深基坑支護(hù)工程冠梁部位滲漏水原因探究及預(yù)防

張 思 群

(上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司，上海 200433)

1 工程概況

1.1 周邊環(huán)境及地質(zhì)情況

上海某商業(yè)中心工程，地理位置屬于城郊繁華地帶，地質(zhì)介于粉土層與粉質(zhì)黏土混合型結(jié)構(gòu)其地下的水位屬于正常。施工區(qū)域周邊各種建筑物、管線(xiàn)較多，環(huán)境十分復(fù)雜，基坑北側(cè)為11萬(wàn)V地下高壓線(xiàn)，東側(cè)為地鐵11號(hào)線(xiàn)高架，西側(cè)為在建居民樓小區(qū)，基坑環(huán)保、安全等級(jí)均為一級(jí)。本建設(shè)工程主體結(jié)構(gòu)為6層商業(yè)建筑，設(shè)置3層地下室。淺層地下水屬潛水，主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，潛水水位埋深一般為地表下0.3 m～1.5 m，常年平均地下水埋深為0.50 m～0.70 m?；拥淖畲箝_(kāi)挖深度為20 m，平均開(kāi)挖深度14.7 m。

1.2 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)概況

本工程主體結(jié)構(gòu)設(shè)置3層地下室，基坑總面積約46 600 m2，基坑總延長(zhǎng)約867 m，其中A區(qū)面積32 300 m2，B區(qū)面積14 300 m2。

深基坑圍護(hù)剖面布置見(jiàn)圖1。

1)深基坑圍護(hù)樁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ900@1 100鉆孔灌注樁，局部臨基坑邊承臺(tái)及深坑區(qū)域采用φ950@1 150鉆孔灌注樁，豎向設(shè)置三道鋼筋混凝土支撐。

2)深基坑止水帷幕。本工程采用φ850@600三軸水泥土攪拌樁止水帷幕，為增強(qiáng)止水帷幕的止水效果，鉆孔灌注樁與三軸水泥土攪拌樁止水帷幕之間進(jìn)行壓密注漿加固。

2 梁部位滲漏水特點(diǎn)及不良影響

2.1 冠梁上部滲漏水

1)擋土墻自身漏水。

本深基坑工程周邊采用240 mm厚磚砌擋土墻，局部位置在砌筑施工過(guò)程中擋墻灰縫不飽滿(mǎn)，存在間隙?？油獾乇硭刂铱p的空隙深入冠梁上部，在冠梁上部形成積水，流入基坑內(nèi)。

2)擋土墻接縫漏水。

由于采用磚砌形式的擋土墻，墻體與冠梁上部不可避免的存在施工間隙，坑外地表潛水沿著施工縫隙在冠梁上部形成積水。

2.2 冠梁自身滲漏水

冠梁局部區(qū)域混凝土在澆筑過(guò)程中由于操作工人振搗不密實(shí)，冠梁內(nèi)部形成空洞、縫隙。模板拆除之后在冠梁表面形成貫通的對(duì)拉螺桿孔洞，后期施工完成之后坑外地表水由此處薄弱區(qū)域滲入，形成滲漏水。

2.3 冠梁下部滲漏水

按照設(shè)計(jì)施工要求，圍護(hù)樁樁頂需錨入冠梁內(nèi)，但由于圍護(hù)樁設(shè)計(jì)本身不連續(xù)，故而冠梁與圍護(hù)樁接縫處存在縫隙，此部位亦是后期冠梁部位滲漏水較為嚴(yán)重區(qū)域。

2.4 冠梁滲漏水不良影響

外觀質(zhì)量：嚴(yán)重影響外觀質(zhì)量，長(zhǎng)時(shí)間滲水將導(dǎo)致混凝土、樁間土脫落，鋼筋外露，影響支護(hù)體系安全。

結(jié)構(gòu)施工：嚴(yán)重影響后續(xù)結(jié)構(gòu)施工，混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、防水層施工以及地下結(jié)構(gòu)臨近坑邊的施工。

驗(yàn)收評(píng)審：當(dāng)構(gòu)造物有外觀缺陷時(shí),不得對(duì)分項(xiàng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定，外觀質(zhì)量的好壞將直接影響評(píng)審結(jié)果。

周邊環(huán)境：滲漏水將降低周邊土體的地表水位，造成周邊建筑及地表沉降，帶來(lái)安全隱患。

費(fèi)用增加：后續(xù)修補(bǔ)、堵漏以及坑外井管回灌將一直增加施工成本，并降低施工功效，影響施工進(jìn)度。

3 冠梁部位滲漏水原因分析及預(yù)防措施

在深基坑支護(hù)工程中，冠梁部位滲漏水造成的原因繁多，本文主要分析由幾種原因造成，并針對(duì)成因結(jié)果進(jìn)行及時(shí)施工、技術(shù)層面的預(yù)防及保障。本文探討冠梁部位滲漏水主要因素：1)基坑變形影響；2)樁頂及冠梁施工。

3.1 基坑變形影響

隨著基坑開(kāi)挖以及地下結(jié)構(gòu)回筑，進(jìn)而基坑暴露的時(shí)間逐漸增加。由于坑外側(cè)向水土壓力的作用，導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)往基坑方向產(chǎn)生變形?；幼冃萎a(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致深基坑周邊的排水溝及環(huán)形道路產(chǎn)生裂縫(見(jiàn)圖2)，雨天或排水不暢坑外明水便滲著坑外排水溝及環(huán)形路的縫隙滲入冠梁與圍護(hù)樁樁間，造成深基坑滲漏水。

預(yù)防措施：

1)在地下結(jié)構(gòu)回筑期間，每層樓面板施工完成之后，及時(shí)做好地下室外墻和基坑邊緣之前的回填工作。回填優(yōu)先考慮采用黃沙回填，若采用土回填，應(yīng)分層夯實(shí)，分層厚度不大于500 mm。在確保安全質(zhì)量的前提下，可適當(dāng)加快施工進(jìn)度，減少基坑變形，從而進(jìn)一步控制冠梁部位滲漏水。

2)基坑周邊1倍開(kāi)挖距離范圍內(nèi)避免重物堆載，減少基坑沉降變形。

3)施工過(guò)程中密切關(guān)注基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)備好應(yīng)急物資，一旦出現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常，立即開(kāi)啟基坑應(yīng)急預(yù)案。

3.2 樁頂及冠梁施工影響

1)圍護(hù)樁樁頂處理不到位。

原因分析：在首層土方開(kāi)挖完成之后利用機(jī)械進(jìn)行圍護(hù)樁樁頂浮漿鑿除，造成圍護(hù)樁樁頂混凝土松散、不密實(shí)。擋土墻部分泥土由于雨天沖刷及自然剝落掉落至圍護(hù)樁之上，未對(duì)圍護(hù)樁樁頂進(jìn)行處理便進(jìn)行冠梁的鋼筋安裝及混凝土澆筑。待后期冠梁混凝土澆筑完后，圍護(hù)樁樁頂與冠梁之間產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致后期地表水從縫隙中滲入圍護(hù)樁樁頂。

預(yù)防措施：圍護(hù)樁樁頭超灌部分采用人工鑿除的方式，嚴(yán)禁機(jī)械鑿除，在鑿除完成之后利用高壓風(fēng)槍對(duì)樁頭碎混凝土、泥土等進(jìn)行處理。質(zhì)量人員在混凝土澆筑之前對(duì)冠梁模板進(jìn)行檢查，保證模板內(nèi)無(wú)雜物、積水等，否則不得進(jìn)行隱蔽，確保后期混凝土澆筑完后之后，冠梁與圍護(hù)樁之前無(wú)縫隙，可極大的避免冠梁部位滲漏水。

2)冠梁螺桿孔洞影響。

原因分析：在前期冠梁施工過(guò)程中設(shè)計(jì)方未考慮到基坑滲漏水的風(fēng)險(xiǎn)，模板加固采用普通對(duì)拉螺桿，而未采用止水螺桿，待后期模板拆除完成之后，地表水便直接沿著螺桿孔洞往基坑內(nèi)、冠梁處產(chǎn)生滲漏。

預(yù)防措施:冠梁模板安裝，僅可能采用單邊支模?？梢杂行У臏p少對(duì)拉螺栓孔洞。如實(shí)在無(wú)法實(shí)施時(shí)亦可采用止水螺桿可有效降低滲漏水風(fēng)險(xiǎn)。

3)冠梁后側(cè)止水帷幕破壞。

原因分析：在前期冠梁施工中由于施工特性，背向基坑一側(cè)無(wú)法施工立模。需利用挖機(jī)土方開(kāi)挖部分槽段用于施工人員施工工作面，讓施工人員進(jìn)入綁扎鋼筋及外側(cè)模板。然而此塊區(qū)域土方挖除將造成冠梁上部止水帷幕破壞，而后期此塊區(qū)域后回填的土體較為松散，更是無(wú)法保障地表水流向冠梁，繼而進(jìn)入坑內(nèi)造成滲漏水。

預(yù)防措施:在基坑外預(yù)先埋設(shè)少量微擾動(dòng)注漿孔，一旦滲漏水情況加劇，可立即對(duì)坑外注漿孔進(jìn)行注漿處理。而微擾動(dòng)注漿亦可應(yīng)對(duì)在周邊存在大量保護(hù)性建筑及環(huán)境保護(hù)等級(jí)高的區(qū)域，發(fā)生基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常，基坑周邊發(fā)生過(guò)大沉降造成基坑亦可作為應(yīng)急措施予以補(bǔ)救。結(jié)合本工程案例實(shí)施效果來(lái)看，有效的控制了基坑變形及冠梁部位滲漏水。

4 結(jié)語(yǔ)

本深基坑工程施工質(zhì)量受多種因素影響，因此必須加強(qiáng)施工過(guò)程中的事前質(zhì)量控制。從優(yōu)化設(shè)計(jì)施工方案著手，盡量從源頭控制圍護(hù)樁冠梁部位滲漏水情況。

本工程通過(guò)前期的技術(shù)計(jì)算、設(shè)計(jì)優(yōu)化、方案比選等多種技術(shù)手段，分析出冠梁滲漏水的成因，而后期在施工過(guò)程中，并采取上述有效的預(yù)防措施加以避免，成功的杜絕了冠梁部位滲漏水，為后續(xù)施工提供了便利條件，大大降低了基坑變形的風(fēng)險(xiǎn)。值得廣大從事深基坑施工管理的技術(shù)人員借鑒，并在將來(lái)的深基坑工程中實(shí)施運(yùn)用，能夠有效的保障基坑安全、提高施工質(zhì)量、減少成本投入、創(chuàng)建企業(yè)形象。

參考文獻(xiàn):

[1] 趙云非,王曉琳.城市地鐵深基坑施工滲漏水原因分析與預(yù)防[J].隧道建設(shè),2013,33(3):242-246.

[2] 谷湘泉.地鐵車(chē)站深基坑地下連續(xù)墻接縫滲漏原因分析及防治[J].江西建材,2014(18):144-145.