超深地下连续墙质量通病监理控制措施探讨
2020-11-06张正光上海浦桥工程建设管理有限公司上海200032
张正光(上海浦桥工程建设管理有限公司,上海 200032)
0 引 言
地下连续墙(以下简称“地连墙”)因受到地质条件和施工工艺等因素影响,容易出现质量问题,不利于后续基坑开挖的顺利推进。监理通过地连墙前期施工总结以及同类型项目调研结果分析出质量通病清单,并制定了具体的监理控制措施,强化现场监理监管能力,后续明显提高了地连墙施工质量,保障项目顺利推进。
1 工程概况
硬 X 射线自由电子激光装置是我国“十三五”规划重点科技项目,建成后将成为世界上最高效和最先进的自由电子激光用户装置之一,推动我国科学技术的发展进入一个全新的阶段。
硬 X 射线自由电子激光装置项目线路整体位于上海市浦东新区罗山路高架东侧。其中,1 号井位于祖冲之路南侧的现状城中村中,2 号井位于现光源中心园区内,3 号井位于川杨河北侧、杰科路南侧绿化带内,4 号井位于高研院及集慧路与杰科路交叉口上,5 号井位于集慧路西侧防护绿带内,井间以盾构法隧道相连。
硬 X 射线自由电子激光装置工程围护结构采用地连墙,1 号井 1.2 m 厚、83 m 超深地连墙共计 46 幅,2 号井1.2 m 厚、86 m 超深地连墙共计 60 幅,3 号井 1.2 m 厚、83 m 超深地连墙共计 36 幅,4 号井 1.2 m 厚、86 m 超深地连墙共计 52 幅,5 号井 1.2 m 厚、89 m 超深地连墙共计64 幅。规范要求地连墙垂直度为 3/1 000,而本工程由于项目的特殊性,地连墙垂直度要求为 1/1 000。
2 质量通病及监理控制措施
2.1 槽壁缩颈、塌方
2.1.1 常见原因分析
(1)没有根据土层特性制备合适的泥浆,导致泥浆护壁效果差。
(2)钢筋笼在起吊的过程中会发生一定的变形,导致钢筋笼上下幅对接时间长。
(3)混凝土供应不及时,导致混凝土浇筑时间长。
2.1.2 监理控制措施
(1)督促施工单位改造泥浆池,按照功能布局重新调整布置,增加除砂机设备,控制好循环浆,增加泥浆筒仓数量,保证新浆液供应质量。要求施工单位根据现场地质土层,重新进行泥浆试验,确定护壁泥浆配比。在本工程泥浆配比中,水∶膨润土∶CMC=1 000∶60∶1。监理应加强对泥浆技术标准的检测力度,主要关注泥浆比重、黏度、pH 值、含砂率等关键指标(见表 1)。泥浆检测次数不宜少于 3 次,新浆使用前检测 1 次,循环浆随机抽检 1次,成槽完成后槽底抽取 1 次。
表1 本工程泥浆指标
(2)为减少钢筋笼对接时间,应确保钢筋笼在胎膜上的加工精度,确保钢筋笼制作形态规则;严格控制焊接质量,避免吊装过程中因焊接原因而导致钢筋笼发生较大变形。此外,采用加长版接驳器(见图 1)也可以进一步缩短对接时间,控制钢筋笼对接质量。
图1 加长特制接驳器
(3)混凝土浇筑前,约谈混凝土供应商,要求现场设置一名混凝土供应联络人。在混凝土浇筑过程中,监理应根据监理规范要求进行全程旁站,以保证混凝土浇筑的连续性。
2.2 垂直度超偏
2.2.1 常见原因分析
(1)铣槽机操作人员缺乏超深地连墙铣槽施工经验,在岗时缺乏责任心。
(2)铣槽深度深,铣槽设备选型不当。
(3)超声波检测频次不足,未能及时纠偏。
2.2.2 监理控制措施
(1)监理要求施工单位对铣槽机司机加强培训,调用素质高、技术熟练、经验丰富、责任心强的人员担当,不得疲劳施工,不得边上班边玩手机。
(2)现阶段能够高效完成 86 m 超深地连墙铣槽施工的设备主要是 MC96 和 MC128。其他国产改装设备性能较差,设备故障率高,不利于超深地连墙的铣槽施工,监理在审核铣槽机设备报审材料时,应予以把关。
(3)铣槽机虽然自带自动纠偏装置,但是对于整体垂直度控制远远不够。现场主要通过超声波检测垂直度,常规只做一次检测,不能提前发现偏差采取纠偏措施。本项目分别按照深度 30 m、50 m 和 86 m 各进行 1 次超声波检测,测得首次铣槽垂直度合格率达 95%。
2.3 槽底沉渣较厚
2.3.1 常见原因分析
(1)遇软弱土层易坍落形成沉渣。
(2)成槽后,施工单位清底工作不到位。
(3)钢筋笼或导管吊放磕碰墙壁形成沉渣。
2.3.2 监理控制措施
(1)督促施工单位在槽孔终孔验收合格后,即刻采用双轮铣槽机清底。将铣削头或潜水泵置入孔底并保持铣轮旋转,铣头中的泥浆泵将孔底的泥浆输送至地面上的泥浆净化机,振动筛除出大颗粒钻碴后,进入旋流器分离泥浆中的粉细砂。经净化后的泥浆流回到槽孔内,如此循环往复,直至回浆达到标准。
(2)督促施工单位在清孔过程中,可根据槽内浆面和泥浆性能状况,加入适当数量的新浆以补充和改善孔内泥浆。
(3)钢筋笼及导管下放时,监理应督促施工单位做好对槽壁的保护工作,避免扰动槽壁。在钢筋笼中设置两根注浆管,注浆管下端比成槽深度长出最少 0.5 m。当地连墙混凝土达到设计强度 70% 后,开始注入水泥浆,可达到很好的效果。
2.4 钢筋笼内预埋插筋、钢筋连接器偏位
2.4.1 常见原因分析
(1)钢筋骨架制作时预埋位置不准确。
(2)预埋插筋、钢筋连接器焊接质量不佳,在钢筋笼起吊后受力变形,产生位移或脱落。
(3)槽底沉渣较厚,影响预埋插筋及钢筋连接器的定位。
2.4.2 监理控制措施
(1)控制钢筋笼的中心线,钢筋笼制作时,标出中心线,通过在上口焊接一小段钢筋的方法,可清楚地标明钢筋笼的中心位置,再根据此中心线安放预埋钢筋连接器及插筋。钢筋笼吊放时,务必将此中心线与导墙上的中心线对准,确保预埋钢筋处于水平位置。预埋钢筋数量较多,必须焊接牢固,以防脱落。
(2)制作钢筋笼时,埋设钢筋连接器之前应在钢筋笼上标出位置,拉设麻线以保证定位线水平(即纵向标高的平面尺寸),并且在上、下层钢筋网片上焊好定位措施筋。为了确保预埋钢筋和连接器的最终埋设标高,应严格控制导墙的顶面标高,同时做好顶面标高的复测工作,随时调整钢筋笼搁置吊攀筋长度。严格做好各道工序的验收工作,不放过每个环节的偏差值并尽量控制到最小。
(3)槽底沉渣较厚,可采取上述监理控制措施(见2.3.2)。
2.5 墙面漏筋
2.5.1 常见原因分析
(1)钢筋平台刚度及平整度不够,导致钢筋笼加工完成后不平整。
(2)未放置保护层垫块。
(3)吊放钢筋笼时槽壁塌方。
(4)成槽垂直度不够。
2.5.2 监理控制措施
(1)确保钢筋笼在胎膜上的加工精度,首先对钢筋笼平台进行控制,保证平整度及刚度;其次制作钢筋笼前,在平台上画出纵筋、水平筋标记,确保钢筋笼制作形态规则。
(2)监理在巡视检查和验收过程中,着重检查保护层垫块是否遗漏,是否按照规范要求放置。
(3)吊放钢筋笼时发现槽壁有塌方现象,应立即停止吊放,重新成槽清渣后再吊放。
(4)成槽时为确保垂直度,可采取上述监理控制措施(见 2.2.2)。
2.6 地连墙出现渗漏水
2.6.1 常见原因分析
(1)施工单位未按照规范要求进行二期槽的刷壁工作,导致地连墙接缝处夹泥形成渗漏通道。
(2)地连墙混凝土浇筑质量不佳。
2.6.2 监理控制措施
(1)二期槽段成槽清孔换浆结束前,应对相邻段混凝土的断面进行清刷,直至刷头上基本不带泥屑,孔底淤积不再增加为止。刷壁用外形与槽段端头相吻合的接头刷并紧贴混凝土面。刷壁应刷到底部,多次往复,直到接头无泥为止。
(2)一期槽段应设置两根导管同时灌注,导管间水平布置距离一般为 2.5 m,最大不大于 3 m,距槽段端部不应大于 1.5 m。套铣施工二期槽段在槽段中间位置设置一根导管。导管的接头在使用前应进行水密性试验以确保接头连接严密。提前对混凝土初灌量进行计算并按计算结果实施。混凝土初灌后,混凝土中导管埋深应大于 1.5 m。混凝土的浇筑应均匀连续,间隔时间不宜超过 30 min。在混凝土浇筑过程中,监理要及时做好旁站记录。槽内混凝土面上升速度不宜小于 3 m/h,同时不宜大于 5 m/h;导管插入混凝土的深度应保持在 2 m~4 m,相邻两导管间混凝土高差应小于 0.5 m。监理要控制混凝土泛浆净高在 300 mm~500 mm 之间,以保证墙顶混凝土强度满足设计要求。
3 结 语
地连墙施工专业性强,对下一步基坑开挖施工起到至关重要的基础作用。在地连墙施工前,监理单位应充分了解地连墙的施工质量要求,从常见的质量通病着手,有针对性地加强对地连墙施工的质量管理。本文所阐述的地连墙质量通病只是局限于一个项目,可能并不完善,只希望能够对同类型项目的监理工作起到参考与指导作用。