雙液注漿技術(shù)在杭州市天城廣場(chǎng)工程中的應(yīng)用

董建忠，何家趾

（浙江省大成建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江杭州 310012）

雙液注漿技術(shù)在杭州市天城廣場(chǎng)工程中的應(yīng)用

董建忠，何家趾

（浙江省大成建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江杭州 310012）

針對(duì)杭州市天城廣場(chǎng)工程在基坑開挖過(guò)程中地下連續(xù)墻接縫處局部出現(xiàn)滲漏水的情況，為確?；娱_挖及周邊建筑物的運(yùn)作安全，采用水泥-水玻璃雙液注漿技術(shù)對(duì)該部位出現(xiàn)的滲漏進(jìn)行技術(shù)處理。分析了滲漏的原因，介紹了水泥-水玻璃雙液注漿工藝及施工技術(shù)措施。

深基坑;地下連續(xù)墻;滲漏;水泥-水玻璃雙液注漿;堵漏止水

0 前言

隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑的日益增多，地下空間的開發(fā)越來(lái)越受到人們的重視。隨之應(yīng)運(yùn)而生的基坑開挖深度也越來(lái)越深，深基坑開挖的穩(wěn)定性也越來(lái)越重要，其基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式也越來(lái)越受到人們的關(guān)注和研究。目前在杭州市區(qū)多數(shù)深基坑都采用地下連續(xù)墻圍護(hù)方式。由于土質(zhì)物理性能不同，施工過(guò)程中不確定因素的影響以及地面荷載等因素造成的不均勻變形等原因，在基坑開挖的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種不同的滲水、漏水等現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)滲漏，必須及時(shí)采取有效措施封堵，否則長(zhǎng)時(shí)間的滲漏將引發(fā)流沙、流泥，甚至管涌等，嚴(yán)重危及基坑和環(huán)境安全。不同滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)，需采用不同的技術(shù)處理手段。杭州市天城廣場(chǎng)工程在基坑開挖過(guò)程中地下連續(xù)墻接縫處出現(xiàn)的局部滲漏現(xiàn)象，采用了水泥-水玻璃雙液注漿技術(shù)，對(duì)該處滲漏水情況進(jìn)行了技術(shù)處理。

1 工程概況及地質(zhì)情況

杭州市天城廣場(chǎng)工程位于杭州市江干區(qū)，場(chǎng)地東側(cè)緊鄰機(jī)場(chǎng)路，北側(cè)鄰機(jī)場(chǎng)路一巷，南側(cè)為天城路和杭州地鐵一號(hào)線閘弄口站施工場(chǎng)地，西北側(cè)為居民生活小區(qū)。工程采用地下連續(xù)墻并結(jié)合三道鋼筋砼內(nèi)支撐作為基坑擋土結(jié)構(gòu)和防滲帷幕（地下連續(xù)墻為“兩墻合一”）?；悠矫嫘螤罱咏匦危映叽缂s182 m×98 m。基坑設(shè)計(jì)開挖深度分別為17.4、18.3、19.8 m。

擬開挖場(chǎng)區(qū)屬第四紀(jì)錢塘江下游沖海積平原，地貌形態(tài)單一。場(chǎng)地淺表層為分布有厚1.0～6.80 m不等的填土，其下為厚度約8～12 m左右的粉土層。以下為厚度約11.8～24.50 m左右的流塑狀的淤泥質(zhì)土，下部為可塑狀粉質(zhì)粘土，其下部為軟土成因的灰色～灰青色粉質(zhì)粘土，再下部為經(jīng)過(guò)淋濾固結(jié)硬可塑狀的粉質(zhì)粘土，其下為含粉細(xì)砂粉質(zhì)粘土及圓礫層。底部基巖為晶屑凝灰?guī)r。涉及到本基坑的土層見表1。雜填土是典型的老城區(qū)地基，含有大量碎磚及深淺不一的條石、木樁。機(jī)場(chǎng)路和天城路地下管線復(fù)雜，西北面又緊鄰8層居民樓，且居民樓均為淺基礎(chǔ)。淺層地下水屬潛水，主要賦存于上部①層填土層及②大層粉土層中?？碧狡陂g測(cè)得地下潛水水位埋深在0.80～2.00 m，主要受填土層性質(zhì)變化大影響，為防止基坑土方開挖引起地基沉降而帶來(lái)管線折斷下沉、房屋傾斜、開裂等一系列問題，在基坑的開挖施工中必須采取有效措施確保安全。

表1 地層的物理力學(xué)指標(biāo)

2 滲漏原因分析及采取的措施

2.1 滲漏原因分析

本基坑于2011年11月開始開挖，在開挖地面以下6 m過(guò)程中，東南角相鄰兩幅地下連續(xù)墻接縫處出現(xiàn)局部的滲漏現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)滲漏點(diǎn)的查看及分析，認(rèn)為滲漏的主要原因?yàn)?

（1）由于本工程地下連續(xù)墻接頭采用柔性鎖口管接頭，在施工過(guò)程中，雖然采取強(qiáng)制性刷壁器進(jìn)行刷壁，但是由于地下連續(xù)墻垂直度偏差導(dǎo)致接縫處形成較大孔隙，仍然有可能部分接頭刷壁沒有達(dá)到理想中的刷壁效果，仍然殘留一些泥土在接頭上，在澆筑混凝土過(guò)程中接頭處形成泥土夾層，成為地下墻內(nèi)部滲漏水的路徑;

（2）在基坑開挖工程中，由于開挖部位在時(shí)間和空間上的差異，導(dǎo)致地下連續(xù)墻墻體的不均勻沉降，從而導(dǎo)致了接縫處的相對(duì)滑動(dòng)，連續(xù)墻的變形對(duì)接縫和裂縫寬度的影響，形成滲漏水的路徑。

2.2 采取的措施

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)滲漏情況的原因分析及對(duì)滲水量的大小的觀察，確定該部位屬于微滲，確定采用如下堵漏措施。

（1）先確定滲漏點(diǎn)，對(duì)滲漏處進(jìn)行剔槽直至漏點(diǎn)深處，人工精修出溝槽。

（2）之后對(duì)滲漏處表面兩側(cè)10 cm范圍內(nèi)鑿毛，以增加外防水層與墻面的粘結(jié)力。

（3）在鑿除的坑洞內(nèi)埋入高強(qiáng)塑料膠管，膠管埋入地下墻約10～15 cm，膠管露出地下墻約30～50 cm。

（4）用清水沖洗干凈滲漏處，并用速效堵漏劑及水泥按1∶1比例攪拌均勻?qū)喜圻M(jìn)行封堵。

（5）水泥凝固后再用注漿泵壓注TZS水溶性聚胺脂堵漏劑，直至不再滲漏為止。

（6）待聚胺脂堵漏劑凝固后，將所有的“引流管”逐個(gè)封堵。

該滲漏點(diǎn)封堵后，該部位基坑重新開挖，次日發(fā)現(xiàn)8 m處又有一滲漏點(diǎn)，初始滲水量甚小，現(xiàn)場(chǎng)人員采取同樣措施填補(bǔ)漏洞，但24h后水量有增大的趨勢(shì)，為防止出水口繼續(xù)擴(kuò)大，現(xiàn)場(chǎng)采用鍍鋅水管作引流管插入漏水口，四周用快凝水泥填嵌固定，同時(shí)綜合考慮場(chǎng)地條件、工程地質(zhì)、開挖深度和周圍環(huán)境，確定采用水泥-水玻璃雙液注漿來(lái)處理此處的滲漏現(xiàn)象。

3 雙液注漿堵漏止水處理

3.1 施工工藝

施工工藝流程如圖1所示。

圖1 雙液注漿施工工藝流程圖

3.2 施工要點(diǎn)

3.2.1 孔位的確定及布置

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)滲水量大小及周邊環(huán)境情況，本著“經(jīng)濟(jì)合理、安全適用”的原則確定孔位布置?？孜徊贾萌鐖D2所示。

圖2 孔位布置圖

3.2.2 注漿方式的選擇

注漿采用單管雙液交替注漿的形式（圖3），自下而上分層注漿，分層厚度不大于0.5 m。

圖3 單管雙液注漿示意圖

3.2.3 注漿材料的選擇

水泥使用42.5普通硅酸鹽水泥。水玻璃濃度40波美度，模數(shù)2.8～3.4。

3.2.4 注漿參數(shù)的確定

水泥漿的水灰比控制在0.8∶1;水泥漿與水玻璃的體積比控制在0.6∶1。

3.2.5 注漿順序

（1）由外而內(nèi)進(jìn)行，先施工遠(yuǎn)離滲漏點(diǎn)的注漿孔，后施工靠近滲漏點(diǎn)的注漿孔。由外而內(nèi)的目的在于在外側(cè)先形成止水帷幕層，后在帷幕內(nèi)再進(jìn)行注漿，以保證內(nèi)側(cè)漿液不外溢，從而保證堵漏效果。

（2）間隔跳躍施工，即完成一個(gè)注漿孔后，遠(yuǎn)離剛施工完成的孔位，間隔一個(gè)孔位施工，以避免相鄰孔間串孔跑漿。

3.3 施工注意事項(xiàng)

（1）鉆機(jī)成孔插入注漿管后應(yīng)及時(shí)封堵孔口，以防止冒漿。

（2）選定漿液及漿液配合比，初凝時(shí)間長(zhǎng)短及漿液強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)加固目的而定。并應(yīng)充分考慮地質(zhì)、土體空隙大小及滲漏情況，在滿足所需目的的范圍內(nèi)選定最佳配合比。

（3）由于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生滲漏情況，且坑內(nèi)土體已經(jīng)開挖松動(dòng)，當(dāng)水泥漿單獨(dú)注入時(shí)，很容易發(fā)生流失，為此采用單管雙液交替注漿。每一次注漿時(shí)，先注入一定量的水泥漿，達(dá)到終止注漿條件后，再在同一深度位置注入適量的水玻璃，用水玻璃來(lái)促使已注入的水泥漿迅速凝固。

（4）注漿過(guò)程中應(yīng)密切注意注漿壓力和注漿量，根據(jù)土層特性和加固目的選用不同漿液參數(shù)，確定注漿壓力和注漿量，一般流量為8～12 L/min，壓力為0.1～0.5 MPa。注漿量為被加固體體積的10%～12%。

（5）在注漿過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀察滲漏處的滲漏情況，如出現(xiàn)冒漿、漏漿等現(xiàn)象，應(yīng)采取表面封堵、間歇注漿、加濃漿液等技術(shù)措施及時(shí)進(jìn)行處理。

4 效果分析

對(duì)杭州市天城廣場(chǎng)工程?hào)|南角相鄰兩幅地下墻接縫處出現(xiàn)局部的滲漏進(jìn)行注漿處理，過(guò)程采用“分級(jí)升壓法”進(jìn)行壓力控制，在注漿管中首先泵入水泥漿液，觀察水泥漿液是否從漏水點(diǎn)流出，在泵送20 min后發(fā)現(xiàn)在漏水點(diǎn)有黑褐色水泥漿液溢出，此時(shí)關(guān)閉水泥漿注漿泵，在注漿管中泵入水玻璃溶液，由于水玻璃的凝結(jié)固化作用，30 min后滲漏點(diǎn)漏出漿液逐漸變稠，50 min后滲漏點(diǎn)閉合，為增強(qiáng)封閉效果同時(shí)填補(bǔ)可能存在的裂隙，繼續(xù)原地注漿10 min后停止送入漿液，完成一個(gè)注漿回次。然后把注漿管向上提升0.5 m，再重復(fù)上述注漿操作，如此往復(fù)直到接近地面。

經(jīng)過(guò)一天的注漿處理，兩幅接縫處的滲漏情況有了明顯的改觀，滲漏得到了有效的控制。墻體表面基本上沒有明顯的滲漏現(xiàn)象，堵漏結(jié)果表明，采用水泥-水玻璃雙液注漿堵漏止水方案堵水率達(dá)到90%以上，實(shí)現(xiàn)了封閉裂隙，減少滲漏水現(xiàn)象，控制滲流量，確保了基坑開挖的順利進(jìn)行。

5 幾點(diǎn)體會(huì)

通過(guò)該工程的實(shí)際運(yùn)作，使筆者對(duì)水泥-水玻璃雙液注漿工藝有了更為深刻的了解。該工藝也能有效解決地下連續(xù)墻工程中混凝土結(jié)構(gòu)的接縫、施工縫、變形縫、蜂窩麻面及混凝土收縮裂縫等滲漏水問題，且止水效果顯著。

（1）隨著近年來(lái)基坑開挖深度的越來(lái)越深，地下連續(xù)墻作為基坑的主要圍護(hù)方式已被廣泛應(yīng)用，目前杭州地鐵基本采用地下連續(xù)墻作為地鐵基坑的圍護(hù)形式。而雙液注漿堵漏技術(shù)已經(jīng)成為地基處理不可缺少的施工方法并已被廣泛地利用。針對(duì)各種復(fù)雜的地層，根據(jù)工程的實(shí)際情況需要注入各種類型的注漿材料，就必須采用多種注漿工法，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求及預(yù)想的改良效果。雖然以改良土壤的強(qiáng)度和止水性能是地基處理的主要目的，但在實(shí)際施工過(guò)程中，都會(huì)遇到不同的問題而陷入困境。筆者認(rèn)為，地質(zhì)改良的效果是第一位的，為使地層保持自然狀態(tài)，僅僅使用水和土來(lái)達(dá)到改良效果是今后的研究方向。任何的工法都有自身的長(zhǎng)處和短處，而雙液注漿技術(shù)比其它類型地基處理工法有廣泛的適用性，可以滿足越來(lái)越復(fù)雜的地基處理工程的要求。由于漿液混合方式和注漿的方向性可隨時(shí)調(diào)節(jié)，注漿材料的凝膠時(shí)間可以從瞬結(jié)到緩結(jié)，配比可任意搭配，以及能夠?qū)崿F(xiàn)定向、定量、定壓注漿施工。懸濁液型及溶液型的漿液，能夠解決不同地質(zhì)條件的地基處理問題。

（2）雙液注漿工藝可以廣泛應(yīng)用于基坑開挖過(guò)程中出現(xiàn)的滲漏情況，即可運(yùn)用于軟土地基基坑的加固，也可以應(yīng)用于巖基斷裂破碎帶的加固，對(duì)市政重大建設(shè)項(xiàng)目尤其在市區(qū)建筑群地下施工，對(duì)保護(hù)重要建筑管線或地下基坑，開挖附近的重要管線，以及控制不均勻沉降，防止?jié)B漏效果尤為明顯。

（3）該工藝施工設(shè)備儀器體積小，調(diào)動(dòng)靈活，不受施工場(chǎng)地大小的限制，適用于市區(qū)狹窄的施工場(chǎng)區(qū)和不同深度層次要求的加固，對(duì)周圍環(huán)境影響小，容易控制由此而造成的地下不均勻沉降，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

6 結(jié)語(yǔ)

水泥-水玻璃雙液注漿技術(shù)因其價(jià)格低廉、可操作性強(qiáng)、良好的堵漏補(bǔ)強(qiáng)效果，正日益得到廣泛應(yīng)用。隨著城市建設(shè)發(fā)展的需要，地鐵、電力隧道、熱力隧道、山嶺隧道、引水及排水工程等建設(shè)任務(wù)越來(lái)越繁重，以及堤壩、橋梁、道路、機(jī)場(chǎng)跑道等其它工業(yè)與民用建筑的發(fā)展，雙液注漿技術(shù)作為地基處理方法的一種，將得到更廣泛的應(yīng)用。其在本工程中的成功應(yīng)用充分證明了其良好的堵漏適用性和良好的堵漏效果，為同類型深基坑及其他工程的滲漏水處理積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

［1］ 楊曉東，夏可風(fēng).地基基礎(chǔ)工程與錨固注漿技術(shù)［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2009.

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［7］ 楊曉華，俞永華.水泥-水玻璃雙液注漿在黃土隧道施工中的應(yīng)用［J］.中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2004，（2）.

［8］ 侯廣堯.注漿加固技術(shù)在基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用［J］.水力采煤與管道運(yùn)輸，2010，（2）.

Application of Double Liquid Grouting in Hangzhou Tiancheng Square

DONG Jian-zhong，HE Jia-zhi（Zhejiang Dacheng Construction Group Co.，Ltd.，Hangzhou Zhejiang 310012，China）

In view of partial seepage in underground continuous wall during structure excavation in Hangzhou Tiancheng square，cement-sodium silicate double liquid grouting technology is used to ensure the safety during excavation.It can provide reference in the similar deep foundation pit construction.

deep foundation pit;underground continuous wall;seepage;cement-sodium silicate double liquid grouting;seepage treatment

TU473.2

B

1672-7428（2012）07-0046-03

2012-03-12

董建忠（1980-），男（漢族），浙江臺(tái)州人，浙江省大成建設(shè)集團(tuán)有限公司工程師，土木工程專業(yè)，從事地基基礎(chǔ)施工管理工作，浙江省杭州市文三路20號(hào)建工大廈副樓4樓基礎(chǔ)公司，iloyal@tom.com。