超期服役深基坑復(fù)工時(shí)的加固技術(shù)措施

張艷芳 蔡忠強(qiáng) 陳佳宇

摘 要：除有特殊要求外，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用期限通常為一年，然而在實(shí)際工程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)基坑開(kāi)挖完成后長(zhǎng)時(shí)間擱置再?gòu)?fù)工的現(xiàn)象，形成了一批存在安全風(fēng)險(xiǎn)的超期服役深基坑。北京地區(qū)某深基坑停工超過(guò)5年，歷經(jīng)兩次加固，通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)鑒定、變形分析，確定加固設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，針對(duì)基坑存在的錨桿預(yù)應(yīng)力損失、樁后土體疏松、堆土挖除后將繼續(xù)變形等問(wèn)題，制定了加固方案，包括桿錨增設(shè)及二次張拉、疏松土體注漿加固、樁間護(hù)壁修補(bǔ)及加強(qiáng)復(fù)工時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等，本加固項(xiàng)目在保證施工質(zhì)量合格的情況下，順利開(kāi)挖至槽底，未發(fā)生事故，表明加固措施安全可靠，能夠?yàn)轭愃乒こ烫峁┙梃b與參考。

關(guān)鍵詞：超期服役基坑;基坑檢測(cè)鑒定;加固技術(shù)措施;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

Abstract： Except for special requirements， the design life of foundation pit support structure is usually one year. However， in practical projects， after the excavation is completed the foundation pit is often put aside for a long time and then resumed for utilization. Such extended service deep foundation pits create a number of safety risks. A deep foundation pit in Beijing area has been stopped for more than 5 years and has undergone reinforcement twice. The key link of reinforcement design is determined through the detection， appraisal and deformation analysis of the present supporting structure of the foundation pit and its surrounding environment. In view of the problems existing in the foundation pit， such as loss of prestress of the anchor rod， loose soil behind the pile， and continued deformation after the pile is excavated， a reinforcement scheme is carefully worked out that includes addition and secondary tensioning of anchor rods， grouting reinforcement of loose soil， repair of wall protection between piles and dynamic monitoring during resumption of the work. With quality qualified， the construction work successfully digs to the bottom of the trench without any accident， indicating that the reinforcement measures are safe and reliable， and can provide reference for similar projects.

Keywords： extended service pit;detection and appraisal of foundation pit; technical measures for strengthening;dynamic monitoring

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)通常為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為1年，但由于天氣、設(shè)計(jì)修改、資金不足等原因出現(xiàn)超期使用的現(xiàn)象，這對(duì)基坑自身及周圍建筑、管線等構(gòu)成了潛在的威脅，為了降低基坑復(fù)工時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)，需合理選擇加固措施。

近些年來(lái)我國(guó)超期服役深基坑屢見(jiàn)不鮮，如沈陽(yáng)的寶能環(huán)球金融中心項(xiàng)目深基坑自完工歷時(shí)2年10個(gè)月才完成回填，恢復(fù)使用前對(duì)基坑進(jìn)行了檢測(cè)評(píng)估并采取了適當(dāng)?shù)募庸檀胧?，保證了基坑的安全（梁貴才等，2017）。廣州某中央商務(wù)區(qū)地下空間項(xiàng)目基坑開(kāi)挖使用超過(guò)2年，復(fù)工時(shí)通過(guò)錨索加固、分區(qū)段素混凝土回填等技術(shù)措施保證了基坑再開(kāi)挖的安全（任斌向，2020）。遼寧松樹(shù)臺(tái)2號(hào)水利電站工程深基坑開(kāi)挖完成后晾置4年重新施工，通過(guò)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析軟件建模，得出基坑在安全維護(hù)階段處于穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)論（肖宏山，2020）。湖南文化廣場(chǎng)項(xiàng)目基坑施工完成約60%后停工1年4個(gè)月重新復(fù)工，張?chǎng)稳?019）分析了停工前、停工期間及復(fù)工后的監(jiān)測(cè)結(jié)果，并給出了監(jiān)測(cè)建議，畢元領(lǐng)（2019）討論了錨索預(yù)應(yīng)力損失的相關(guān)問(wèn)題。以上案例說(shuō)明，深基坑可以超期使用，重點(diǎn)是做好基坑開(kāi)挖、擱置期間的監(jiān)測(cè)及復(fù)工前的檢測(cè)鑒定，掌握基坑的穩(wěn)定性狀態(tài)，摸清存在的危險(xiǎn)源，有針對(duì)性的采取加固措施。

本文依托北京某超期服役深基坑工程實(shí)例，系統(tǒng)闡述了超期基坑樁錨結(jié)構(gòu)檢測(cè)、評(píng)估及加固技術(shù)措施，以期為類似工程提供借鑒和參考。

1 工程概況

（1）工程簡(jiǎn)介

工程場(chǎng)地位于北京市朝陽(yáng)區(qū)，擬建建筑物為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏型基礎(chǔ)，自然地面標(biāo)高34 m，基坑開(kāi)挖深度15.80 m，基坑周長(zhǎng)約516 m，長(zhǎng)約143 m，寬約138 m?；?xùn)|側(cè)為市政道路，路下有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)管廊，距離基坑13.5 m，埋深8 m，南側(cè)市政道路距離基坑約30 m，西側(cè)為待拆民房及臨時(shí)住房，北側(cè)為臨時(shí)住房及空曠空地，均無(wú)地下管線。

同時(shí)，應(yīng)對(duì)現(xiàn)狀錨頭、錨具及外露的鋼絞線進(jìn)行防腐蝕處理，先除掉表面的鐵銹，再涂JS防水防腐涂料。

（2）樁后疏松土體加固處理

根據(jù)探地雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果，支護(hù)樁外側(cè)土體有6處土體嚴(yán)重或中度疏松區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)采用地質(zhì)鉆機(jī)成孔、直徑50 mm PVC材質(zhì)注漿管進(jìn)行填充注漿處理，注漿孔間距1200 mm×1200 mm，梅花型布置，注漿深度5.5 m，注漿壓力控制在0.5 MPa以內(nèi)，注漿采用P.O42.5硅酸鹽水泥，水灰比1∶0.6，注漿期間加強(qiáng)該區(qū)域的位移監(jiān)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止注漿。

（3）槽底堆土開(kāi)挖技術(shù)要求

護(hù)坡樁前堆土加固的土方開(kāi)挖采用大、小機(jī)械和人工配合進(jìn)行。一次開(kāi)挖高度不大于2.0 m，大型挖機(jī)開(kāi)挖作業(yè)面需與護(hù)坡樁保持2.0 m安全距離，避免因大型挖機(jī)作業(yè)過(guò)程對(duì)錨桿造成破壞。之后采用小型機(jī)械配合人工進(jìn)行挖土、清土作業(yè)。整個(gè)開(kāi)挖過(guò)程需注意錨桿保護(hù)，并以此開(kāi)挖要求循環(huán)開(kāi)挖至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高。開(kāi)挖至勘察報(bào)告含水層標(biāo)高位置時(shí)，土方開(kāi)挖須控制開(kāi)挖高度并及時(shí)觀測(cè)坡面情況，以免側(cè)壁可能存在大滲漏點(diǎn)，突然流水流砂。

（4）馬道下支護(hù)設(shè)計(jì)

馬道部位原設(shè)計(jì)錨桿一直未施工，復(fù)工時(shí)沿豎向共設(shè)置4道預(yù)應(yīng)力錨桿，水平間距1.6 m（1樁1錨），均采用4束1860級(jí)鋼絞線，注漿材料選用水灰比為1∶0.5的純水泥漿，預(yù)應(yīng)力錨桿的施工要求同前，圖4為馬道部位錨桿設(shè)計(jì)圖。

（5）基坑動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

工程自停工已歷經(jīng)5年之久，現(xiàn)有支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊地表等已發(fā)生過(guò)變形，為確保復(fù)工期間基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊道路、建（構(gòu)）筑物及其他設(shè)施的安全及正常使用，必須加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，做到信息化施工，第一時(shí)間掌握動(dòng)態(tài)資料，及時(shí)分析、預(yù)測(cè)和反饋信息，避免發(fā)生事故。根據(jù)規(guī)范要求，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及其控制值、監(jiān)測(cè)頻率見(jiàn)表4，報(bào)警值取控制值的80%。

（6）其他措施

1）樁間修補(bǔ)

對(duì)樁間支護(hù)破損部位，采用編鋼筋網(wǎng)并噴射C20細(xì)石混凝土面層支護(hù)，鋼筋網(wǎng)片為250 mm ×250 mm，面層厚度不小于50 mm。對(duì)樁間土存在空洞的情況，大的空洞利用水泥、砂和碎石拌合料進(jìn)行充填或直接錨噴充填，小的空洞可采用水泥砂漿充填。

2）止水帷幕堵漏處理

根據(jù)止水帷幕的滲漏情況采取相應(yīng)的堵漏處理措施，對(duì)局部滲水或滲漏點(diǎn)很小、漏水量很小的滲漏點(diǎn)，采用人工清理樁間土后用快凝水泥填補(bǔ)漏洞和修補(bǔ)滲水面的方法進(jìn)行封堵;對(duì)漏水量較大的漏點(diǎn)，采用引流管將水引出，而后用快凝水泥修補(bǔ)封堵;對(duì)漏點(diǎn)漏水量很大的情況，可使用該部位附近的應(yīng)急井降水，并在漏水點(diǎn)外側(cè)或側(cè)面打入注漿管，進(jìn)行雙液漿注漿封堵。開(kāi)挖加固堆土至含水層標(biāo)高位置時(shí)，土方開(kāi)挖須控制開(kāi)挖高度并及時(shí)觀測(cè)坡面情況，以免側(cè)壁可能存在的大滲漏點(diǎn)的突然流水流砂。

如若出現(xiàn)止水帷幕失效，大面積滲水情況，則在支護(hù)樁外側(cè)打入通長(zhǎng)注漿管，進(jìn)行雙液漿注漿加固止水帷幕，長(zhǎng)度16.8 m，注漿間距0.5 m。若出現(xiàn)流沙情況，則采用斜向超前小導(dǎo)管施工工藝進(jìn)行注雙液漿進(jìn)行封堵，打入角度30°，間距200 mm。

檢查基坑坡頂?shù)膽?yīng)急井完好情況，對(duì)于淤堵的井點(diǎn)進(jìn)行處理恢復(fù)，如不能恢復(fù)，采用小型鉆機(jī)進(jìn)行補(bǔ)打。并做明排措施。

3）坡頂處理

基坑周邊原有硬化地面破除，重新施工單層雙向配筋硬化層，并組織好地面排水工作。

7 結(jié)論

（1）超期服役深基坑在復(fù)工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)狀基坑檢測(cè)鑒定及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，根據(jù)穩(wěn)定性及安全評(píng)價(jià)結(jié)果確定加固設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（2）對(duì)已施工錨桿進(jìn)行二次張拉鎖定、增補(bǔ)錨桿、樁后疏松土體注漿、加強(qiáng)復(fù)工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等均是行之有效的加固措施。

（3）本文所述項(xiàng)目基坑在科學(xué)的施工組織管理、保證質(zhì)量合格的前提下采取合適的技術(shù)措施，順利開(kāi)挖至槽底，可為類似工程提供借鑒和參考。

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