复杂环境下地下连续墙监理实践与思考

蒋 伟（苏州建设监理有限公司， 江苏 苏州 215002）

1 工程概况

1.1 项目基本概况

某工程位于苏州高新区长江路与竹园路交界处，占地面积2.7万m2，总建筑面积15万m2，总投资6亿元。工程包括南、北两座塔楼，北塔楼地上44层，建筑面积7.4万m2，高212 m；南塔楼地上28层，建筑面积3.3万m2，高约140 m；2层地下室，建筑面积3万m2。基坑面积1.3万m2，周长约510 m，东西宽约96 m，南北长约170 m。

1.2 项目地下连续墙（以下简称“地连墙”）概述

1.2.1 地连墙主要设计指标

本项目有31幅地连墙，每幅槽段长6 m，深21 m～23 m，厚0.8 m，混凝土抗压、抗渗强度为C35P10。

1.2.2 项目地连墙特点

（1）本项目地连墙形式除直线槽外还有异形槽。直线槽27幅，异形槽4幅，形状呈L型，角度分别有90°、154°和155°。

（2）本项目地连墙接头采用工字形型钢接头。地连墙接头为H型钢＋2 mm厚止浆板，工字钢规格700 mm×300 mm×10 mm×13 mm。

（3）本项目地连墙采用墙趾后注浆工艺。要求每幅槽段设置2根φ48mm墙趾注浆管。

2 本项目地连墙工程复杂的周边环境

（1）本项目深基坑支护形式多样、不对称。周边情况复杂，有河流，有已建成的商贸中心、人防地下室、盾构保护区等建筑物，且距离比较近。东侧基坑边距商贸中心13.37 m；南侧基坑边距地下二层盾构保护区4.75 m；西侧基坑边距河流最近处6.16 m；北侧基坑边地下二层人防车库3.7 m。

（2）本项目深基坑临近轨道交通。基坑南侧地连墙临近苏州轨道交通1号线，最近距离26.03 m，在50 m控制红线范围内，介于本项目的特殊性和重要性，除了进行建设领域的深基坑支护工程设计方案、施工方案专家论证外，还分别在2011年6月11日和2013年6月27日通过了深基坑轨道交通设计方案、深基坑轨道交通专项施工方案专家论证。

（3）本项目地连墙作业区域内地下障碍物较多。本项目地块周围已建建筑较密集，且已建建筑地下室均是深基坑，地连墙作业区域内地下障碍物包括废弃的围护桩、三轴搅拌桩、土钉、大量的建筑垃圾等，给地连墙施工带来了一定难度。

3 复杂环境下地连墙工程监理实践

3.1 重视导墙施工质量，为地连墙顺利施工奠定基础

导墙虽然是地连墙槽段开挖前沿墙面两侧构筑的重要的临时结构，但却是地连墙顺利施工的首要条件。施工单位一般对导墙的重要性认识较片面，而一旦施工质量存在瑕疵，将可能给后道工序留下地面沉降、槽壁垂直度不满足要求、钢筋笼吊放困难、甚至槽壁坍塌的风险。

导墙首道工序要精心施工，确保“三度”，即强度、刚度和精度。需要强调的是，导墙应建造在坚实的地基上或进入原状土层300 mm以上，成槽机作业侧的导墙主筋应与路面钢筋连接形成整体浇筑混凝土，导墙净距应比地连墙厚度宽40 mm～60 mm，在转角处导墙根据需要外放200 mm～500 mm，确保地连墙在转角处的断面完整。本项目在实施时转角处外放220 mm，有效地保证了断面的完整性。

3.2 严格泥浆制备及其性能指标，加强监测频次，为成槽施工创造有利条件

泥浆是地连墙成槽槽壁稳定性的关键，具有护壁、携渣、冷却机具和切土润滑的作用，因此泥浆的质量是监理重点控制内容之一。不同地区、不同地质水文条件、不同施工设备等对泥浆的性能指标都有不同的要求，为了达到最佳护壁效果，应根据实际情况由试验确定泥浆最优配合比。泥浆配合比可参考表1进行控制。

表1 泥浆配合比

本项目在黏土地层中泥浆重量配合比试配为水∶膨润土∶CMC∶纯碱＝100∶9.1∶0.01∶0.3，其中膨润土、纯碱为部优产品山东省潍坊市驸马营膨润土厂产品，CMC为赛璐品牌。

本项目泥浆质量的性能指标，按表2的要求进行监控。

表2 泥浆质量的性能指标

除了要严格控制泥浆的性能指标外，笔者认为测试频率也是重要环节，本项目泥浆测试做法如下：

（1）新浆拌制后静置24 h，测一次全项目，包括比重、黏度、含砂率和pH；

（2）在成槽过程中，一般每进尺1 m～5 m或每4 h测定一次循环泥浆比重和黏度；

（3）挖槽结束及刷壁完成后，分别取槽内上、中、下三段的泥浆，进行循环泥浆比重、黏度、含砂率和pH的指标验收，并作好记录；

（4）在清槽结束浇灌混凝土前测一次循环泥浆比重、黏度，然后再浇灌混凝土。

3.3 全面把控成槽施工施工质量，为下道工序钢筋笼吊放夯实基础

地连墙各道施工工序环环相扣，相互影响，相互制约。泥浆的质量关系到槽壁的稳定性，成槽的质量将直接影响钢筋笼能否顺利吊放。成槽施工是地连墙施工非常重要的工序，成槽的质量直接影响地连墙质量。成槽工期约占地连墙工期的一半，提高成槽效率是缩短工期的关键。为全面把控成槽施工关键工序的施工质量，本项目从槽壁稳定性、成槽精度和刷壁清基三方面入手。

（1）槽壁稳定性。地连墙施工保持槽壁稳定防止槽壁坍方十分关键，一旦发生坍方，不仅可能造成“埋机”危险、机械倾覆，而且还将引起周围地面沉陷，影响到邻近建筑物及地下管线的安全。如果坍方发生在钢筋笼吊放后或浇筑混凝土过程中，将造成墙体夹泥缺陷，甚至使墙体内外贯通，成为今后发生管涌的隐患。影响槽壁稳定的因素分内因和外因两个方面，内因主要包括泥浆性能、地质条件、地下水位以及槽段划分尺寸、形状等，外因主要包括成槽开挖机械、地面超载、开挖时间以及槽段施工顺序等。本项目为保证槽壁稳定新采取的技术措施如下。

①加强、加大泥浆的质量控制，做到信息化施工。

②严格限制槽壁的周边荷载，在正施工的槽段边铺设钢板加以保护，并且严禁在槽段周边堆放钢筋等施工材料。

③泥浆液面高低对槽壁稳定有很大影响，严格遵循槽内泥浆面不低于导墙面0.3 m，同时槽内泥浆面高于地下水位0.5 m以上。泥浆液面愈高，所需的泥浆相对密度愈小，即槽壁失稳的可能性愈小。

（2）成槽精度。成槽是地连墙施工中的主要工艺，成槽精度决定了地连墙的制作精度。成槽的精度是槽壁深度、宽度、垂直度和沉渣厚度的统称。本项目为保证成槽精度，采取以下技术措施。

①综合考虑地质条件、周围环境、施工条件、机械设备等因素，对单元槽段进行优化布置，但须征得设计单位的认可。本项目单元槽段优化前后对比，如表3所示。

表3 本项目单元槽段优化前后对比

本项目单元槽段优化前总槽段31幅，其中异形槽段4幅；单元槽段优化后总槽段29幅，其中异形槽段3幅。实践证明优化方案可行，异形槽段从4幅降为3幅，给后道工序异形槽钢筋笼加工带来了便利。

②采用具备垂直度显示和纠偏装置的抓斗式成槽机，成槽过程中发现异常时方便及时纠偏。

③成槽结束后第三方检测机构测量每幅槽段深度、宽度、垂直度和沉渣厚度，做好信息化监控。

（3）刷壁清基。地连墙接头部位是施工的薄弱环节，无论是墙体质量还是抗渗性能都较差。为保证单元槽段接头部位的抗渗性能，清槽时要对先施工的墙体接头面上的土渣和泥皮用刷子刷除，俗称刷壁。接头处的土渣一方面是由混凝土流动被挤到单元槽段接头处造成的，另一方面是先施工槽段接头面上附有的泥皮和土渣。

挖槽结束后清除以沉渣为主的槽底沉淀物，俗称“清基”。沉渣残留在槽底的危害是很大的，不仅会造成地连墙承载力的降低和沉降加大，而且还会影响墙底部的截水抗渗能力，成为产生管涌的隐患，严重的话还可能造成钢筋笼插不到位或上浮。因此必须重视清基施工环节的质量把控。

本项目刷壁清基采取的技术措施为：刷壁器应与接头形式匹配，经常检查刷壁器磨损情况，刷壁深度应到槽段底部；刷壁次数不得少于10刷，刷壁器上无泥渣；清基采用泵吸法，清基完成后及时测量泥浆的比重和黏度。

3.4 重视异形槽钢筋加工制作，确保异形槽钢筋笼的施工质量

本项目单元槽段的优化方案经设计单位认可后，异形槽段的数量从4幅降为3幅，形状还是呈L型，角度分别是90°、155°和154°，针对地连墙钢筋笼整体刚度较差和异形槽的特点，我们采取以下技术措施。

（1）槽段钢筋笼加工通常是在钢平台上完成的，按施工方案监督钢平台的加工制作，关键要把钢平台的平整度控制在10 mm以内。

（2）异形槽的成槽施工应在相邻槽段施工完成后进行，可以保证异形槽不塌方，俗称嵌槽施工，为钢筋笼加工制作和吊放创造条件。本项目先行槽段采用工字钢接头，为嵌槽施工提供了便利。

（3）相邻槽段施工完成后应在导墙上精准标记工字钢的位置，现场结合包装纸或薄木板初绘出异形槽段钢筋笼加工图，类似于家装煤气灶安装过程，再根据设计图纸和现场成槽角度尺寸进行精确钢筋笼翻样制作。

（4）纵向主筋在内侧，横向钢筋在外侧，可以保证混凝土导管顺利插入。转角处水平筋锚入对边墙体内应满足锚固长度，且宜与对边水平钢筋焊接。

（5）为提高槽段钢筋笼整体刚度，防止在吊运中产生不可恢复的变形，务必重视构造加强钢筋和转角处钢筋的构造要求。构造加强钢筋要重点检查纵向桁架筋HRB400φ25、横向桁架筋HRB400φ20、纵向大剪刀筋HRB400φ25以及水平U形封头筋HRB400φ20的钢筋规格、数量、间距是否满足设计要求。转角处钢筋要重点检查纵向桁架筋的起步位置、数量，转角处斜向筋HRB400φ16＠200间距是否符合图纸要求，加强转角槽段吊装过程中的整体刚度。

（6）槽段钢筋笼钢筋加工过程中应有临时固定措施，一是保证加工角度的临时固定钢筋，二是防止钢筋笼翻滚的临时固定型钢。

3.5 关注后注浆施工，做好地连墙的完美收官

槽底沉渣很难被混凝土置换出来，部分沉渣会残留在槽底部及侧壁上，降低墙体承载力，加大沉降量，降低防渗性能，因此，墙趾后注浆很好弥补这一缺陷。后注浆施工应注意以下几个方面。

（1）注意预埋管的位置和深度很重要，严格按设计要求导管位于墙幅长度的1/3左右，深度大于槽底0.5 m。

（2）水胶比控制在0.5～0.6，本项目注浆配合比为42.5号普硅水泥∶粉煤灰∶水＝1∶0.8∶1.2。

（3）清水开塞是确保注浆成功的重要环节，应在混凝土初凝后、终凝前用高压水劈通压浆管路，确保注浆管畅通，通常在地连墙混凝土浇筑完成后7 h～8 h进行。

（4）注意注浆终止条件，本项目设计规定每根注浆管注浆量达到2 m³或注浆压力超过2 MPa或隆起超过10 mm。

4 复杂环境下地连墙工程监理思考

（1）正如前文所述，本项目地连墙作业区域内地下障碍物较多，不仅有废弃的围护桩、三轴搅拌桩、土钉，还有大量丢弃的建筑垃圾。磨刀不误砍柴工，第一步要求施工单位摸清地下障碍物的情况，施工单位的做法是编写《地下障碍物探测方案》，请第三方专业机构现场勘测，最后提交《地下障碍物探测成果》。此项工作非常重要而且很有必要，为地连墙顺利施工创造了基础条件。

（2）《地下障碍物探测成果》报告为下一步的单元槽段的优化提供了坚实的基础资料。单元槽段的优化，除了考虑地下障碍物的环境因素外，还要考虑地质条件、机械设备以及异形槽的施工条件，即异形槽成槽的时间长短和钢筋笼加工的难易程度。需要强调的是，单元槽段分幅优化图须征得设计单位的认可，以便作为现场施工和今后结算的依据。

（3）在地下清障时，会对槽段周围土体产生扰动，对槽壁稳定产生负面影响，因此一定要安排好清障和成槽的施工顺序、施工间隔（包括时间、距离）。本项目地下清障的机械有全回转清障机、冲击式钻机，两者各有利弊，在使用冲击式钻机一定要考虑因震动对成槽施工造成的不利影响。

（4）本项目地连墙接头采用工字钢接头加2 mm厚止浆钢板，实践证明比圆形接头管在受力和防水方面效果好，可以解决混凝土的绕流难题，又起到止水作用，减少墙身在接头处的渗漏机会。但是工字钢接头在施工过程中应配合锁口管使用，下端应插入槽底，上端应高出地连墙泥浆液面高度，这样接头效果会更好。

（5）本项目地连墙施工中碰到一个难题，地连墙S17位置碰巧有一根遗弃基坑围灌注桩（前期地下障碍物探测时已查明），无形中增加两道竖向施工缝，增大漏水的概率。笔者建议地连墙与灌注桩的接头处理，采用图1方式。

图1 外侧增加地下连续墙补墙

5 结 语

坚实的专业知识和丰富的实践经验是提高监理工作的基础条件，积极主动控制是监理人的执业灵魂。在工程项目监理过程中要勇于担当，不断进取，不断总结，真正发挥出工程监理的作用，体现监理的价值。本项目在各方的不懈努力下，深基坑工程始终处于安全受控状态，同时监理的工作也得到施工和建设单位的认可和好评，为今后类似工程积累了宝贵的经验。