文/莫煥榮 廣州市房實建設(shè)工程管理有限公司 廣東廣州 510000
隨著經(jīng)濟高速發(fā)展、城市化率越來越高,城市內(nèi)土地也變得寸土寸金,從而導(dǎo)致城市建設(shè)高層建筑為主要建筑,其基坑深度普遍存在超危大狀況,并受場地狹窄的局限、周邊環(huán)境的復(fù)雜,基本無法實施放坡式基坑開挖,因此導(dǎo)致地下連續(xù)墻的支護結(jié)構(gòu)成為了最優(yōu)最安全的支護結(jié)構(gòu)選擇之一,本人親自參與管控的項目就是如此。
擬建項目一期位于廣州市番禺區(qū)南村鎮(zhèn),西靠番禺大道北和華南快速干線出入口,北面毗鄰星河灣,南面為塘西工業(yè)園,東面為塘步西村,交通便利。用地性質(zhì)為二類居住用地、公園綠地及水系,擬建建筑面積310305m2。擬建建筑主要有17 棟高層住宅樓及1 棟3 層的幼兒園等。設(shè)2 個4 層的地下室,基坑開挖深度約17m,基坑安全等級為一級。擬建場地地表基本平整,基坑開挖涉及的土層主要為人工填土層、流塑-軟塑狀淤泥層、可塑-硬塑狀粉質(zhì)黏土層和強風(fēng)化巖層。由于淤泥層具有含水量高,孔隙比大,高壓縮性,低承載力,變形持續(xù)時間長等特點,且軟土在無側(cè)向支檔時容易流變,形成邊坡
失穩(wěn),故應(yīng)采取有效的支護措施,作好基坑支護和必要截水工作,保證坑壁穩(wěn)定和施工安全。根據(jù)場地巖土工程勘察報告,并結(jié)合場地周邊的環(huán)境情況。本工程的基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計采用800/1000 厚地下連續(xù)墻+2 道鋼筋砼支撐的支護形式;本工程基坑設(shè)計深度15.50 ~16.60m,支護周長738m,基坑安全等級為一級,地下連續(xù)墻為永久性結(jié)構(gòu),正常使用年限與主體結(jié)構(gòu)相同;并根據(jù)周邊環(huán)境情況不同和地質(zhì)條件的不同,將基坑分成9 個支護設(shè)計區(qū),分別為:N1 區(qū)~N9 區(qū)。地下連續(xù)墻混凝土強度等級為C35,地下連續(xù)墻的抗?jié)B等級為P8。地連墻頂設(shè)置截面為800/1000X1000 的冠梁。設(shè)置兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐,內(nèi)支撐主撐截面均為1000x1000。地連墻保護層為70,其它結(jié)構(gòu)鋼筋保護層為30。標(biāo)準單元槽段的長度為6m:采用對稱配筋,并且根據(jù)需要情況分成多種墻段配筋; 地下連續(xù)墻鋼筋籠要求整體制作,縱筋和分布筋交叉點50%點焊,50%綁扎,桁架處及吊點處應(yīng)100%點焊、整片制作鋼筋籠平臺應(yīng)平整;要求采用整體吊裝,吊裝時嚴格檢查垂直度,根據(jù)起吊情況可以適當(dāng)增減籠骨筋。
根據(jù)連續(xù)墻施工工藝流程結(jié)合項目實際情況分析了地下連續(xù)墻施工控制要點:
圖1 連續(xù)墻施工工藝流程圖
(1)前期清表和查勘、以及清障:由于項目所處位置環(huán)境復(fù)雜及場地歷史遺留問題導(dǎo)致本項目施工場地內(nèi)無可供參考的具體圖紙或有關(guān)情況說明,導(dǎo)致對場地內(nèi)的管線埋設(shè)、地下埋物等情況均不清晰,因此在導(dǎo)槽施工時出現(xiàn)以下問題:
①在基坑西北角發(fā)現(xiàn)有一條未遷改完成的燃氣管道。對此需建設(shè)單位積極協(xié)調(diào)有關(guān)管線單位到場交底,要求施工單位根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定周邊環(huán)境管線保護專項方案并報各管線單位報備,在施工范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)有未知管線的及時通知相關(guān)方到場遷改。
②在場地南側(cè)導(dǎo)墻開挖時發(fā)現(xiàn)一側(cè)有4m 多深、100m長的水泥攪拌樁止水帷幕。由于水泥攪拌樁止水帷幕處于地連墻中心一半位置且經(jīng)抽芯送檢初步判斷強度達10M Pa,與另一側(cè)可塑-硬塑狀粉質(zhì)黏土層強度(約5MPa)相差較大,若不處理將極易在該段地連墻施工時發(fā)生偏位,對此使用旋挖機清障。
③場地西北角導(dǎo)墻區(qū)域發(fā)現(xiàn)有不規(guī)則布置的30 多條預(yù)應(yīng)力管樁。因預(yù)應(yīng)管樁強度高,地下連續(xù)墻的銑槽機無法直接破除成槽、成槽進度過慢或產(chǎn)生槽段傾斜等狀況。對此施工單位使用鉆機探明的管樁深度、管徑等,并據(jù)此編制經(jīng)濟合理/技術(shù)可行的專項清障方案,經(jīng)各方審查通過后進行清障。
④南區(qū)場地原為魚塘,淤泥層深度達4 米且為剛回填的松散土質(zhì),導(dǎo)致地連墻無法成槽或存在極大塌孔隱患。對存在淤泥層或者松散土層,需采取水泥攪拌樁方式進行固化后方可進行地連墻開槽施工。
(2)導(dǎo)墻的放線定位、開挖(要中線控制兩邊寬度、深度,保證內(nèi)墻面與地連墻縱軸線平行度誤差在±10mm以內(nèi),特別注意因?qū)儆谟谰媒Y(jié)構(gòu)的一部分需保證寬度比圖紙要求大6cm 且小于10cm)。
(3)鋼筋制安(控制接頭、彎鉤及拉結(jié)筋布設(shè)、防溢泄水管預(yù)埋等)。
(4)混凝土澆筑(厚度控制、振搗及收面保證頂面平整度±5mm)。
(5)拆模后的防止變形(需強度達90%以上方可進行拆模成槽施工,并為保證導(dǎo)槽內(nèi)垂直度誤差在5‰以內(nèi)、成槽后不出現(xiàn)變形或底部泡水掏空狀況,一般采取回頂或槽內(nèi)回填土方)。
(1)槽段開挖 地下連續(xù)墻遵循“先易后難、先標(biāo)準槽段后拐角槽段”的順序安排槽段開挖施工。抓斗就位用鋼尺測量防止超挖或欠挖(注意:在各轉(zhuǎn)角處需向外延伸,以滿足槽段斷面尺寸及鉆孔入巖需要且要求槽段最小長度不少于4m(因成槽機架寬度2.8m、兩邊接口箱各500mm)),同時控制槽寬誤差在0 ~+50mm 以內(nèi)、槽長度誤差在±50mm 以內(nèi)。
(2)槽深檢測采用標(biāo)準測繩、測錘測量及機載PED測試,控制槽深誤差在+100mm ~-200mm 以內(nèi)。
(3)用超聲波測壁儀器在槽段內(nèi)左中右三個位置上分別掃描槽壁壁面,掃描記錄中壁面最大凸出量或凹進量(以導(dǎo)墻面為掃描基準面)與槽段深度之比即為壁面垂直度,三個位置的平均值即為槽段壁面平均垂直度,且需保證垂直度允許偏差<1/300。
(4)沉渣量一般在清槽后采用測繩檢測,所測數(shù)據(jù)與成槽時所測數(shù)值之差即為沉渣厚度,槽底沉渣厚度一般要求小于100mm。
(1)鋼筋籠平臺是用120mm 工字鋼焊成的平面框架結(jié)構(gòu),其要縱橫垂直,周正水平,整體穩(wěn)固。
(2)焊接鋼筋桁架時,應(yīng)按要求預(yù)留出灌注管的位置,兩導(dǎo)管間距不應(yīng)大于3.5m,導(dǎo)管距槽段端部距離不應(yīng)大于1.5m。
(3)對焊鋼筋接頭軸線位移偏差不能大于0.1d。同一截面上接頭數(shù)應(yīng)小于50%,接頭位置錯開距離應(yīng)大于30d。
(4)焊縫必須飽滿,無漏焊現(xiàn)象。焊縫長度必須符合單面焊不小于5d,雙面焊不小于10d。
(5)鋼筋籠起吊點的加固(增加吊環(huán)、增加水平桁架等)。
(6)后施工地連墻與先施工完成的地連墻工字鋼接口側(cè)鋼筋籠需制作成魚嘴型,以保證順利入槽。
(1)嚴格按照基坑檢測方案預(yù)埋測斜管、聲測管、土壓力計等。連續(xù)墻內(nèi)側(cè)固定預(yù)埋管聲測管、側(cè)斜管應(yīng)防止施工中被壓扁或變形。預(yù)埋管應(yīng)從墻底開始設(shè)置,垂直均勻分布直到高出樁面50cm,管底用需封閉、上端管口要設(shè)帽,以防雜物堵塞,檢測時又便于打開。
(2)控制支撐預(yù)埋件水平及高程誤差不大于±5mm、預(yù)埋件中心線位移偏差不大于±10mm。預(yù)埋接駁器位置及高程誤差不超過±10mm。
(1)鋼筋籠吊裝方案需單獨編制及進行專家論證(本項目單個鋼筋籠長度23 ~27 米、重量約19t ~26t,屬于超過一定規(guī)模的危大工程,而施工單位常把鋼筋籠制作及吊裝放在基坑支護論證方案中且專家一般不會專門針對該內(nèi)容進行論證);其次進場設(shè)備需及時報驗,確保滿足方案要求的設(shè)備噸位;最后注意區(qū)分靠土側(cè)和內(nèi)側(cè)(一般以預(yù)埋錨件、鋼板等區(qū)分)。
(2)鋼筋籠制作平臺基本在場地中間固定位置,而需吊裝的導(dǎo)墻施工位置最遠有上百米距離,鋼筋籠體積龐大、重量超重,加上調(diào)運的大型設(shè)備履帶吊自重極大(以主吊QUY100A 液壓履帶吊為參考、自重約105噸),因此對調(diào)運道路要求極高。可由于基坑范圍大,開發(fā)商為節(jié)約成本不同意對場地進行環(huán)場硬化、而一般磚渣鋪設(shè)的路基+鋪鋼板路面又不能完全滿足要求,為保證項目施工安全,經(jīng)討論后確定了鋼筋混凝土預(yù)制板鋪路方案(首先預(yù)制足夠數(shù)量規(guī)格為2.5mX3m、內(nèi)設(shè)ф18@200 雙層鋼筋網(wǎng)、厚度為200mm 的一塊塊預(yù)制板,并預(yù)留拼裝連接口;接著根據(jù)不同區(qū)域地下連續(xù)墻施工狀況平整路基后鋪設(shè)鋼筋混凝土預(yù)制板路面)。這不但節(jié)約成本、可循環(huán)周轉(zhuǎn)和回收利用、同時能保證現(xiàn)場安全文明施工。
(3)鋼筋籠吊裝:
a.吊裝作業(yè)時,吊裝現(xiàn)場設(shè)專人指揮,起重機司機和指揮信號工必須經(jīng)過培訓(xùn)考核合格,取得相關(guān)專業(yè)操作證。非施工人員禁止入內(nèi),現(xiàn)場工程師必須在現(xiàn)場監(jiān)督。
b.吊裝作業(yè)前應(yīng)對起重吊裝設(shè)備、鋼絲繩、攬風(fēng)繩、鏈條、吊鉤等各種機具進行檢查,必須保證安全可靠。要對鋼筋籠進行仔細檢查,清理鋼筋籠上的工具及雜物,以防起吊時墜落傷人。
c.起吊時,吊鉤鋼絲繩應(yīng)保持垂直。兩臺吊機共同工作,必須隨時掌握各起重機起升的同步性。
d.起吊時不能使鋼筋籠在地面上拖引,以防造成下端鋼筋彎曲變形。而出現(xiàn)鋼筋籠散架或者變形問題主要原因是加固桁架設(shè)置不夠,特別是在鋼筋籠起立過程中若水平桁架設(shè)置不足或者焊接加固不牢,極易出現(xiàn)鋼筋籠焊接點崩脫、豎向及橫向鋼筋散架造成鋼筋籠變形嚴重。對此需立即停止鋼筋籠吊裝,并擺平放置后重新加固。
e.吊起鋼筋籠時,應(yīng)先吊離地面200 ~500mm,靜止約30 秒,檢查并確認起重機的穩(wěn)定性、制動器可靠性和綁扎牢固后,才能繼續(xù)起吊。鋼筋籠起吊旋轉(zhuǎn)時,速度要均勻平穩(wěn),以免鋼筋籠在空中擺動發(fā)生危險。
f.吊鋼筋籠行走時起重臂應(yīng)在履帶正前方,要注意地面平整和堅實情況,防止歪斜傾倒。
g.鋼筋籠入槽時,嚴禁起重臂擺動而使鋼筋籠產(chǎn)生橫向擺動,造成槽壁坍塌。如不能順利入槽,應(yīng)該重新吊出,查明原因,不能強行插放。
(1)混凝土供應(yīng)問題:由于項目處于小區(qū)內(nèi)、周邊交通繁忙、早晚高峰期限行等因素,要求施工單位每天控制混凝土澆筑時間段,避免澆筑過程斷料或施工過夜擾民等。并保證混凝土供應(yīng)強度滿足40-60m3/h、現(xiàn)場至少2 臺混凝土運輸車等待澆注、待料時間≤30min。
(2)混凝土材料控制:嚴格按照設(shè)計圖紙要求審查混凝土配合比、砼塌落度控制在180 ~220mm 之間、嚴禁現(xiàn)場加水。
(3)導(dǎo)管下完后在2h 內(nèi)應(yīng)澆筑砼,否則需要重新清漿換渣。一槽段澆筑時間控制在3h 內(nèi)。
(4)第一次放料必須迅速及時,一般在5 至6 分鐘內(nèi)把料澆筑完畢。
(5)應(yīng)注意其澆注的同步性,保持各導(dǎo)管處混凝土面呈水平狀態(tài)上升,保證高差不大于300mm。
(6)及時做好導(dǎo)管拆除記錄工作,包括(混凝土高度,導(dǎo)管長度,埋深),保證導(dǎo)管埋深在2-6m 之間。
(7)隨時對澆筑放量進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)超灌量較大時,做好記錄。超灌高度控制在20 ~30cm 之間,最好用PVC 管或竹竿在一定位置表上記號測量。
本項目采用工字鋼接頭形式,處理好接頭施工是連續(xù)墻施工的關(guān)鍵:
(1)保證工字鋼與鋼筋的焊接牢固可靠,鋼板保證平直,不能撓角。
(2)為了防止接頭漏水,“工”型鋼板接頭采取雙面滿焊,同時再在兩端的超挖部分均勻充填沙包并預(yù)留2個注漿孔,在連續(xù)墻達到設(shè)計強度的70%后灌注膨脹水泥砂漿。
(3)在后施工槽成槽后采用沖樁機帶動特制刷壁器緊靠“工”字鋼腹板上下移動、清刷,保證鋼板表面不再附有泥皮、泥塊。根據(jù)施工經(jīng)驗,刷槽次數(shù)一般為5 至10 次之間。
(1)由于項目沒有每一幅地連墻的詳勘報告,設(shè)計根據(jù)項目周邊環(huán)境和不同初勘鉆孔的地質(zhì)資料將地連墻分成N1 ~N9 區(qū)且各個區(qū)進入基坑底深度不一。為保證支護結(jié)構(gòu)安全,按照設(shè)計圖紙要求高低區(qū)交接時,要求先完成在進入基坑底深度較深一側(cè)的臨近地連墻施工后再進行交接處地連墻施工,而且鋼筋籠制作時靠近深側(cè)的鋼筋籠按深側(cè)預(yù)制鋼筋籠、靠深度較淺一側(cè)則按淺側(cè)地連墻鋼筋籠大樣預(yù)制鋼筋籠及工字鋼接口,形成不同長度的異型鋼筋籠。若相鄰兩幅地連墻深度相差較大時(3m 以上),必要時可在該幅地連墻中間增加地勘鉆孔,并根據(jù)地勘資料調(diào)整該幅地連墻施工大樣。
(2)變形截面交接處施工:本項目設(shè)計有兩種厚度的地連墻,為保證交界處地連墻施工質(zhì)量,要求靠基坑內(nèi)側(cè)的鋼筋籠保證在同一水平面上。且為保證在厚度分界處不出現(xiàn)滲漏,要求在地連墻厚度分界處外側(cè)各增設(shè)2 根相互搭接的三管旋噴樁,搭接旋噴樁的設(shè)計樁徑≥ф600mm,旋噴樁應(yīng)進入坑底以下2m。
(3)轉(zhuǎn)角位地連墻施工;由于基坑為不規(guī)則形狀,轉(zhuǎn)角位特別多。為保證轉(zhuǎn)角位地連墻施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全,要求轉(zhuǎn)角位地連墻鋼筋籠嚴格按設(shè)計提供的不同角度的異型鋼筋籠一次性進行制作到位,嚴禁將轉(zhuǎn)角位置鋼筋籠分開制作后拼裝,同時保證轉(zhuǎn)角地連墻澆筑振搗質(zhì)量,避免轉(zhuǎn)角位置出現(xiàn)變形或滲漏狀況。
(1)揚塵、噪音控制:因項目處于小區(qū)內(nèi),若揚塵和噪音控制不到位極易產(chǎn)生投訴。對此要求施工單位除盡量硬化場地及在項目圍蔽圍墻上安裝噴淋系統(tǒng)外,及時對裸土進行綠網(wǎng)覆蓋,還增設(shè)兩臺流動噴霧灑水車,不定時灑水揚塵。同時根據(jù)居民正常作息時間和節(jié)假日調(diào)整施工作業(yè)時間。
(2)安全防護:由于場地限制,本項目基坑頂排水溝設(shè)置在冠梁頂,因此在地連墻施工時,導(dǎo)槽兼做排水明溝,為保證安全,需做好導(dǎo)槽排水溝的立面及平面防護,現(xiàn)場實際要求使用定型防護鋼網(wǎng)全覆蓋防護。
(3)臨時用電安全:由于基坑周長約700 多m,要求在基坑合理位置布設(shè)多個二級配電箱,避免電纜延伸過長。而為保證鋼筋加工場雨天用電安全,要求施工單位設(shè)置可移動伸縮的遮蓋防護棚。
地下連續(xù)墻支護施工對后續(xù)施工質(zhì)量和安全有著非常重大的影響,且該施工控制要素非常多,這要求參建各方認真履職、嚴格按照設(shè)計圖紙要求及有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進行施工。并從項目實際情況出發(fā),制定科學(xué)合理的施工方案并不斷調(diào)整優(yōu)化。同時加強施工過程的質(zhì)量管控、安全文明施工管理,確保項目地連墻支護施工安全順利地按時保質(zhì)完成。