李 春
(上海市建工機(jī)械工程有限公司,上海 200010)
在地下連續(xù)墻施工時(shí)會對周邊建筑物和環(huán)境產(chǎn)生安全性和使用性的影響,這一點(diǎn)在對周邊隧道的影響中尤為明顯。如果沒有對地下連續(xù)墻施工展開相應(yīng)的措施,不僅會影響到地下連續(xù)墻施工的質(zhì)量,還會影響到周邊環(huán)境的安全性,嚴(yán)重的情況下,還會導(dǎo)致周邊土體變形,產(chǎn)生沉降,造成既有建筑物、隧道發(fā)生變形及墻體開裂等危害,因此減少地下連續(xù)墻施工對周邊隧道的影響有著十分重要的意義。
本工程主要由三棟15層~16層的獨(dú)立高層組成,本次施工針對596地塊S1樓、S2樓及室外總體,地塊占地面積11 866.7 m2。其中:S1樓地下3層,地下建筑面積為17 920 m2,地上16層,地上建筑面積32 110 m2,建筑高度80 m;S2樓地下3層,地下建筑面積為11 932 m2,地上15層,地上建筑面積16 900 m2,建筑高度77.2 m。
基坑圍護(hù)采用地下連續(xù)墻施工,并附加三軸攪拌樁槽壁加固??觾?nèi)加固采用三軸水泥土攪拌樁施工,槽壁加固與坑內(nèi)加固間隙處填充加固及局部深坑加固均采用二重管高壓旋噴樁施工??拷罔F側(cè)地墻接縫處采用RJP大直徑高壓旋噴樁止水加固。
1)淺層雜填土。
根據(jù)現(xiàn)場勘察情況,場地內(nèi)淺部分布有3.60 m~7.70 m厚的雜填土,表層有2層~3層混凝土地坪,局部有4層水泥地坪,淺層填土成分較為復(fù)雜,含大量碎石、混凝土碎塊、生活垃圾,施工前需對上部雜填土進(jìn)行必要的處理,以消除其不利影響,基礎(chǔ)施工時(shí),應(yīng)加強(qiáng)驗(yàn)槽工作。
2)地下障礙物。
經(jīng)勘察,擬建596地塊南塊有人防,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),頂板埋深約1.00 m,底板埋深約3.80 m,施工時(shí)應(yīng)予以注意,需對人防區(qū)域進(jìn)行確認(rèn)后采取相應(yīng)措施處理,以消除其不利影響。596地塊北塊J28孔開孔時(shí),上部水泥地坪打開后下部有水坑。
1)地鐵、隧道。
本工程地鐵9號線穿越擬建596地塊、南側(cè)鄰近復(fù)興東路隧道(距本場地基坑邊界最近距離約8.0 m),見圖1。
2)場地周邊建筑及道路、防汛墻。
596地塊北側(cè)為交通銀行,距本場地基坑邊界最近距離約19 m;西側(cè)為中山東二路,道路邊線距本場地基坑邊界最近約7.10 m;南側(cè)為黃浦江、十六鋪碼頭,碼頭建筑距本場地基坑邊界最近約17 m,黃浦江防汛墻駁岸距離本場地基坑邊界最近約34 m。
軌道交通9號線區(qū)間隧道在本工程兩個(gè)基坑中間穿越,與圍護(hù)結(jié)構(gòu)外邊平均距離約為8 m。復(fù)興路越江隧道在S2基坑南側(cè),與圍護(hù)結(jié)構(gòu)外邊平均距離約為7.3 m,見圖2,圖3。
因此在本工程施工時(shí)必須采取針對性措施,確保軌道交通9號線及復(fù)興路越江隧道的正常運(yùn)營。
1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,在施工臨地鐵及隧道側(cè)三軸槽壁加固前,需進(jìn)行非原位試驗(yàn),并且要求監(jiān)測單位在距離試驗(yàn)樁外側(cè)3 m,6 m,9 m三個(gè)位置處布設(shè)土體側(cè)斜管[1]。待測斜管數(shù)據(jù)穩(wěn)定后開始施工,施工中單根試樁下鉆到1/2、下鉆到底、提升到1/2及提升到頂各測一次。施工完畢后,間隔2 h連續(xù)測三次,之后按照6 h間隔,連續(xù)監(jiān)測直至測斜管穩(wěn)定。
2)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),先后調(diào)整了兩次施工參數(shù),最終采用下沉速度0.3 m/min,提升速度0.5 m/min,泥漿泵檔位為1檔,水泥摻量20%,水灰比1.2作為隧道側(cè)槽壁加固施工參數(shù)。按上述參數(shù)施工的三軸槽壁加固對周邊土體(6 m處)的擠壓影響小于2 mm,提交報(bào)告至地鐵監(jiān)護(hù)部門批準(zhǔn)后,開始施工隧道側(cè)三軸槽壁加固,施工按先外后內(nèi)原則,即先施工靠近隧道側(cè)(基坑外側(cè))的槽壁加固,后施工遠(yuǎn)離地鐵側(cè)(基坑內(nèi)側(cè))的槽壁加固,按做一跳五進(jìn)行跳倉施工。
3)鉆機(jī)控制與壓漿泵聯(lián)動,一旦出現(xiàn)異常情況必須同步停止噴漿提升作業(yè),待設(shè)備檢修完畢后對中斷部位上下各1 m范圍進(jìn)行復(fù)噴[1]。同時(shí)與地鐵監(jiān)護(hù)部門保持聯(lián)系,根據(jù)每天的監(jiān)測數(shù)據(jù)來調(diào)整施工區(qū)域,即若某一區(qū)域變形量較大則待該區(qū)域應(yīng)力釋放后再行施工。
4)施工完畢28 d后進(jìn)行現(xiàn)場取芯抽檢,地鐵側(cè)28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.0 MPa,符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。同時(shí)檢測結(jié)果報(bào)地鐵監(jiān)護(hù)等部門確認(rèn)后進(jìn)行地墻施工以及下一階段的后續(xù)工程施工。
5)同時(shí)嚴(yán)格控制水灰比及下沉提升速度,以此來保證槽壁加固的均勻性及強(qiáng)度,使其成為地下連續(xù)墻與外側(cè)土體之間一道有一定強(qiáng)度的壩體,減小地墻施工對外側(cè)土體的擾動,起到良好的阻隔作用。
1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求地墻正式施工前先進(jìn)行非原位的試成槽[3],我們利用非地鐵側(cè)地墻作為試驗(yàn)槽段進(jìn)行試成槽試驗(yàn),來了解現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)條件對地墻施工的影響,即成槽機(jī)的成槽速率、泥漿配置參數(shù)、鋼筋籠制作時(shí)間、混凝土運(yùn)至本工地的時(shí)間等,同時(shí)在該幅地墻外側(cè)6 m處設(shè)置土體測斜管,以模擬監(jiān)測地墻施工對地鐵隧道的影響。并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),調(diào)整了泥漿參數(shù),鋼筋籠桁架布置以此減少了鋼筋籠下放時(shí)間,并縮減了混凝土運(yùn)輸路線等,以此來確保將隧道影響控制在最小范圍。
2)對于護(hù)壁泥漿的配制,我們采用山東濰坊購買的鈉基土與清水調(diào)配,經(jīng)過多次調(diào)制試驗(yàn),并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工時(shí)測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,最終確定了適合本場地地質(zhì)條件的泥漿配比,以確保泥漿護(hù)壁性能;每次槽段中回收的泥漿,都必須經(jīng)過泥沙分離器凈化處理,并對其主要性能指標(biāo)進(jìn)行再次測試,根據(jù)實(shí)測指標(biāo)進(jìn)行重新配制。同時(shí)每次回收的最后10%~20%泥漿作為廢漿處理,直接外運(yùn)。
3)為了減少土體變形,我們合理安排地鐵側(cè)與非地鐵側(cè)地墻的施工順序,均采取間隔法組織施工,做一跳四[2],即先地鐵側(cè)施工一幅,非地鐵側(cè)施工一幅,再施工地鐵側(cè)時(shí)間隔4幅施工,非地鐵側(cè)施工一幅,以此類推。
4)為防止深槽塌空,嚴(yán)格控制臨地鐵側(cè)的單幅地連墻施工時(shí)間,同時(shí)根據(jù)地鐵運(yùn)營時(shí)間,錯峰施工。
5)采用信息化動態(tài)施工技術(shù),即隨時(shí)根據(jù)地鐵監(jiān)測部門發(fā)給我們的監(jiān)測數(shù)據(jù),及時(shí)調(diào)整施工部位及相關(guān)參數(shù)。如隧道變形沒有異常變化,繼續(xù)施工。如監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,則立即暫停施工,并與各相關(guān)單位進(jìn)行分析是否需要回填粘土以此來減少隧道變形影響,或根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際完成情況來決定是否快速完成該幅地墻施工。
地墻施工質(zhì)量的好壞會直接影響此后基坑開挖時(shí)的安全,同時(shí)也決定了對地鐵及隧道影響的程度。因此為加強(qiáng)對地鐵及隧道的保護(hù),我們制訂以下針對性措施。
1)地墻施工時(shí)泥漿的供應(yīng)必須及時(shí),不得出現(xiàn)泥漿液面高度低于導(dǎo)墻頂面以下30 cm~50 cm[3],成槽機(jī)抓斗提出槽段時(shí),立即進(jìn)行補(bǔ)漿操作,控制泥漿液面的落差,避免引起槽壁坍塌。
2)每幅地墻施工必須做到連續(xù),同時(shí)在保證質(zhì)量的前提下縮減各工序銜接時(shí)間,使整幅地墻施工速度盡量縮短,同時(shí)減少重型車輛及材料在施工的地墻附近長時(shí)間停置,以此保證槽壁的穩(wěn)定。
3)對于異形地墻鋼筋籠的制作過程,我們安排專人進(jìn)行旁站監(jiān)督及現(xiàn)場即時(shí)查驗(yàn),以此來保證鋼筋籠的外形尺寸、焊接質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求。
4)我們要求成槽機(jī)駕駛員根據(jù)成槽機(jī)內(nèi)垂直度顯示儀上的數(shù)據(jù),及時(shí)調(diào)整成槽機(jī)抓斗動作,一旦發(fā)現(xiàn)垂直度產(chǎn)生偏差,立即使用推板進(jìn)行糾偏操作,若糾偏操作失效,則立即通知施工員,安排吊車使用特制修槽設(shè)備進(jìn)行修槽作業(yè),直至成槽機(jī)垂直度顯示儀上的數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
通過上述控制措施,本工程地下連續(xù)墻施工完畢后,周邊隧道的位移及變形均未超過設(shè)計(jì)報(bào)警值,最大程度減少了地下連續(xù)墻施工對隧道的影響。
在隧道邊施工地下連續(xù)墻時(shí),需做到以下幾點(diǎn):
1)地墻基槽壁加固均需進(jìn)行非原位的試驗(yàn),以此來確定臨近隧道區(qū)域的施工參數(shù);2)地墻施工必須在槽壁加固達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可實(shí)施;3)在施工中與隧道監(jiān)測方聯(lián)動,及時(shí)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)來調(diào)整施工參數(shù)或施工區(qū)域;4)嚴(yán)格控制施工時(shí)間,防止深槽塌空。同時(shí)對施工工程進(jìn)行全面的分析,包括施工計(jì)劃、施工所在地的水文地質(zhì)等多個(gè)方面展開具體的分析,找到控制的關(guān)鍵點(diǎn),展開具體的控制工作,以此降低影響,保證安全與質(zhì)量。