1地下连续墙的发展概况
地下连续墙技术起源于欧洲,意大利米兰的C·维达尔首先在泥浆支护的槽段中完成了地下连续墙的施工。20世纪50年代~60年代期间,伴随着第二次世界大战后欧洲经济大规模重建的需要,引起了与地下连续墙施工有关的技术领域的显著进步,这些领域包括机械成槽设备、工艺措施和泥浆配比。其中,意大利依克斯(ICOS)公司在地下连续墙施工方面做得尤为出色,并把此项技术应用于多种岩土工程领域,如水库防渗墙、基坑支护结构等。由于意大利依克斯公司把地下连续墙在岩土工程领域的成功应用,该项技术先在欧洲得到了推广,然后逐渐传到了南美、加拿大、日本和美国。现在,地下连续墙已成为设计者选择复杂环境下深大基坑围护结构时的首选[1-3]。
我国岩土工程施工技术人员于1957年在意大利实地考察了地下连续墙施工关键技术后,地下连续墙首先被应用于水利工程中。1958年,我国技术人员在青岛崂山的月子口水库进行了主要起防渗作用的首次国内地下连续墙试验性施工,并于1960年5月在北京密云水库建成了长755m、深44m的地下防渗墙。目前,起防渗作用的地下连续墙对于大型的、复杂的水利工程大坝的地基处理来说,已经成为首选的岩土工程施工手段。如在我国著名的小浪底水利枢纽工程、长江葛洲坝水利枢纽工程和三峡水利枢纽工程中,为了保证工程的安全运营,充分发挥水库的综合效益,都建造了数道起防渗作用的地下连续墙。其中,最深的起防渗作用的地下连续墙达到了81.9m,厚1.2m。上海在20世纪70年代中期开始自行研制挖槽机械,开始建设用于基坑支护结构的地下连续墙[4]。目前,为了加快基坑的施工速度,发挥投资效益,适应建(构)筑物逆作法的需要,地下连续墙不仅用于防渗或者基坑的临时支护结构,而且被用于作为建(构)筑物的桩基础,发挥地下连续墙挡土、承重和防水的多种功能。在向槽段浇灌材料的方面,不仅使用了强度达45MPa的高强混凝土,也有用仅2MPa~3MPa的塑性混凝土以及强度更低的固化灰浆和自硬泥浆来建造地下连续墙,以便适应不同功能的要求[5,6]。
2地下连续墙施工质量控制的技术难点
在地下连续墙的施工中,应当解决好如下四个方面的技术难点,以保证地下连续墙施工质量[7]:1)如何在复杂的场地工程地质条件下,按设计要求用成槽机或铣槽机开挖出槽段;2)如何保证槽壁在开挖和吊放钢筋笼时的稳定;3)向槽段浇灌混凝土时,如何形成一道连续的、不透水的并能承受各种荷载的墙体;4)如何解决钢筋笼接缝之间的防渗问题。鉴于此四个技术难点,决定了在地下连续墙施工时,不仅要加强设计和施工之间的联系,而且要针对地下连续墙的技术要点,加强地下连续墙的施工管理,以保证地下连续墙的施工质量。因此,保证敏感环境下深大基坑地下连续墙施工质量的管理具有现实性和紧迫性。
3建设工程项目组织论的基本概念
1)可以把一个工程项目作为一个系统来看待,而影响一个系统目标实现的主要因素除了组织以外,还有人的因素、方法和工具[8]。
2)如果把一个建设项目的项目管理视为一个系统,在此系统中,项目管理的目标能否最终实现的决定性因素是项目管理的组织。
3)控制项目目标的措施有:经济措施、组织措施、管理措施和技术措施。上述四项措施中,组织措施是最重要的措施,而组织措施包括组织结构模式、组织分工和工作流程组织。
4南京某工程地下连续墙工程
4.1工程概况及施工的技术难点
南京某深大基坑工程位于南京市建邺区嘉陵江东街南侧,江东中路东侧,庐山路西侧,地铁2号线从Ⅰ,Ⅲ区块间穿过。工程分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四个区块(见图1),其中Ⅲ区基坑面积约32000m2,总建筑面积254500m2。地下4层,建筑面积147000m2。地上1栋裙房,4层,建筑面积3520m2。地上2栋塔楼,1幢3号楼,34层,高150.1m,建筑面积39204m2;1幢4号楼,45层,高199.75m,建筑面积64253m2。为了保证Ⅲ区基坑的顺利施工及周边建筑物、地下管线特别是基坑西侧南京地铁2号线的安全,基坑东侧支护结构采用三轴深搅桩+钻孔灌注桩。三轴深搅桩直径850@1200,深度25.6m;钻孔灌注桩直径1300@1500,深度45m。基坑其余部分采用地下连续墙,地下连续墙厚度1200mm,深度62m~63m,总共由106个槽段组成;西侧地下连续墙最外侧与地铁最外侧距离为15m。基坑内部采用五道支撑。Ⅲ区地下连续墙施工的技术难点主要有两个:1)由于地下连续墙深度62m~63m,如何开挖出平整的槽段,以保证钢筋笼的顺利下放;2)由于基坑西侧的弧形,如何解决各个槽段之间的接缝连接,保证接缝不渗水。
4.2保证地下连续墙施工质量的组织措施
1)组织结构模式。在现代工程施工中,鉴于需要管理的有关质量的内容要求多,因此,项目部采用职能组织结构和线性组织结构有机结合的组织结构模式,这样,既可克服组织结构模式中常出现的交叉和矛盾的工作指令关系,又可克服线性组织结构模式中指令路径过长的弊端。
3)工作流程组织。采购上,赋予质量工程师一票否决权。施工上,本工程地下连续墙工艺流程中关键点控制措施如下:为了槽壁稳定性,槽段内泥浆液面应超过地下水位面1.5m;严格按照操作规程和配合比要求进行泥浆的配比和搅拌,配合好的新泥浆在泥浆池中至少存放24h,存放时要不断地搅拌,以便使膨胀土充分水化;对槽段被置换后的泥浆进行分离净化处理,符合标准后方可使用;在产生泥浆渗漏的槽段,在分析渗漏原因的基础上,及时进行堵漏和补充泥浆;成槽过程中,为了保证槽壁的垂直度,要控制大型机械在槽段边的移动,同时要严格控制槽段旁边的物体堆载情况;为了控制大型机械对槽壁稳定性的影响,可先对场地进行如强夯的地基处理。为了提高槽壁的稳定性,目前通常做法是在挖槽前,先对槽壁两侧用水泥土搅拌桩进行加固。施工的水泥土搅拌桩也可以起防渗作用。在开槽时,先对试验槽段的工作总结出施工工艺,并对不同土层采用不同的挖掘、提升速度,以减小对槽壁的扰动;根据实测的垂直度、槽宽和槽深及时进行纠偏。处理沉渣时,待泥浆含砂率降到4%以下时,静置2h,用电阻率法检测槽段中沉渣厚度,确保沉渣厚度不超过10cm;在除砂过程中及时跟踪观测泥浆液面,以便补充泥浆,确保泥浆对地下水的压力差,防止槽壁的塌方。
5结语
南京某深大基坑地下连续墙工程实践表明,尽管在地下连续墙施工过程工程项目管理中,涉及的部门、工种和班组多,施工工艺也较复杂,对施工质量要求高,但只要组织措施科学,就能保证地下连续墙施工质量。
作者:杜建国 刘伟 单位:山东正元建设工程有限责任公司