文/莫煥榮 廣州市房實(shí)建設(shè)工程管理有限公司 廣東廣州 510000
隨著經(jīng)濟(jì)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(chǎng)地狹窄的局限、周邊環(huán)境的復(fù)雜,基本無法實(shí)施放坡式基坑開挖,因此導(dǎo)致地下連續(xù)墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)成為了最優(yōu)最安全的支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇之一,本人親自參與管控的項(xiàng)目就是如此。
擬建項(xiàng)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(gè)4 層的地下室,基坑開挖深度約17m,基坑安全等級(jí)為一級(jí)。擬建場(chǎng)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(qiáng)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(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn),且軟土在無側(cè)向支檔時(shí)容易流變,形成邊坡
失穩(wěn),故應(yīng)采取有效的支護(hù)措施,作好基坑支護(hù)和必要截水工作,保證坑壁穩(wěn)定和施工安全。根據(jù)場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告,并結(jié)合場(chǎng)地周邊的環(huán)境情況。本工程的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用800/1000 厚地下連續(xù)墻+2 道鋼筋砼支撐的支護(hù)形式;本工程基坑設(shè)計(jì)深度15.50 ~16.60m,支護(hù)周長(zhǎng)738m,基坑安全等級(jí)為一級(jí),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(gè)支護(hù)設(shè)計(jì)區(qū),分別為:N1 區(qū)~N9 區(qū)。地下連續(xù)墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,地下連續(xù)墻的抗?jié)B等級(jí)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(hù)層為70,其它結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層為30。標(biāo)準(zhǔn)單元槽段的長(zhǎng)度為6m:采用對(duì)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(diǎn)50%點(diǎn)焊,50%綁扎,桁架處及吊點(diǎn)處應(yīng)100%點(diǎn)焊、整片制作鋼筋籠平臺(tái)應(yīng)平整;要求采用整體吊裝,吊裝時(shí)嚴(yán)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(xiàng)目實(shí)際情況分析了地下連續(xù)墻施工控制要點(diǎn):
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(xiàng)目所處位置環(huán)境復(fù)雜及場(chǎng)地歷史遺留問題導(dǎo)致本項(xiàng)目施工場(chǎng)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(duì)場(chǎng)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(shí)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?xì)夤艿?。?duì)此需建設(shè)單位積極協(xié)調(diào)有關(guān)管線單位到場(chǎng)交底,要求施工單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定周邊環(huán)境管線保護(hù)專項(xiàng)方案并報(bào)各管線單位報(bào)備,在施工范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)有未知管線的及時(shí)通知相關(guān)方到場(chǎng)遷改。
②在場(chǎng)地南側(cè)導(dǎo)墻開挖時(shí)發(fā)現(xiàn)一側(cè)有4m 多深、100m長(zhǎng)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(qiáng)度達(dá)10M Pa,與另一側(cè)可塑-硬塑狀粉質(zhì)黏土層強(qiáng)度(約5MPa)相差較大,若不處理將極易在該段地連墻施工時(shí)發(fā)生偏位,對(duì)此使用旋挖機(jī)清障。
③場(chǎng)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(qiáng)度高,地下連續(xù)墻的銑槽機(jī)無法直接破除成槽、成槽進(jìn)度過慢或產(chǎn)生槽段傾斜等狀況。對(duì)此施工單位使用鉆機(jī)探明的管樁深度、管徑等,并據(jù)此編制經(jīng)濟(jì)合理/技術(shù)可行的專項(xiàng)清障方案,經(jīng)各方審查通過后進(jìn)行清障。
④南區(qū)場(chǎng)地原為魚塘,淤泥層深度達(dá)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(duì)存在淤泥層或者松散土層,需采取水泥攪拌樁方式進(jìn)行固化后方可進(jìn)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(qiáng)度達(dá)90%以上方可進(jìn)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(zhǔn)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(cè)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(zhǎng)度不少于4m(因成槽機(jī)架寬度2.8m、兩邊接口箱各500mm)),同時(shí)控制槽寬誤差在0 ~+50mm 以內(nèi)、槽長(zhǎng)度誤差在±50mm 以內(nèi)。
(2)槽深檢測(cè)采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)繩、測(cè)錘測(cè)量及機(jī)載PED測(cè)試,控制槽深誤差在+100mm ~-200mm 以內(nèi)。
(3)用超聲波測(cè)壁儀器在槽段內(nèi)左中右三個(gè)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(jìn)量(以導(dǎo)墻面為掃描基準(zhǔn)面)與槽段深度之比即為壁面垂直度,三個(gè)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(cè)繩檢測(cè),所測(cè)數(shù)據(jù)與成槽時(shí)所測(cè)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(tái)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(shí),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(duì)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(cuò)開距離應(yīng)大于30d。
(4)焊縫必須飽滿,無漏焊現(xiàn)象。焊縫長(zhǎng)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(diǎn)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(yán)格按照基坑檢測(cè)方案預(yù)埋測(cè)斜管、聲測(cè)管、土壓力計(jì)等。連續(xù)墻內(nèi)側(cè)固定預(yù)埋管聲測(cè)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(cè)時(shí)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(dú)編制及進(jìn)行專家論證(本項(xiàng)目單個(gè)鋼筋籠長(zhǎng)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(hù)論證方案中且專家一般不會(huì)專門針對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行論證);其次進(jìn)場(chǎng)設(shè)備需及時(shí)報(bào)驗(yàn),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(tái)基本在場(chǎng)地中間固定位置,而需吊裝的導(dǎo)墻施工位置最遠(yuǎn)有上百米距離,鋼筋籠體積龐大、重量超重,加上調(diào)運(yùn)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(duì)調(diào)運(yùn)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(duì)場(chǎng)地進(jìn)行環(huán)場(chǎng)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(xiàng)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(shí)能保證現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工。
(3)鋼筋籠吊裝:
a.吊裝作業(yè)時(shí),吊裝現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人指揮,起重機(jī)司機(jī)和指揮信號(hào)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(chǎng)工程師必須在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。
b.吊裝作業(yè)前應(yīng)對(duì)起重吊裝設(shè)備、鋼絲繩、攬風(fēng)繩、鏈條、吊鉤等各種機(jī)具進(jìn)行檢查,必須保證安全可靠。要對(duì)鋼筋籠進(jìn)行仔細(xì)檢查,清理鋼筋籠上的工具及雜物,以防起吊時(shí)墜落傷人。
c.起吊時(shí),吊鉤鋼絲繩應(yīng)保持垂直。兩臺(tái)吊機(jī)共同工作,必須隨時(shí)掌握各起重機(jī)起升的同步性。
d.起吊時(shí)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(diǎn)崩脫、豎向及橫向鋼筋散架造成鋼筋籠變形嚴(yán)重。對(duì)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(shí),應(yīng)先吊離地面200 ~500mm,靜止約30 秒,檢查并確認(rèn)起重機(jī)的穩(wěn)定性、制動(dòng)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(shí),速度要均勻平穩(wěn),以免鋼筋籠在空中擺動(dòng)發(fā)生危險(xiǎn)。
f.吊鋼筋籠行走時(shí)起重臂應(yīng)在履帶正前方,要注意地面平整和堅(jiān)實(shí)情況,防止歪斜傾倒。
g.鋼筋籠入槽時(shí),嚴(yán)禁起重臂擺動(dòng)而使鋼筋籠產(chǎn)生橫向擺動(dòng),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(qiáng)行插放。
(1)混凝土供應(yīng)問題:由于項(xiàng)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(shí)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(qiáng)度滿足40-60m3/h、現(xiàn)場(chǎng)至少2 臺(tái)混凝土運(yùn)輸車等待澆注、待料時(shí)間≤30min。
(2)混凝土材料控制:嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求審查混凝土配合比、砼塌落度控制在180 ~220mm 之間、嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間控制在3h 內(nèi)。
(4)第一次放料必須迅速及時(shí),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(shí)做好導(dǎo)管拆除記錄工作,包括(混凝土高度,導(dǎo)管長(zhǎng)度,埋深),保證導(dǎo)管埋深在2-6m 之間。
(7)隨時(shí)對(duì)澆筑放量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)超灌量較大時(shí),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(hào)測(cè)量。
本項(xiàng)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(shí)再在兩端的超挖部分均勻充填沙包并預(yù)留2個(gè)注漿孔,在連續(xù)墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)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(jī)帶動(dòng)特制刷壁器緊靠“工”字鋼腹板上下移動(dòng)、清刷,保證鋼板表面不再附有泥皮、泥塊。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),刷槽次數(shù)一般為5 至10 次之間。
(1)由于項(xiàng)目沒有每一幅地連墻的詳勘報(bào)告,設(shè)計(jì)根據(jù)項(xiàng)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(gè)區(qū)進(jìn)入基坑底深度不一。為保證支護(hù)結(jié)構(gòu)安全,按照設(shè)計(jì)圖紙要求高低區(qū)交接時(shí),要求先完成在進(jìn)入基坑底深度較深一側(cè)的臨近地連墻施工后再進(jìn)行交接處地連墻施工,而且鋼筋籠制作時(shí)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(zhǎng)度的異型鋼筋籠。若相鄰兩幅地連墻深度相差較大時(shí)(3m 以上),必要時(shí)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(xiàng)目設(shè)計(jì)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(jì)樁徑≥ф600mm,旋噴樁應(yīng)進(jìn)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(yán)格按設(shè)計(jì)提供的不同角度的異型鋼筋籠一次性進(jìn)行制作到位,嚴(yán)禁將轉(zhuǎn)角位置鋼筋籠分開制作后拼裝,同時(shí)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(yáng)塵、噪音控制:因項(xiàng)目處于小區(qū)內(nèi),若揚(yáng)塵和噪音控制不到位極易產(chǎn)生投訴。對(duì)此要求施工單位除盡量硬化場(chǎng)地及在項(xiàng)目圍蔽圍墻上安裝噴淋系統(tǒng)外,及時(shí)對(duì)裸土進(jìn)行綠網(wǎng)覆蓋,還增設(shè)兩臺(tái)流動(dòng)噴霧灑水車,不定時(shí)灑水揚(yáng)塵。同時(shí)根據(jù)居民正常作息時(shí)間和節(jié)假日調(diào)整施工作業(yè)時(shí)間。
(2)安全防護(hù):由于場(chǎng)地限制,本項(xiàng)目基坑頂排水溝設(shè)置在冠梁頂,因此在地連墻施工時(shí),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(hù),現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求使用定型防護(hù)鋼網(wǎng)全覆蓋防護(hù)。
(3)臨時(shí)用電安全:由于基坑周長(zhǎng)約700 多m,要求在基坑合理位置布設(shè)多個(gè)二級(jí)配電箱,避免電纜延伸過長(zhǎng)。而為保證鋼筋加工場(chǎng)雨天用電安全,要求施工單位設(shè)置可移動(dòng)伸縮的遮蓋防護(hù)棚。
地下連續(xù)墻支護(hù)施工對(duì)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(rèn)真履職、嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求及有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行施工。并從項(xiàng)目實(shí)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(shí)加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量管控、安全文明施工管理,確保項(xiàng)目地連墻支護(hù)施工安全順利地按時(shí)保質(zhì)完成。