某深基坑工程咬合樁滲水問(wèn)題的處理與分析實(shí)例

咬合樁，因其支護(hù)形式及止水效果優(yōu)于鉆孔灌注樁，單價(jià)又較地下連續(xù)墻低廉，而廣泛用于沿海淤泥，砂層較厚的地區(qū)。但是在施工過(guò)程中也難免會(huì)出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題，下面將就某一深基坑工程咬合樁的滲水問(wèn)題處理進(jìn)行分析。

一、工程概況

1.工程簡(jiǎn)介

某一醫(yī)院擴(kuò)建工程，為地下二層，地上十九層，場(chǎng)地現(xiàn)狀較為平整，基坑開(kāi)挖深度為9.26～9.40m?；游?、南側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，基坑北、東側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)。本工程基坑底邊線沿地下室外墻邊線外擴(kuò)1.00 m左右，利用有限的空間進(jìn)行支護(hù)。基坑周長(zhǎng)約287米，基坑開(kāi)挖面積約4452.3平米。

2.地形地貌及場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)

場(chǎng)地原始地貌為河漫灘，經(jīng)人工回填、修筑形成現(xiàn)狀場(chǎng)地。場(chǎng)地地勢(shì)平坦，根據(jù)鉆探揭露，鉆探深度范圍內(nèi)地層自上而下可分為四大層，即第四系人工填土層（素填土，平均層厚1.62m）、第四系沖洪積層(礫砂，平均層厚9.85m)、第四系殘積層(粉質(zhì)粘土，平均層厚2.22m)、加里東期混合花崗巖風(fēng)化帶（平均層厚8.8 m）。

3.周邊環(huán)境條件

該場(chǎng)地位于街道繁華地段，基坑北側(cè)、東側(cè)分布多棟2層和6層建筑，距離基坑開(kāi)挖邊線最近為5.79米，南側(cè)為市政路，西側(cè)臨近河道，基坑距離河岸僅2.25米?；铀闹芊植冀o水、污水、電力等管線。

4.地下水

建筑物設(shè)計(jì)±0.00m相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高+3.80m，基坑西側(cè)河道水位對(duì)該場(chǎng)地地下水水位有直接的影響，勘察所有鉆孔均揭露地下水，地下水主要賦存于人工填土層、沖洪積層和混合花崗巖風(fēng)化裂隙中，地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為該河的側(cè)向徑流補(bǔ)給及大氣降水的垂直滲入。地下水主要屬孔隙潛水及基巖裂隙水?？碧狡陂g測(cè)得各鉆孔中穩(wěn)定水位埋深在1.29～1.63m之間，平均穩(wěn)定水位埋深1.46m，穩(wěn)定水位標(biāo)高在+1.26～+1.61m之間，各鉆孔中平均穩(wěn)定水位標(biāo)高+1.48 m。

5.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式

本工程支護(hù)結(jié)構(gòu)采用基坑直立開(kāi)挖+Φ1.0@1.6m支護(hù)樁+一道支撐支護(hù)的基坑支護(hù)形式；基坑四周采用咬合樁做止水帷幕。咬合樁采用A/B樁兩種樁型，A樁為1.0m@1.6 m素混凝土鉆孔樁，B樁為1.0m@1.6 m配筋支護(hù)樁，樁長(zhǎng)16.7米，總樁數(shù)362根，內(nèi)設(shè)鉆孔灌注樁（立柱樁）支撐內(nèi)支撐梁，水平內(nèi)支撐梁支護(hù)，豎向支撐采用Φ1000鋼管立柱樁，共設(shè)27根。

二、基坑滲水處置過(guò)程及措施

1.滲水的情況

基坑支護(hù)（咬合樁）自2013年4月15日開(kāi)工，2013年6月27日完成，工程樁（沖孔灌注樁）自2013年7月30日開(kāi)工，2013年10月25日完成，基坑內(nèi)支撐梁以下土方開(kāi)挖于2013年11月17日開(kāi)工，開(kāi)挖過(guò)程發(fā)現(xiàn)基坑支護(hù)部分滲漏點(diǎn)，2013年11月22日17：30基坑?xùn)|北角咬合樁A155#樁（素混凝土樁）距坑頂8.3米位置出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。采用導(dǎo)流管堵水措施進(jìn)行出水面封堵，在堵漏過(guò)程中水量逐漸增大，項(xiàng)目指揮部立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，立即停止了土方開(kāi)挖及其它施工，所有人員機(jī)械全部投入應(yīng)急狀態(tài)，基坑監(jiān)測(cè)單位立即對(duì)臨近建筑物沉降情況進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.應(yīng)急處理方案

首先采用第一套應(yīng)急方案，用汽車(chē)將5噸袋裝水泥運(yùn)至滲水部位，采用水泥重壓回填的方式進(jìn)行封堵。由于地下水位高于滲水口6.5米，水壓力很高，重壓回填式封堵效果不明顯。

然后采用第二套應(yīng)急方案：拉森鋼板樁+雙液注漿施工。具體操作：緊急調(diào)用三車(chē)（18）立方米水下混凝土，用挖土機(jī)，在基坑外滲水部位進(jìn)行開(kāi)挖，并用混凝土回灌，同時(shí)用挖機(jī)挖斗壓入20多根鋼管，挖土機(jī)挖斗在滲水口正上方，向下反復(fù)震壓，以保證滲水口處流出的泥沙用混凝土進(jìn)行補(bǔ)充，防止出現(xiàn)孔洞，以免影響鄰近建筑物的地基安全。處理后，滲水口出水量明顯減少。為了徹底控制滲水，在基坑外側(cè)打入了止水鋼板樁，在21：20基本控制了滲水現(xiàn)象，隨后，采取了以下措施確?；又苓叺陌踩孩倭⒓磳?duì)鋼板樁四周進(jìn)行注漿加固；②在滲水量穩(wěn)定、水質(zhì)變清后，對(duì)基坑內(nèi)側(cè)滲水部位采用導(dǎo)流管堵水措施；③對(duì)最靠近基坑的建筑物周邊進(jìn)行地下土洞探測(cè)；④組織專(zhuān)家對(duì)最靠近基坑的建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全論證；⑤第三方監(jiān)測(cè)人員每15分鐘進(jìn)行一次觀測(cè)，各單位人員通宵值班。

3.處理評(píng)價(jià)

經(jīng)對(duì)沉降觀測(cè)的記錄和施工資料審查，對(duì)基坑及周邊建筑物現(xiàn)場(chǎng)查看后，專(zhuān)家組對(duì)該滲水問(wèn)題給出以下意見(jiàn)：

（1）經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理后，基坑透水塌孔處已經(jīng)穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)繼續(xù)涌砂、塌陷現(xiàn)象。

（2）根據(jù)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)，相鄰建筑不均勻沉降量較小且已經(jīng)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，相鄰建筑主體框架柱及框架梁未發(fā)現(xiàn)明顯沉降裂縫。

根據(jù)以上專(zhuān)家意見(jiàn)，相關(guān)責(zé)任主體認(rèn)為相鄰建筑物墻體及樓地面出現(xiàn)的裂縫尚未影響到建筑物的正常使用，建議可回遷觀察使用，在使用過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)基坑及相鄰建筑物的沉降觀測(cè)。

三、滲水原因分析

基坑設(shè)計(jì)采用直徑1米的咬合樁做為支護(hù)樁兼止水帷幕，由鋼筋混凝土樁和素混凝土樁咬合，樁間咬合寬度為20厘米，采用C30超緩凝水下混凝土，其初凝時(shí)間不小于60小時(shí)。

出現(xiàn)滲漏的A155#樁（素混凝土樁）是施工的第一根樁，按咬合樁施工工藝，在完成第一根素樁后，向前隔一根樁完成第二根素樁，再后退在兩根素樁之間完成第一根鋼筋混凝土樁，接著再向前完成第三根素混凝土樁，之后再后退完成第二根鋼筋混凝土樁，依此向前推進(jìn)。由于咬合樁工藝的特殊性，為保證施工縫咬合良好，在第一根素樁的后面預(yù)留一根砂樁，即在第一根素樁初凝前，將第一根素樁后面的一根鋼筋混凝土樁完成樁孔成型，樁孔成型后，用砂將孔內(nèi)填滿(mǎn)，拔出套管，此時(shí)第一根素樁與其后一根鋼筋混凝土樁的咬合部位已切割完成。此砂樁作為施工縫，在咬合樁閉合時(shí)，再壓入套管，將砂樁內(nèi)的砂取出，下鋼筋籠，澆筑水下混凝土，從而完成咬合支護(hù)樁止水帷幕的閉合。

施工中使用了超緩凝水下混凝土，為滿(mǎn)足水下混凝土的施工要求，混凝土坍落度較大。在施工砂樁時(shí)，第一根素混凝土樁的混凝土尚未初凝，具有流動(dòng)性，當(dāng)砂樁成孔完成，灌滿(mǎn)砂拔出套管時(shí)，形成素混凝土與砂結(jié)合的情況。由于混凝土密度大于砂的密度，形成壓力差，特別是在樁的下部壓力差更大。當(dāng)拔出套管時(shí)，素混凝土?xí)蛏皹斗较蛄鲃?dòng)，使素混凝土樁的混凝土產(chǎn)生縫隙，故而形成了滲水的裂縫。土方開(kāi)挖后，即由此裂縫產(chǎn)生滲水。

四、吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和今后的改進(jìn)措施

根據(jù)上述原因的分析，可以采取以下方法和措施有效地避免此類(lèi)事件的發(fā)生。

1.由于液壓沉管沖抓成孔樁機(jī)體積大，如果場(chǎng)地條件允許，可用兩臺(tái)樁機(jī)配合逆方向施工，盡量避免使用砂樁。

2.當(dāng)場(chǎng)地狹小或其他原因，造成無(wú)法用兩臺(tái)樁機(jī)配合逆方向施工，避免不了砂樁的出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)注意采取以下措施：

（1）砂樁施工容易造成砂樁工藝?yán)淇p，常見(jiàn)的有分段施工時(shí)砂樁與素樁咬合形成的冷縫以及素樁砼出現(xiàn)早凝造成咬合樁不能正常咬合形成的冷縫。咬合樁完成后基坑開(kāi)挖前須對(duì)砂樁冷縫作壓漿防漏處理。咬合樁不能充分咬合，容易造成冷縫處滲漏，不利于基坑防水。可采取措施：①對(duì)砂樁與素樁咬合形成的冷縫，主要采取背后補(bǔ)打旋噴樁進(jìn)行處理。②對(duì)素樁砼出現(xiàn)早凝造成咬合樁不能正常咬合形成的冷縫，一般采取咬合樁平移或背后補(bǔ)樁，不管是平移還是背后補(bǔ)樁，在新出現(xiàn)縫隙處都應(yīng)通過(guò)補(bǔ)打旋噴樁進(jìn)行堵漏，以確保樁間的整體止水效果。

（2）嚴(yán)格控制好第一根素砼樁的混凝土坍落度和砂樁成孔時(shí)間，在施工砂樁時(shí)，第一根素混凝土樁須不具有流動(dòng)性?？刂品椒ㄊ牵涸跐仓鼗炷翗稌r(shí)留下觀察試件，指定專(zhuān)人負(fù)責(zé)觀察試件，當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土剛好達(dá)到初凝時(shí)，立即進(jìn)行砂樁成孔。

（3）可在砂樁部位采用基坑外側(cè)注漿加固的方法，加固工作完成后再進(jìn)行該部位的土方開(kāi)挖。

3.如果其它部位出現(xiàn)基坑內(nèi)滲水，立即停止基坑開(kāi)挖，并在基坑外側(cè)采用注漿加固或補(bǔ)打旋噴樁的方式進(jìn)行堵漏。

五、結(jié)束語(yǔ)

全套管咬合樁作為目前常用的基坑支護(hù)形式，具有較大的發(fā)展空間，本文通過(guò)對(duì)咬合樁素混凝土樁的滲水處理過(guò)程介紹、滲水原因分析以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為了今后的施工提供參考。