超深地下连续墙施工及监理控制要点

张永民,陈 翔

(1.杭州信达投资咨询估价监理有限公司,浙江 杭州 310007,2.杭州经济技术开发区建设工程质量安全监督站 310018)

1 工程概况

本工程位于天津市中心商务区。地上为写字楼及酒店式公寓两幢超高层建筑,写字楼最大高度313 m,酒店式公寓结构高度220 m,总建筑面积约为306 666 m2；两幢塔楼之间连接4层商业裙房,高24 m。地下5层,基坑周长约490 m,基坑占地面积约14 500 m2。

建筑±0.000 m标高相当于大沽标高3.250 m。建筑基底办公楼部位相对标高为-27.100 m,公寓楼部位基底相对标高为-26.100 m,其他地下室部分基底相对标高为-24.800 m。基坑开挖深度为24.8～27.1 m,电梯坑开挖深度为31.6 m,集水井开挖深度32.6 m,为超深基坑工程。

2 专业工程特点

本工程地下连续墙厚度为1 000(1 200)mm,有效墙长57.5 m,共计85幅,混凝土强度等级为水下C40P10,采用H型钢接头,成槽深度60.05 m,钢筋笼总长58.4 m,最大吨位79.74 t(含索具)。考虑到场地小、槽口焊接质量难以保证、清渣困难,且存在大面积塌方的风险,入槽时采用整体吊装,因此成槽及钢筋笼吊装难度较大。地下连续墙相关参数见表1。地下连续墙面布置见图1。

表1 地下连续墙设计参数

图1 地下连续墙平面布置图

3 地下连续墙施工质量监理控制要点

3.1 施工准备阶段的质量控制要点

1)资质审查 工程开工前,对施工单位及供货商进行资质审查,审查内容包括：营业执照、资质等级证书、安全生产许可证、进津备案及企业资信等。

2)设计交底与会审 根据业主提供的设计文件,项目监理部内部做好自审工作,并提交自审意见及建议。

3)方案审批与监理细则的编制 采用方案点评等方法审查施工单位提交的地下连续墙施工和钢筋笼吊装等方案,并提出审查意见,要求进行补充完善。

依据监理规划、专项施工方案和相关规范、技术标准、验收标准等,制定地下连续墙和钢筋笼吊装监理细则,作为监理人员实施监理的依据,对施工现场进行管控。

4)施工前组织召开监理交底会议,就监理工作程序，工艺环节技术要求及监理控制重点等向施工单位进行交底。

5)检查施工单位的现场准备工作情况,包括 三通一平、成槽机与履带吊等主要施工机械、临时用电、加工平台、泥浆系统、特种作业人员及交底等。

6)试成槽控制 施工前应先进行试成槽,以检验所采取的施工工艺、泥浆的配比、成槽机的选型等是否符合相应的要求,并可复核地质资料。经现场各方确认试成槽工艺参数,作为后续施工过程的重要依据。

3.2 施工阶段的质量控制要点

3.2.1 进场原材料的质量控制

检查材料进场时的质量证明文件,包括：生产许可证、产品合格证、检测报告、型式检验报告、质量保证书等,主要材料、设备、构配件等的品牌型号等必须满足合同约定。进场后及时进行见证取样送检。

3.2.2 地下连续墙施工工艺流程

地下连续墙主要施工工序包括导墙、成槽、吊放钢筋笼、浇注水下混凝土及成墙等多个环节。其主要工序过程见图2。

图2 成墙过程示意图

3.2.3 导墙

导墙是保证地下连续墙位置准确和成槽质量的关键,在施工期间,导墙将经常承受钢筋笼及吊装、浇注混凝土用的导管、成槽机等静、动荷载反复的作用,监理单位应督促施工单位严格按照设计要求施工,以确保导墙施工质量,在导墙混凝土强度未达到设计强度前,禁止吊机等重型设备在导墙附近停置或作业,防止导墙位移或开裂。 施工机械作业道路必须坚固,而且应与导墙翻边构筑成一体(图3所示)。

图3 导墙构造设计

3.2.4 成槽

1)成槽设备选型

根据施工工期,本工程采用宝峨60型、金泰SG60、SG50绳索式液压抓斗成槽机(图4)。

2)地下连续墙应预先在导墙上标出各槽段的范围和编号,正式开挖前,施工单位应填报地连墙开槽通知单,经监理验收合格后方可开槽。

3)挖槽次序应严格按照槽段分幅图进行,合理安排挖槽次序,防止由于次序不当造成槽段失去稳定或局部坍塌。如槽壁局部坍塌严重时,应将槽段回填后重新成槽。见图5。

4)垂直度控制 成槽时须时刻注意垂直度变化,做到随偏随纠。垂直度出现偏移严重的,应进行超声波测试,进行分析、纠偏。

5)槽段成槽结束后,对成槽宽度、深度、沉淤厚度及垂直度进行超声波检测,监理人员应见证监督检测过程,符合设计及规范要求后,方可吊放钢筋笼。见表2。

图4 成槽机施工示意图

图5 成槽示意图

序号检查项目允许偏差控制等级检查方法1成槽垂直度<1/300(永久结构)<1/150(临时结构)主控项目超声波测槽仪或成槽机监测系统2成槽深度/mm+100一般项目超声波测槽仪3沉渣厚度/mm≤100(永久结构)≤200(临时结构)一般项目重锤测或沉积物测定仪

6)泥浆性能检测

①在地下连续墙成槽过程中,泥浆的作用为：护壁、携渣、冷却机具和切土润滑,其中护壁最为重要。

泥浆在使用前,应根据材料和地质条件进行室内性能试验。 新拌制的泥浆应放置24 h以上或加分散剂,使膨润土充分水化后方可使用。性能指标应符合表3要求,特殊土质条件下,作适当调整。泥浆性能检测见图6。

表3 泥浆性能表

②在成槽期间,施工场地集水井、排水沟应畅通,防止地面水流入槽内破坏泥浆性能。回收的泥浆在采用振动筛、沉淀池等净化处理后,方可重复使用。

7)清刷接头 成槽后(清底前)应进行接头清刷,采用专门工具将接头处刷洗干净,一般不少于20次,原则为毛刷上无泥块,确保不留任何泥砂或污物(图7)。

8)清底换浆 接头清刷后进行清底换浆,检查槽宽、槽深、沉淤厚度及垂直度,应符合规范要求,监理验收合格签字后方可吊放钢筋笼。

图6 泥浆性能检测

图7 刷壁器

3.2.5 钢筋笼验收及吊装

1)钢筋笼验收

应对钢筋笼骨架的钢筋规格、数量、间距、长度、外形尺寸、钢筋焊接的焊缝长度、宽度及搭接长度、预埋件(规格、数量、位置)、吊筋的规格及长度进行检查验收,桁架筋、措施筋及吊筋的规格、焊接质量应进行重点检查,并做好记录。每幅钢筋笼验收总体分底筋、桁架筋、顶排筋和预埋件、整体验收四步。钢筋笼的允许偏差见表4。

表4 钢筋笼允许偏差

2)钢筋笼吊装

钢筋笼起吊采用400 t履带吊作为主吊,250 t履带吊作为副吊,直立后由400 t履带吊吊入槽内,见图8。在入槽过程中,缓缓放入,不得高起猛落,强行放入,并在导墙上严格控制下放位置,确保预埋件位置准确。钢筋笼入槽后,用工字钢卡住吊筋,横担于导墙上,防止钢筋笼下沉。

图8 钢筋笼起吊示意图

3.2.6 接头处理

地下连续墙混凝土浇筑前,对于刚性接头处理采用在H型钢后浇槽段一侧回填袋装砂砾石的方法,以防混凝土绕流。H型钢采用钢板现场焊接成型。见图9。

图9 H型钢接头施工方法示意图

3.2.7 水下混凝土浇筑

1)导管底端到槽底距离要求为300～500 mm；导管连接处应密封可靠,避免漏浆。

2)浇筑前应安装隔水塞,混凝土初灌量应确保导管底端能被埋入混凝土深度不少于0.8～1.2 m。见图10。

3)混凝土进场后,应检查混凝土配合比通知单、发货单、出厂时间等内容。要求施工单位在监理人员的监督下,按规范要求做混凝土坍落度测试,混凝土坍落度控制在180～220 mm。同时按照规范要求留置混凝土试块。

4)水下灌注混凝土过程中,应督促施工单位随时测量混凝土的上升高度, 以确保导管始终埋入混凝土中,导管埋入混凝土面的深度以2～4 m为宜,混凝土的浇筑速度不宜小于每小时上升3～4 m,杜绝导管拔离混凝土面现象的发生,注意经常上下窜动以避免造成“埋管”事故。墙顶灌注标高宜高出设计标高300～500 mm,以保证凿去浮浆层厚的墙顶标高和强度符合设计要求。当混凝土灌注测量标高到达设计要求值时,经监理确认后方可停止浇注。

5)水下混凝土浇注过程中,应督促施工单位做好浇注记录,并予以检查；监理应做好旁站记录。

6)浇注混凝土结束后,做好实际浇注混凝土量的统计工作,并计算出混凝土浇灌的充盈系数。

图10 混凝土浇注示意图

4 结 语

经过施工项目部及监理人员近两个月的共同努力,顺利完成了85幅地下连续墙的施工及监理工作,得到了业主集团总部和主管部门的好评。近年来,随着超高层建筑和超深基坑工程的发展,地下连续墙施工工艺得到了迅速发展,对于其施工工艺和管理方法还有许多值得我们监理人员学习研究的地方,以进一步提升地下连续墙的质量控制与管理水平。