(cè)將會(huì)是一個(gè)嚴(yán)峻的課題。更深更大的墻槽使得檢測(cè)儀器面對(duì)更加復(fù)雜的受力情況和泥漿環(huán)境、更高的指標(biāo)要求、更多的關(guān)注點(diǎn)和更高的信號(hào)判讀要求，使得檢測(cè)過(guò)程的復(fù)雜性已經(jīng)超出了規(guī)范規(guī)定的范疇。檢測(cè)人員知識(shí)儲(chǔ)備和現(xiàn)有儀器能力面臨極大的考驗(yàn)。

實(shí)際工程過(guò)程中，由于單幅墻的施工周期拉長(zhǎng)（往往會(huì)達(dá)到 2～3 d），采取補(bǔ)救措施的難度也在提高。而且往往在成槽過(guò)程中很小的問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致整幅墻的失利，甚至影響后續(xù)槽段的施工和整個(gè)地連墻的使用效能。

本文通過(guò)分析各種成槽異常情況，提出針對(duì)性的檢測(cè)對(duì)策和更加深入的結(jié)果分析建議，旨在達(dá)到問(wèn)題盡早發(fā)現(xiàn)及準(zhǔn)確反映、科學(xué)有效處理、預(yù)判相鄰墻幅施工情況的效果，并提出了整體化描述成槽情況的方法，切實(shí)為提升施工質(zhì)量和管理決策科學(xué)性服務(wù)。

1 成槽異常的檢測(cè)策略和應(yīng)對(duì)處理措施

對(duì)于超深地下連續(xù)墻而言，成槽時(shí)的關(guān)注點(diǎn)分為“大面”（迎土面、迎坑面）、“小面”（型鋼面、超挖土面）、局部異常體和底面（繞流、槽深、沉渣厚度）。檢測(cè)需要達(dá)到的預(yù)期包括：①判定成槽指標(biāo)是否滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求；②鋼筋籠能否順利下放；③預(yù)判對(duì)后續(xù)相鄰墻的影響程度。通過(guò)檢測(cè)，調(diào)整后續(xù)墻的成槽參數(shù)和鋼筋籠制作尺寸。

1.1 “小面”的檢測(cè)和應(yīng)對(duì)處理措施

一般地連墻檢測(cè)時(shí)，只需要對(duì)小面做一些順帶的檢測(cè)，只要沒(méi)有明顯的繞流情況即可。但是對(duì)于超深地下連續(xù)墻來(lái)說(shuō)，鋼筋籠超長(zhǎng)的長(zhǎng)度使得“小面”細(xì)微的凹凸變形就會(huì)導(dǎo)致相鄰墻幅搭接不利甚至鋼筋籠無(wú)法下放的不利情況；并且鋼筋籠一旦無(wú)法下放到位，幾乎沒(méi)有完全有效的辦法可以應(yīng)對(duì)。造成鋼筋籠下放困難的“小邊”問(wèn)題類型如圖1 所示。

1）檢測(cè)策略?！靶∵叀睓z測(cè)時(shí)需要確保槽內(nèi)的“最大無(wú)障礙空間”（宜為考慮型鋼變形量后的通長(zhǎng)無(wú)障礙區(qū)域）滿足鋼筋籠的寬度要求。檢測(cè)時(shí)需要進(jìn)行精確的檢測(cè)點(diǎn)定位，對(duì)于沖刷干凈的型鋼面和超挖土邊只需要檢測(cè)槽中間部位對(duì)應(yīng)的位置情況。對(duì)于型鋼面上的繞流異常，由于較寬的槽寬，只檢測(cè)中間位置往往現(xiàn)實(shí)的結(jié)果偏小。對(duì)于繞流缺陷則需要在繞流位置附近移動(dòng)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析出繞流區(qū)域的大致空間分布。

2）處理措施。對(duì)于型鋼偏移進(jìn)入槽段以及存在繞流確實(shí)無(wú)法清除的情況，應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算偏移量，如異常僅存在槽段最底部，可采用鋼筋籠開口的方式保證鋼筋籠下放；否則，需要將鋼筋籠整體做窄或者整體向超挖土邊移動(dòng)相應(yīng)尺寸（此時(shí)需要確保超挖面的超挖寬度滿足鋼筋籠下放要求），同時(shí)在接頭位置采取補(bǔ)強(qiáng)堵漏措施；超挖土邊存在向內(nèi)偏移侵入槽段的現(xiàn)象需要進(jìn)行復(fù)挖進(jìn)行修正。

1.2 “大面”的檢測(cè)和應(yīng)對(duì)處理措施

1）檢測(cè)策略?！按竺妗钡母黜?xiàng)要求在規(guī)范和設(shè)計(jì)說(shuō)明中進(jìn)行了整體指標(biāo)的規(guī)定，但是對(duì)于槽段局部深度范圍內(nèi)的偏移（傾斜、錯(cuò)臺(tái)）并沒(méi)有明確指標(biāo)要求。在超深地下連續(xù)墻中，局部偏移量稍大就會(huì)導(dǎo)致下鋼筋籠的最大無(wú)障礙空間明顯縮小、塌孔會(huì)發(fā)生“吃進(jìn)”主體結(jié)構(gòu)的情況出現(xiàn)。通常來(lái)說(shuō)，超深地下連續(xù)墻的單幅寬度一般會(huì)較寬，而超聲波由于其指向性只能檢測(cè)到某一點(diǎn)的寬度。這時(shí)，需要有針對(duì)性地增加測(cè)點(diǎn)密度，盡量降低漏檢的可能。同時(shí)檢測(cè)時(shí)需要盡可能地降低下放速度，盡量不要超過(guò) 5 m/min（規(guī)范為不超過(guò) 10 m/min），同時(shí)針對(duì)有疑問(wèn)的深度范圍在提升探頭的過(guò)程中進(jìn)行復(fù)測(cè)（從探頭的受力分析來(lái)看，提升時(shí)檢測(cè)所得的結(jié)果通常準(zhǔn)確度更好）。

2）處理措施。對(duì)于“大面”而言，處理措施就顯得更為必要，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)垂直度或孔壁問(wèn)題，將直接影響到鋼筋籠的下放及成墻情況，而且會(huì)對(duì)基坑開挖產(chǎn)生不利影響。而實(shí)際施工過(guò)程中，由于成槽時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鋼筋籠通常會(huì)同步制做。因此即使發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，更多的也只能采取一些補(bǔ)強(qiáng)措施進(jìn)行處理。對(duì)于垂直度問(wèn)題，需要根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，分析出其“最大無(wú)障礙空間”，如果無(wú)法下放鋼筋籠則需要計(jì)算出最為快捷的處理糾偏點(diǎn)，以期達(dá)到最短的處理時(shí)間和合理的糾正效果的目的；對(duì)于塌孔問(wèn)題，如果在主體結(jié)構(gòu)以內(nèi)的話，則需要在鋼筋籠對(duì)應(yīng)位置外敷木板，以降低后續(xù)處理難度并避免損傷墻體。

1.3 轉(zhuǎn)角槽段的檢測(cè)和應(yīng)對(duì)處理措施

轉(zhuǎn)角槽段通常是整個(gè)地連墻工程的施工難點(diǎn)和重點(diǎn)，轉(zhuǎn)角位置不能像直角槽段一樣進(jìn)行超挖擴(kuò)大作業(yè)空間，只能是成槽施工人員盡量控制，因此往往會(huì)出現(xiàn)拐角位置成槽不到位導(dǎo)致鋼筋籠無(wú)法下放并影響槽段質(zhì)量的情況。特別是相鄰槽段尚未施工時(shí)，控制難度更加明顯。同時(shí)拐角處槽壁的特點(diǎn)“①檢測(cè)面均為不平整土邊；②檢測(cè)面與超聲波發(fā)射方向不一定垂直”決定了該部位檢測(cè)信號(hào)分析的難度必定比較高。

1）檢測(cè)策略。除了正常對(duì)槽段進(jìn)行檢測(cè)外，需要在轉(zhuǎn)角處布置檢測(cè)點(diǎn)，并對(duì)不同深度的槽邊距離進(jìn)行對(duì)比。另外，根據(jù)拐角槽段槽壁平滑度比較差的特點(diǎn)，需要設(shè)置好合適的增益并適當(dāng)降低檢測(cè)速度。檢測(cè)點(diǎn)儀器絞車放置示意圖如圖2 所示。

圖2 轉(zhuǎn)角幅槽段轉(zhuǎn)彎位置檢測(cè)點(diǎn)布置示意圖

2）處理措施。對(duì)于轉(zhuǎn)角幅在轉(zhuǎn)角位置的孔壁情況，在檢測(cè)時(shí)應(yīng)按照從嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，轉(zhuǎn)角位置是整個(gè)地連墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)，極易出現(xiàn)工程隱患。因此對(duì)于檢測(cè)的轉(zhuǎn)角方向槽寬單方向不足的問(wèn)題應(yīng)予以重視。該位置往往是施工場(chǎng)地比較狹窄的部位，一旦出現(xiàn)問(wèn)題處理起來(lái)也會(huì)比較掣肘。綜上，很有必要加強(qiáng)該部位的檢測(cè)力度。

1.4 小范圍異常的檢測(cè)和應(yīng)對(duì)處理措施

由于超聲波的特性，超聲波法檢測(cè)僅能反映探頭對(duì)應(yīng)位置很小范圍的情況。對(duì)于超深地下連續(xù)墻而言，成槽時(shí)小范圍的繞流或土體都會(huì)造成鋼筋籠下放的困難，直接影響到整幅墻的成敗。同時(shí)，小范圍的異常僅檢測(cè)一次往往不能準(zhǔn)確估計(jì)其影響程度。

1）檢測(cè)策略。對(duì)于淺部的異常，根據(jù)整體檢測(cè)結(jié)果，通常來(lái)說(shuō)，地連墻可以看做是理想的標(biāo)準(zhǔn)槽段。首先，可以通過(guò)探頭下方位置的準(zhǔn)確設(shè)置，多次對(duì)異常部位進(jìn)行檢測(cè)，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行缺陷部位的立體分析。對(duì)于深部的異常，通常會(huì)出現(xiàn)在槽底部區(qū)域，這時(shí)再通過(guò)探頭下方位置的變化來(lái)進(jìn)行整體分析。從時(shí)間上到效果上都大打折扣。根據(jù)超聲波儀器的特點(diǎn)，盡量地降低檢測(cè)速率以得到更加清晰準(zhǔn)確的圖像就成了萬(wàn)不得已的策略了。其次，由于深部泥漿的復(fù)雜性，根據(jù)超聲波法儀器自動(dòng)校正的特點(diǎn)，為了獲得盡可能準(zhǔn)確的信息，從標(biāo)準(zhǔn)槽段位置進(jìn)行多次測(cè)量（由于泥漿自身的阻力，這時(shí)移動(dòng)導(dǎo)墻上絞車的位置并不能有效改變探頭的位置，反而影響結(jié)果分析的可靠性）、選擇好的信號(hào)、排除干擾，對(duì)于提升檢測(cè)結(jié)果的可靠性也是大有裨益的。

2）處理措施。小范圍缺陷雖小卻影響大局，對(duì)于淺部的小范圍缺陷，應(yīng)采取帶有定向的破碎錘或清障鏟進(jìn)行清障處理，同時(shí)分析原因。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，相當(dāng)一部分淺部缺陷是因?yàn)闇\部塌槽影響了封閉效果造成的繞流，應(yīng)當(dāng)采用調(diào)整泥漿或注漿等方式予以處理。對(duì)于深部的缺陷，確定是土體的應(yīng)通過(guò)復(fù)抓進(jìn)行處理，對(duì)于混凝土障礙確實(shí)無(wú)法清除的，可以將缺陷部位以下鋼筋籠進(jìn)行適當(dāng)收口，必要時(shí)將超挖土面進(jìn)行拓挖，保證鋼筋籠的下放。

2 基于“最大無(wú)障礙空間”的成槽檢測(cè)結(jié)果分析方法

在上文的討論中，數(shù)次用到了“最大無(wú)障礙空間”這一概念。在檢測(cè)中，成槽質(zhì)量的指標(biāo)主要有深度、槽寬、垂直度（針對(duì)迎土面和迎坑面）等，這幾項(xiàng)指標(biāo)從整體上對(duì)槽段的情況進(jìn)行了描述，但在實(shí)際工作中，這幾項(xiàng)整體指標(biāo)，并不能保證地連墻后續(xù)工序的正常開展，也遠(yuǎn)達(dá)不到完整描述成槽狀況的程度。因此，再次引入一個(gè)“最大無(wú)障礙空間”的概念，旨在達(dá)到更好地反映地連墻成槽情況和指導(dǎo)后續(xù)施工的目的，確保超深地下連續(xù)墻的成槽質(zhì)量和連接效果。該方法的描述形式如圖3 所示。

圖3 地下連續(xù)墻最大無(wú)障礙空間描述圖

通過(guò)圖3 的方式，使檢測(cè)結(jié)論更加直白，讓施工人員和監(jiān)督部門一目了然地知曉具體的成槽形態(tài)，使得現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)出現(xiàn)“內(nèi)行說(shuō)不清楚，外行看不明白”的窘?jīng)r。同時(shí)，能從量化的角度對(duì)后續(xù)工藝施工的可行性提供專業(yè)意見，增強(qiáng)檢測(cè)成果的使用效果。

3 結(jié) 語(yǔ)

超深地下連續(xù)墻施工中，受地層復(fù)雜、地下水、施工周期加長(zhǎng)等因素的影響，對(duì)于成槽檢測(cè)成果的得出和應(yīng)用提出了更加迫切和復(fù)雜的要求。復(fù)雜的泥漿環(huán)境和較長(zhǎng)的檢測(cè)深度要求遠(yuǎn)高于規(guī)范要求的檢測(cè)操作、結(jié)果的解讀和分析。本文中通過(guò)對(duì)成槽大邊、小邊和局部異常的分析，針對(duì)性地提出了檢測(cè)對(duì)策和處理措施。更針對(duì)通常檢測(cè)結(jié)論過(guò)于簡(jiǎn)單提出了“最大無(wú)障礙空間分析”的綜合判讀方法，大大提升了檢測(cè)結(jié)果的可讀性和應(yīng)用性。

通過(guò)對(duì)超深地下連續(xù)墻的檢測(cè)，筆者認(rèn)為，現(xiàn)有地下連續(xù)墻的接頭質(zhì)量不易控制的缺點(diǎn)在超深地下連續(xù)墻施工中暴露的比較明顯，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步創(chuàng)新提升接頭質(zhì)量的方法。同時(shí)現(xiàn)有的檢測(cè)方法和提出的檢測(cè)結(jié)論很難做到對(duì)成槽質(zhì)量的完整反映，而且在超深地下連續(xù)墻檢測(cè)過(guò)程中，探頭的位置很難有效控制，超長(zhǎng)的檢測(cè)深度使得在超深墻檢測(cè)時(shí)稍有不慎就會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論，需要在實(shí)際工作中慎之又慎。