蓋挖逆作工藝施工的監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

張?jiān)?/p>

（北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司， 北京 100855）

蓋挖逆作工藝施工的監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

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（北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司， 北京 100855）

摘 要：介紹了深圳市特殊淤泥、填石地質(zhì)地鐵車站的施工技術(shù)和監(jiān)理要點(diǎn)，并通過(guò)工程實(shí)踐，總結(jié)出特殊地質(zhì)采用蓋挖逆作法工藝先進(jìn)技術(shù)及安全、質(zhì)量的注意事項(xiàng)和監(jiān)理控制要點(diǎn)，供同類工程借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；蓋挖逆作工藝；監(jiān)理；質(zhì)量控制要點(diǎn)

1 工程概況

深圳地鐵 11 號(hào)線前海灣站位于深圳前海片區(qū)航海路西側(cè)地塊內(nèi)，與已建的地鐵 1 號(hào)線和 5 號(hào)線及后建的前海綜合交通樞紐(惠、莞、深)港深西部快線大換乘，大致呈南北走向。車站為地下 3 層 2 柱 3 跨島式車站，車站標(biāo)準(zhǔn)段寬度25.7 m，底板埋深約 18.1 m，車站全長(zhǎng) 830 m。南端 110 m 采用明挖法施工，其余 720 m 采用蓋挖逆作法施工。兩端設(shè)盾構(gòu)始發(fā)井；車站設(shè)兩個(gè)出入口兩個(gè)風(fēng)亭組。車站東側(cè)與運(yùn)營(yíng)中的 5 號(hào)線前海灣站凈距僅 9.1 m。

車站東側(cè)圍護(hù)樁設(shè)計(jì)采用 φ1 200(西側(cè)與樞紐共用φ1 500 大樁)+φ900 三管旋噴樁止水帷幕，底板下方沿車站縱向設(shè)置 4 排抗拔樁。車站蓋挖段沿豎向設(shè)置了 3 道鋼支撐。其中第 1 道為普通鋼支撐，設(shè)置在冠梁上；第 2 道和第3 道為帶有自動(dòng)應(yīng)力補(bǔ)償系統(tǒng)的鋼支撐，分別設(shè)置在下 2 層板、底板上方。采用壁厚 16 mm 的 600 鋼支撐，兩端采用45C 鋼圍檁，蓋挖段沿車站縱向每隔 8 m 設(shè)置 4 根臨時(shí)鋼格構(gòu)柱；中間兩根作為永久柱進(jìn)行保留，兩側(cè)兩根在結(jié)構(gòu)施工完成后割除。

車站于 2012年 8月 27日正式開(kāi)工，車站總投資 11.82 億元。主體結(jié)構(gòu)全部完成日期為 2015年 6月 30日，土建全部完工、裝修全面進(jìn)場(chǎng)日期為 2015年 3月 30日。截止 2014年7月 14日，車站底板已順利封底；基坑安全。

2 蓋挖逆作工藝施工的質(zhì)量控制點(diǎn)及控制措施

2.1 確保蓋挖段深基坑穩(wěn)定及地鐵5號(hào)線車站運(yùn)營(yíng)安全控制

蓋挖段基坑的東側(cè)依次為已建成的地鐵 5 號(hào)線前海灣站和 1 號(hào)線鯉魚(yú)門站，三站平行；地鐵 11 號(hào)線與地鐵 5 號(hào)線車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)凈距 9.1 m。車站位于填海區(qū)，場(chǎng)地內(nèi)普遍分布人工填土，含大量塊石，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及抗拔樁施工影響很大。開(kāi)挖范圍內(nèi)主要為淤泥、淤泥質(zhì)黏土等軟土，平均層厚5 m，最厚 11.7 m；軟土特性對(duì)基坑開(kāi)挖時(shí)空效應(yīng)要求高，對(duì)基坑穩(wěn)定性影響較大。在填石、軟土地層深基坑施工中，如何保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)及抗拔樁施工質(zhì)量、控制深基坑穩(wěn)定性及地鐵 5 號(hào)線車站運(yùn)營(yíng)安全，是本工程的重點(diǎn)。監(jiān)理在蓋挖逆作工藝施工中采取了以下控制措施。

(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁及抗拔樁施工全部采用數(shù)控旋挖機(jī)加鋼套筒成孔，確保成樁效率和質(zhì)量。

(2)要求施工單位加強(qiáng)基坑施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)，以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。

(3)嚴(yán)格按照相關(guān)方案施工，基坑開(kāi)挖后，及時(shí)架設(shè)鋼支撐。到目前為止，車站基坑穩(wěn)定，既有線運(yùn)營(yíng)安全。

2.2 確保圍護(hù)樁定位正確、減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)侵界側(cè)墻

前海灣站地處填海片區(qū)，地下淤泥層較厚，且處于流塑或軟塑狀，圍護(hù)樁的垂直度控制難度大，圍護(hù)樁外放尺寸后也容易造成圍護(hù)樁侵界。確保圍護(hù)樁定位正確、減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)侵界側(cè)墻，是本工程的重難點(diǎn)。監(jiān)理采取了以下控制措施。

(1)要求施工單位嚴(yán)格按照放樣后的樁位鉆進(jìn)；施工時(shí)全部采用數(shù)控旋挖機(jī)成孔，隨時(shí)進(jìn)行樁的垂直度偏差的調(diào)整。

(2)基坑開(kāi)挖后，施工單位必須按照業(yè)主的要求，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的局部侵界部位，編報(bào)質(zhì)量缺陷處理方案，并嚴(yán)格按方案進(jìn)行實(shí)施，確保側(cè)墻厚度滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和信息化施工。

2.3 確保深基坑的穩(wěn)定性

逆作區(qū)土方開(kāi)挖工程量大，出土效率低，施工難度大。開(kāi)挖過(guò)程中要及時(shí)架設(shè)鋼支撐，控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，確保深基坑的穩(wěn)定性，是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。監(jiān)理采取了以下控制措施。

(1)要求施工單位根據(jù)進(jìn)度需要配置足夠的施工機(jī)械，加強(qiáng)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)和退場(chǎng)的管理。

(2)要求分層逐段地開(kāi)挖土方?；娱_(kāi)挖后，按照設(shè)計(jì)圖紙及時(shí)架設(shè)鋼支撐。其中第 2 道和第 3 鋼支撐道均采用鋼支撐自動(dòng)應(yīng)力補(bǔ)償裝置技術(shù)。

(3)要求施工單位做好基坑的降排水工作?；娱_(kāi)挖完畢后，及時(shí)進(jìn)行墊層施工。

2.4 確保結(jié)構(gòu)板板面平整度

在蓋挖逆作施工中確保板面平整度的質(zhì)量，是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。監(jiān)理采取了以下控制措施。

(1)蓋挖段樓板施工時(shí)，全部采用 2.2 m 高的矮支架及模板體系。

(2)蓋挖段側(cè)墻施工時(shí)，全部采用液壓式模板臺(tái)車。(3)做好測(cè)量復(fù)核工作。

2.5 確保鋼筋立焊及鋼筋接駁質(zhì)量

由于前海灣站采用蓋挖逆作工藝施工，側(cè)墻和立柱鋼筋的大部分需要立焊和接駁。鋼筋立焊對(duì)焊工的技術(shù)水平要求較高，且在施工過(guò)程中容易造成焊接質(zhì)量差和焊縫不飽滿；預(yù)留套筒長(zhǎng)時(shí)間暴露，極易造成銹蝕及混凝土澆筑過(guò)程中的污染，如處理不好，難以保證鋼筋的接駁質(zhì)量。因此，確保鋼筋立焊和鋼筋接駁的施工質(zhì)量，是本工程的難點(diǎn)之一。監(jiān)理采取了以下控制措施。

(1)在鋼筋加工時(shí)，嚴(yán)格要求施工單位對(duì)鋼筋端部用專用機(jī)械進(jìn)行打磨。

(2)要求施工單位加強(qiáng)對(duì)側(cè)墻和立柱鋼筋接駁套筒的保護(hù)。

(3)加強(qiáng)焊工管理，嚴(yán)格持證上崗?，F(xiàn)場(chǎng)采用 CO2氣體保護(hù)焊工藝，確保立焊焊接質(zhì)量。

(4)若出現(xiàn)鋼筋接駁器偏位或損壞，要求施工單位鑿除接駁器，重新安裝新的一級(jí)接駁器進(jìn)行鋼筋連接，或者鑿除混凝土約 20 cm，采用鋼筋綁焊，確保立柱和側(cè)墻的鋼筋受力滿足設(shè)計(jì)要求。

2.6 確?；炷翝仓|(zhì)量和結(jié)構(gòu)裂縫控制

由于前海灣站采用蓋挖逆作施工工藝，側(cè)墻厚度達(dá)1 m?；炷翝仓|(zhì)量和結(jié)構(gòu)裂縫控制，是本工程的難點(diǎn)之一。監(jiān)理采取了以下控制措施。

(1)做好現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑過(guò)程中的旁站監(jiān)理；督促施工單位加強(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程中的振搗質(zhì)量。

(2)嚴(yán)格控制側(cè)墻分段施工的長(zhǎng)度，一般不得超過(guò) 15 m且采用跳做法施工。

(3)做好混凝土的養(yǎng)護(hù)。側(cè)墻采用噴淋養(yǎng)護(hù)，樓板采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。

(4)加強(qiáng)混凝土成品的保護(hù)。

3 蓋挖工法質(zhì)量總結(jié)評(píng)價(jià)

在填海區(qū)淤泥、填石、建筑垃圾等復(fù)雜地層深基坑的施工中，采用蓋挖逆作法控制深基坑穩(wěn)定性，確保深圳地鐵 5號(hào)線車站運(yùn)營(yíng)安全，是本工程設(shè)計(jì)的根本。監(jiān)理督促施工單位嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)范和業(yè)主相關(guān)文件組織施工。在施工的過(guò)程中不斷查找質(zhì)量缺陷的原因，逐步完善相關(guān)方案。通過(guò)質(zhì)量技術(shù)交底和安全三級(jí)教育提高工人自身的質(zhì)量意識(shí)和安全意識(shí)，以期達(dá)到進(jìn)度、質(zhì)量、安全的完美組合。同時(shí)，要求施工單位在施工中加強(qiáng)對(duì)各個(gè)工序節(jié)點(diǎn)的精細(xì)化控制，保證各工序的施工質(zhì)量，并積極開(kāi)展新工藝新工法及 QC 小組活動(dòng)。

3.1 上軟下硬地層地鐵車站圍護(hù)鉆孔樁施工

采用數(shù)控旋挖機(jī)成孔，共采用 4 種鉆頭，分別是截齒鉆、牙輪筒鉆、截齒筒鉆、螺旋鉆。鉆進(jìn)過(guò)程中按地質(zhì)情況及施工經(jīng)驗(yàn)選用鉆頭。淤泥層、強(qiáng)風(fēng)化層及中風(fēng)化層采用截齒鉆及螺旋鉆，參照現(xiàn)場(chǎng)成孔施工記錄，淤泥層中 2.5 h 進(jìn)尺9 m，成孔功效為 3.6 m/h；強(qiáng)風(fēng)化層 4 h 進(jìn)尺 6 m，成孔功效1.5 m/h；中風(fēng)化層 4 h 進(jìn)尺 1.8 m，成孔功效為 0.45 m/h。鉆進(jìn)至微風(fēng)化層，施工難度加大。采用牙輪筒鉆、截齒筒鉆交替施工，120 h 進(jìn)尺 13.5 m，成孔功效為 0.11 m/h，施工過(guò)程存在難點(diǎn)。筒鉆可將巖層切割成同直徑柱體，但下方巖層連續(xù)，無(wú)法將其割斷提升，致使成孔進(jìn)展緩慢。目前需求有效措施。

3.2 基坑止水帷幕ECR滲漏檢測(cè)

采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)電流場(chǎng)與滲流場(chǎng)聯(lián)合滲漏探測(cè)分析儀及探測(cè)方法技術(shù)(ECR)、檢測(cè)目的及原理，檢測(cè)部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防水效果。檢測(cè)結(jié)果，滲漏點(diǎn)分為：無(wú)異常、注意觀察、建議修補(bǔ)。本項(xiàng)技術(shù)通過(guò)對(duì)地下工程發(fā)生滲漏時(shí)水中微弱離子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行高靈敏度量測(cè)，從而探測(cè)復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的滲漏情況。在滲漏情況下，即使發(fā)現(xiàn)微弱的滲漏，也會(huì)由于水離子的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生整個(gè)地層電場(chǎng)的變化。通過(guò)開(kāi)發(fā)的多通道多傳感器高精度量測(cè)系統(tǒng)，可以把握電場(chǎng)異常的位置，從而探測(cè)滲漏點(diǎn)。

3.3 蓋挖逆作矮支架施工

根據(jù)逆作區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙及特殊地質(zhì)條件、土層壓縮性質(zhì)及墊層厚度，對(duì)逆作區(qū)范圍的軟弱地基范圍進(jìn)行換填處理。采用 20 cm 厚經(jīng)壓實(shí)處理的石粉水穩(wěn)層，保證地基在結(jié)構(gòu)施工及等強(qiáng)度期間的承載力。非軟弱地基采用壓實(shí)處理原狀地基，澆筑 20 cm 厚 C20 混凝土墊層，并在墊層上鋪設(shè)模板。采用碗扣式鋼管腳手架，縱向間距 600 mm，橫向間距900 mm，橫桿步距 800 mm，梁底次楞方木 @250 mm，主楞φ48 mm×3.5 mm 雙鋼管；縱橫桿支架搭設(shè)完成后，安裝剪刀撐和斜桿，確保支架穩(wěn)定。

3.4 蓋挖逆作結(jié)構(gòu)混凝土收縮裂縫滲漏控制

混凝土的收縮分干縮和自收縮兩種。干縮是混凝土隨著多余水分蒸發(fā)和濕度降低而產(chǎn)生體積減少的收縮，其收縮量占整個(gè)收縮量的很大部分；自收縮是水泥水化作用引起的體積減少，收縮量只有前者的 1/5～1/10。

原因分析如下。

(1)由于溫度變化或混凝土縮變的影響，形成裂紋。

(2)過(guò)度振搗造成混凝土離析，表面水泥含量大，收縮量也增大。

(3)拆模過(guò)早或養(yǎng)護(hù)期內(nèi)受擾動(dòng)等因素，有可能引起混凝土裂縫的發(fā)生。

(4)未加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，表面損失水分過(guò)快，造成內(nèi)外收縮不均勻而引起表面混凝土開(kāi)裂。

以上工程實(shí)踐，為在填海區(qū)采用蓋挖逆作法施工提供了很好的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理采取監(jiān)幫組合，并不斷改進(jìn)監(jiān)理方法，加強(qiáng)過(guò)程控制和工序驗(yàn)收；在重點(diǎn)工序及關(guān)鍵部位做好旁站監(jiān)理，嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)。深圳地鐵 11 號(hào)線前海灣站工程今年 7月 14日封底，確保了深基坑及既有運(yùn)營(yíng)線安全，工程實(shí)體質(zhì)量及觀感較好。

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中圖分類號(hào)：TU712

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1007-4104(2014)09-0072-03

收稿日期：2014-07-23

通信地址：北京市復(fù)興路40號(hào)中國(guó)鐵建大廈9層西側(cè) 北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司。