孫先祥(上海建科工程咨詢有限公司， 上海 200032）

0 引 言

我國的地下連續(xù)墻（以下簡稱“地連墻”）技術(shù)可以追溯到1977年：上海研制成功導(dǎo)板抓斗和多頭鉆成槽機(jī)，應(yīng)用于某船廠的升船機(jī)港地岸壁施工，為我國后續(xù)開發(fā)應(yīng)用這一技術(shù)奠定了基礎(chǔ)[1]。在城市建筑向高層化發(fā)展的過程中，地下室也逐步向多層發(fā)展，地連墻在深基礎(chǔ)施工中所占比例越來越大[2]。上海地區(qū)地下水位高，主要以軟土為主，軟土強(qiáng)度低、變形大、壓縮性高。地連墻具有強(qiáng)度大、變位小、隔水性好等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)[3]。

地連墻常見質(zhì)量問題包括槽壁縮頸、塌方、槽底沉渣較厚、垂直度超偏、鋼筋籠內(nèi)預(yù)埋插筋、鋼筋連接器偏位、墻面漏筋等[4]。地連墻的施工質(zhì)量關(guān)乎到深基坑的安全問題，如地連墻施工缺陷導(dǎo)致基坑開挖后水土流失、相鄰建筑開裂、道路塌陷等[5]。

本文基于上海軌道交通市域線機(jī)場聯(lián)絡(luò)線項目（以下簡稱“本項目”）的監(jiān)理實踐，對超深基坑監(jiān)理控制要點(diǎn)和質(zhì)量評估進(jìn)行分析總結(jié)。

1 工程概況

上海市域線機(jī)場聯(lián)絡(luò)線（西段）JCXSG-3標(biāo)梅富路工作井，西臨梅富路，南側(cè)為春申塘，坑底深度約為30 m～37 m；采用地連墻＋內(nèi)支撐支護(hù)形式，地連墻厚1 200 mm，墻深66 m，接頭采用H型鋼接頭，共計58幅。地下墻混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為水下C45，抗?jié)B等級為P12。地連墻采用工字鋼接頭，泥漿采用復(fù)合鈉基膨潤土。

場地90 m以內(nèi)分布的土層自上而下可劃分為九大層及若干亞層和透鏡體夾層，其中①層為填土，②1層～⑤3層為全新世Q4沉積層，⑥層～⑨層為上更新世Q3沉積層。

擬建場地揭露的地下水分為賦存于淺部土層中的潛水、中下部④t層砂質(zhì)粉土、⑤1t層粉砂夾粉質(zhì)黏土互層、⑤32層粉砂與粉質(zhì)黏土互層、⑤42層粉砂的微承壓水和賦存于⑦層、⑧2層、⑨1層中的承壓水。

2 監(jiān)理管控要點(diǎn)

2.1 導(dǎo)墻管控要點(diǎn)

導(dǎo)墻應(yīng)注意頂面宜高出地面，并應(yīng)高于地下水位0.5 m以上，導(dǎo)墻底部進(jìn)入原狀土或加固土體的深度應(yīng)不小于200 mm。導(dǎo)墻施工放樣必須正確無誤，注意必要的外擴(kuò)，監(jiān)理應(yīng)復(fù)核定位放線、軸線、標(biāo)高，嚴(yán)格控制軸線和凈間距的距離以及垂直度?，F(xiàn)澆的鋼筋混凝土導(dǎo)墻宜筑于密實的黏性土層上，對松散粒狀土或流動性軟弱土體進(jìn)行地基加固，嚴(yán)防挖槽時導(dǎo)墻底下塌方。導(dǎo)墻頂面鋪設(shè)安全網(wǎng)片，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度前，嚴(yán)禁起重機(jī)等重型設(shè)備在導(dǎo)墻附近停置或作業(yè)，成槽前支撐不允許拆除，以免導(dǎo)墻變位。

2.2 泥漿管控要點(diǎn)

泥漿的質(zhì)量管控是槽壁穩(wěn)定的關(guān)鍵。在成槽期間，監(jiān)理應(yīng)對新鮮泥漿和循環(huán)泥漿的比重、黏度、含砂率、失水量、pH、泥皮厚度等指標(biāo)進(jìn)行抽檢。

監(jiān)理注意現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置泥漿池或泥漿箱，采用液壓抓斗成槽機(jī)時泥漿儲備量應(yīng)大于每日計劃最大成槽方量的2倍，采用銑槽機(jī)成槽時泥漿的儲備量應(yīng)大于每日計劃最大成槽方量的3倍。在此基礎(chǔ)上，監(jiān)理應(yīng)對泥漿液位進(jìn)行巡視檢查。地下水位高于泥漿面時，泥漿壓力抵抗不住槽壁外的水土壓力，槽壁就會坍塌，為了平衡兩者壓力，泥漿面應(yīng)保持在地下水位0.5 m以上。雨季地下水位上升時，應(yīng)及時加大泥漿密度和黏度；雨量較大時應(yīng)暫停成槽，并封蓋槽口。需降低地下水位時，要定時觀測地下水位，嚴(yán)防地下水向槽內(nèi)滲流。

監(jiān)理應(yīng)督促施工單位嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計的規(guī)定進(jìn)行護(hù)壁泥漿的配制、管理和廢棄，當(dāng)泥漿比重＞1.30、pH＞11時，該泥漿應(yīng)作廢棄處理，嚴(yán)禁使用。

2.3 成槽管控要點(diǎn)

市域鐵路超深地連墻成槽過程的控制重點(diǎn)是槽壁的垂直度，尤其是超深地連墻對垂直度的要求更高。監(jiān)理應(yīng)要求施工單位安排專人指揮，確保抓斗初始落位的準(zhǔn)確性。在成槽過程中，對銑槽機(jī)上的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行巡視檢查，若發(fā)現(xiàn)偏差，應(yīng)及時通知施工單位進(jìn)行糾偏。

正式開挖前，施工單位應(yīng)填報地連墻成槽令，經(jīng)檢查符合要求后予以簽證。成槽機(jī)的定位應(yīng)滿足挖槽的精度要求，抓斗中心平面應(yīng)與導(dǎo)墻中心平面相吻合，銑槽機(jī)成槽前應(yīng)防止鋼筋、螺栓、鋼板和編織袋等異物落入槽內(nèi)。單元槽段寬度符合設(shè)計要求，采用間隔式開挖。槽段挖至設(shè)計深度后，及時檢查槽位、槽深和垂直度，做好記錄。單元槽段成槽過程中抽檢泥漿指標(biāo)不應(yīng)少于3處。成槽后應(yīng)檢查泥漿指標(biāo)、槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度等。

挖槽及混凝土澆筑過程中，在已澆筑的混凝土槽段接頭部位會黏附一些沉渣、混凝土及黏土，若不清除會降低接頭處的抗?jié)B性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此，監(jiān)理應(yīng)特別注意增加檢查刷壁的次數(shù)。刷壁施工應(yīng)符合下列規(guī)定：刷壁器應(yīng)與接頭匹配；刷壁深度宜到槽段底部；刷壁次數(shù)不少于10次，且刷壁器上無泥；刷壁完成后應(yīng)進(jìn)行清基和泥漿置換；清基應(yīng)用反循環(huán)法進(jìn)行，清基后槽底沉渣和泥漿指標(biāo)應(yīng)符合要求。超深地連墻建議100%換漿。

2.4 鋼筋籠制作管控要點(diǎn)

市域鐵路的超深地連墻往往鋼筋籠制作量大，質(zhì)量控制難度高。鋼筋籠加工前，監(jiān)理應(yīng)對胎膜外觀、尺寸、質(zhì)量進(jìn)行復(fù)核檢查，確保胎膜基礎(chǔ)的強(qiáng)度和精度。鋼筋籠加工完成后，監(jiān)理應(yīng)按照設(shè)計文件對鋼筋籠加工質(zhì)量進(jìn)行檢查驗收。鋼筋籠因過長、過重而需分段時，鋼筋籠應(yīng)同一個平臺上一次制作整幅成型。鋼筋籠必須按設(shè)計要求配筋，鋼筋數(shù)量必須放足，間距可適當(dāng)調(diào)整。鋼筋籠應(yīng)設(shè)保護(hù)層墊板，縱橫向墊板按圖設(shè)置，定位墊塊按圖采用鋼板與鋼筋焊接。如采用型鋼接頭，在與水平鋼筋焊接時，應(yīng)采用滿焊；主筋與分布筋連接點(diǎn)焊接時，也應(yīng)采用滿焊；吊環(huán)與主桁架鋼筋焊接長度應(yīng)不小于10 d，擱置鋼板與主筋應(yīng)滿焊。監(jiān)理還應(yīng)重視鋼筋籠的剛度、吊點(diǎn)和預(yù)埋件的設(shè)置、保護(hù)層厚度、接駁器定位等。

2.5 鋼筋籠吊裝管控要點(diǎn)

市域鐵路超深地連墻勢必采用超長鋼筋籠，其吊裝風(fēng)險大，必須特別注意。在鋼筋籠吊裝過程中，監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行旁站，對施工人員、籠內(nèi)雜物、試吊、對接質(zhì)量、注漿管、測斜管放置等情況進(jìn)行監(jiān)督記錄。多數(shù)工程與本項目類似，將采用分節(jié)起吊的方式。本項目地連墻鋼筋籠為厚1.2 m、寬6 m的順幅，鋼筋籠長66 m，分2節(jié)起吊，采用400 t吊車和280 t吊車雙機(jī)抬吊。

鋼筋籠設(shè)置縱向起吊桁架和縱向加強(qiáng)桁架，并設(shè)置橫向加強(qiáng)桁架、橫向起吊桁架和吊點(diǎn)，使鋼筋籠起吊時有足夠的剛度防止鋼筋籠產(chǎn)生不可復(fù)原的變形。監(jiān)理應(yīng)在鋼筋籠起吊前，對上述桁架與吊點(diǎn)再行復(fù)核。

鋼筋籠下放前必須對槽壁垂直度、槽寬、槽深、清孔質(zhì)量及槽底標(biāo)高，進(jìn)行嚴(yán)格檢查和驗收。監(jiān)理應(yīng)特別注意，鋼筋籠下放入槽期間，如遇到障礙物，必須嚴(yán)禁強(qiáng)行沖擊下放；如發(fā)現(xiàn)槽壁土體局部凸出或坍落至槽底，必須整修壁面并清除槽底坍土后，方可下放鋼筋籠，嚴(yán)禁將割短或割小的鋼筋籠放入槽底有坍土的槽中。吊裝過程中不得產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形和散架現(xiàn)象。鋼筋籠入槽后，監(jiān)理應(yīng)及時檢查標(biāo)高是否符合設(shè)計要求，安裝水平誤差應(yīng)小于20 mm，安裝深度誤差應(yīng)小于10 mm，否則將直接影響未來各層結(jié)構(gòu)預(yù)留接駁器的定位。

2.6 混凝土澆筑管控要點(diǎn)

對于超深地連墻而言，混凝土澆筑質(zhì)量的控制是圍護(hù)結(jié)構(gòu)能否滿足要求的關(guān)鍵，混凝土供應(yīng)連貫性與澆筑的均勻性又是影響地連墻澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵。尤其是在市區(qū)范圍內(nèi)，可能會出現(xiàn)限行、交通不暢等情況。因此，監(jiān)理應(yīng)督促施工單位做好混凝土供應(yīng)商的選擇與澆筑場地的布置，確保混凝土的正常供應(yīng)，確?；炷敛粩鄬?。

澆筑前，監(jiān)理應(yīng)注意清底及置換泥漿等必須符合標(biāo)準(zhǔn)，在達(dá)到規(guī)定值后應(yīng)及時進(jìn)行混凝土澆筑。清底換漿應(yīng)用反循環(huán)設(shè)備對槽內(nèi)泥漿進(jìn)行100%置換。為保障鋼筋籠的穩(wěn)定，應(yīng)注意接頭背后的空隙回填過程，必須進(jìn)行加強(qiáng)監(jiān)督，確保回填密實的同時，應(yīng)盡可能確?；靥钆c澆筑的同步性。

混凝土進(jìn)場后，監(jiān)理應(yīng)及時檢查混凝土配合比通知單、發(fā)貨單、出廠時間等內(nèi)容，要求施工單位在材料見證人的監(jiān)督下，按規(guī)定進(jìn)行混凝土坍落度測試，每槽段測定3次。地下墻混凝土配合比設(shè)計應(yīng)考慮導(dǎo)管在泥漿下澆灌的特點(diǎn)，應(yīng)具備良好的和易性，其級配、坍落度、澆灌速度及流動性，應(yīng)有嚴(yán)格要求。初凝時間應(yīng)滿足澆筑要求。導(dǎo)管的管節(jié)連接應(yīng)密封、牢固，施工前應(yīng)進(jìn)行試拼并進(jìn)行水密性試驗。

鋼筋籠安放就位4 h內(nèi)必須開始澆灌混凝土，避免槽壁坍塌或沉渣過厚。導(dǎo)管下口不能有沉渣封口，應(yīng)保持混凝土流暢。導(dǎo)管埋入混凝土深度應(yīng)為2 m～4 m，相鄰兩導(dǎo)管間混凝土高差應(yīng)小于0.5 m。

澆筑水下混凝土?xí)r，中斷時間不能過長，中斷時間過長容易造成導(dǎo)管堵塞并影響混凝土的均勻性?；炷脸豕嗪螅炷林袑?dǎo)管埋深應(yīng)大于500 mm。混凝土澆筑應(yīng)均勻連續(xù)，間隔時間不宜超過30 min。

灌注時，隨著混凝土灌注面上升的水泥浮漿及沉渣浮在混凝土頂面上，泥漿與混凝土的接觸使頂面混凝土性能劣化。為確保墻體質(zhì)量，應(yīng)要求在混凝土頂面設(shè)計標(biāo)高以上再澆超灌300 mm～500 mm，以確保鑿除浮漿層及劣質(zhì)混凝土后，墻體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求。同時，監(jiān)理應(yīng)注意現(xiàn)場泵組的抽排泥漿能力，避免揚(yáng)程不夠而影響澆筑。

2.7 地連墻檢驗管控要點(diǎn)

地連墻的質(zhì)量檢查，除對原材料、混凝土和鋼筋籠等項內(nèi)容按規(guī)定檢驗外，還應(yīng)對導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)、槽段尺寸、槽底標(biāo)高、槽底土質(zhì)、入土深度、終孔泥漿指標(biāo)、沉渣厚度、槽段垂直度、混凝土灌注量和灌注速度、墻頂及鋼筋籠標(biāo)高、墻頂中心線的平面位置等項目進(jìn)行檢驗。當(dāng)土方開挖后，應(yīng)對墻面平整度、實測墻身垂直度、墻身質(zhì)量及接縫質(zhì)量進(jìn)行檢查并填寫驗收記錄。成墻驗收包括墻面應(yīng)無露筋和夾泥現(xiàn)象，經(jīng)防水處理后不應(yīng)有滲漏和線流，采用超聲波檢查密實度。監(jiān)理必須提前做好有關(guān)檢測檢驗工作計劃，建立相關(guān)制度，在過程中全程旁站，確保檢測與檢驗的真實性與有效性。

3 施工質(zhì)量評估參考

3.1 評估標(biāo)準(zhǔn)

市域鐵路項目地下結(jié)構(gòu)尤其是車站，往往規(guī)模很大、地連墻數(shù)量很多，需要用一定的手段來評價施工質(zhì)量，促進(jìn)施工單位增強(qiáng)質(zhì)量管控意識。

在本項目地連墻實施過程中，監(jiān)理制定了以下質(zhì)量評估方法，對基坑的每幅地連墻進(jìn)行評分，匯總后按地連墻總數(shù)計算平均分。評估指標(biāo)包括每幅地連墻的墻身垂直度、泥漿指標(biāo)、鋼筋籠制作、混凝土充盈系數(shù)、預(yù)埋件偏差、墻身聲測質(zhì)量評價、墻身露筋、墻身滲漏、墻縫滲漏等指標(biāo)。具體評估標(biāo)準(zhǔn)及扣分辦法，如表1所示。

地連墻施工過程中和基坑開挖前，監(jiān)理及時對已完成的地連墻1～5項施工質(zhì)量評價項目進(jìn)行評估和總結(jié)分析；基坑底板澆筑前，監(jiān)理再對地連墻6～10項施工質(zhì)量評價項目進(jìn)行評估和總結(jié)分析。

3.2 評估結(jié)果分析

本工程（梅富路工作井）地連墻施工質(zhì)量，經(jīng)監(jiān)理單位評估，主要扣分項集中在混凝土充盈系數(shù)、地墻成槽垂直度、鋼筋籠制作、墻縫滲漏（線漏/滴漏/濕跡）等。具體扣分情況，如表2所示。

表2 梅富路工作井地連墻施工質(zhì)量扣分情況

3.2.1 充盈系數(shù)K

在“1.04＜K≤1.07”區(qū)間的地連墻為18幅，在“1.07＜K≤1.1”區(qū)間的地連墻有4幅，在“K＞1.1”區(qū)間的地連墻有4幅，在“1＜K≤1.04”區(qū)間的地連墻為32幅；無“K＜1”的地連墻。

地連墻充盈系數(shù)大于1.04的原因分析：當(dāng)?shù)鼗馏w有軟弱夾層時，開挖的局部穩(wěn)定性受到威脅，引起超挖現(xiàn)象，導(dǎo)致后續(xù)灌注混凝土的充盈系數(shù)增大。同時，部分地連墻存在吊裝完成后至開始澆筑時間間隔超過3 h的現(xiàn)象，主要由吊車故障造成，可能導(dǎo)致槽壁局部坍塌。

3.2.2 地連墻垂直度

成槽質(zhì)量檢測報告顯示，地連墻垂直度偏差主要是由槽壁局部失穩(wěn)導(dǎo)致的，多發(fā)生在－35 m～－20 m處，主要原因如下：含有粉性和砂性的土體在承壓水作用下導(dǎo)致槽壁出現(xiàn)很大的水平變形，主要位于⑥1粉質(zhì)黏土和⑦1粉砂夾粉質(zhì)黏土。個別槽壁失穩(wěn)發(fā)生在－5 m～4.5 m處，主要原因如下：在施工過程中成槽機(jī)在槽壁兩側(cè)地面上施工，施工附加荷載的影響使土體發(fā)生變形。

3.2.3 鋼筋籠制作

鋼筋籠總體質(zhì)量符合設(shè)計要求，主筋數(shù)量、分布筋間距、桁架筋布置以及鋼筋籠長度、寬度、厚度均在設(shè)計要求范圍內(nèi)，但7幅地連墻鋼筋籠在加工過程中，存在咬肉、脫焊等一般問題。

監(jiān)理將相關(guān)扣分內(nèi)容向建設(shè)單位與施工單位進(jìn)行了展示，并以此不斷促進(jìn)施工質(zhì)量的提升。

4 結(jié) 語

在市域鐵路建設(shè)項目日益增多的今天，更多的超深基坑工程不斷涌現(xiàn)。地連墻的施工質(zhì)量直接關(guān)系到基坑工程的安全，也是參與此類項目的監(jiān)理單位關(guān)注的重點(diǎn)。筆者從監(jiān)理角度出發(fā)，基于上海軌道交通市域線機(jī)場聯(lián)絡(luò)線項目的實踐，對地連墻施工質(zhì)量的監(jiān)理管控要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，考慮到地連墻施工質(zhì)量的重要性，加上其工序繁雜的特點(diǎn)，提出了有關(guān)的施工質(zhì)量評估方法，以此促進(jìn)施工單位不斷提高質(zhì)量管理水平，供同行參考。