溶巖地區(qū)深基坑“墻錨”支護體系錨索二次堵漏封堵施工技術(shù)

莫汝景，李楠，劉獻忠，燕春慧

（1.廣州市恒盛建設(shè)工程有限公司，廣州 510000；2.廣州鐵路投資建設(shè)集團有限公司，廣州 510000；3.廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司，廣州 510000）

1 引言

伴隨著城市空間結(jié)構(gòu)的重組和規(guī)劃，地下空間特別是大型復雜地下結(jié)構(gòu)的開發(fā)利用越來越普及[1]。本文以廣州白云站地鐵22號線地下深基坑施工為例，論述支護結(jié)構(gòu)施工工藝——溶巖地區(qū)深基坑“墻錨”支護體系錨索二次堵漏封堵施工。由于地下連續(xù)墻[2]的開挖將導致土層中的自重應力釋放，錨索預應力隨之改變（雖然泥漿可提供一部分支護力，但不足以補償降低的應力），由此導致錨索索頭松動，產(chǎn)生漏水、滲水現(xiàn)象。

2 工程概況及工程地質(zhì)情況

2.1 工程概況

本工程為廣州白云（棠溪）站綜合交通樞紐一體化建設(shè)工程施工總承包項目土建工程。位于廣州市中心城區(qū)西北部，白云區(qū)西南部，為新市街、棠景街和石井街交會處，南距廣州流花火車站約5 km，東距白云新城約2 km，與鐵路廣州白云站工程相鄰。本項目以綜合交通樞紐配套場站工程、周邊配套市政道路工程、地鐵預留工程所在的區(qū)域為建設(shè)范圍，包括綜合交通樞紐配套場站工程、周邊配套市政道路工程、地鐵預留工程3個子項目。

2.2 工程地質(zhì)情況

本工程錨索施工區(qū)域的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況描述如下：

從上往下主要是雜填土、中粗砂、粉質(zhì)黏土、泥灰?guī)r、石灰?guī)r，地下溶洞較多。其特性見表1。

表1 土層類別特性表

3 錨索分布位置

廣州白云站地鐵22號線基坑西側(cè)圍護結(jié)構(gòu)采用3 m深度放坡+8道錨索+1道支撐+1 200 mm厚連續(xù)墻，佛八、新線西端頭基坑東側(cè)圍護結(jié)構(gòu)采用11.2 m深度放坡+5道錨索+1 000 mm厚連續(xù)墻。因此，錨索工程主要分布在22號線基坑西側(cè)、佛八、新線西端頭基坑東側(cè)。

3.1 錨索設(shè)計情況

1）本工程錨索設(shè)計采用預應力，規(guī)格有3φs15.2 mm、4φs15.2 mm、5φs15.2 mm、6φs15.2 mm四種。

2）錨索灌注水泥漿，設(shè)計水灰比為0.45∶0.55，注漿體強度不低于30 MPa；采用復式注漿工藝，注漿材料采用P·O42.5R普通硅酸鹽水泥純漿。

3）錨索穿透地連墻，錨頭的錨具經(jīng)除銹、涂防腐漆3遍后采用鋼筋網(wǎng)罩、C30現(xiàn)澆混凝土腰梁封閉，腰梁截面形式為450 mm×600 mm。

4）佛八、新線西端頭基坑盾構(gòu)通過范圍內(nèi)錨索需回收。

5）錨索工程數(shù)量約2.8萬m，腰梁數(shù)量約200 m3。

6）錨索斷面大樣圖如圖1所示。

圖1 錨索斷面大樣圖

3.2 支護方案

設(shè)計圍護結(jié)構(gòu)采用放坡+錨索+支撐+連續(xù)墻相結(jié)合的方案，具體如下：

廣州白云站地鐵22號線基坑西側(cè)圍護結(jié)構(gòu)采用3 m深度放坡+8道錨索+1道支撐+1 200 mm厚連續(xù)墻；

佛八、新線西端頭基坑西側(cè)圍護結(jié)構(gòu)采用3 m深度放坡+8道錨索+1 000 mm厚連續(xù)墻，東側(cè)圍護結(jié)構(gòu)采用11.2 m深度放坡+5道錨索+1 000 mm厚連續(xù)墻。

4 基坑開挖索頭漏水原因分析

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計，錨索漏水部位在錨索孔，即錨墊板與腰梁接觸部位，漏水主要原因初步分析是沒有封錨所致。

錨索施工完成最終須進行封錨，現(xiàn)場施工時因基坑開挖可能造成錨索拉力松弛，有補張拉和試驗檢測的需要，無法立即進行封錨（封錨后錨頭外露自由端將會切除），而自由端注漿體在錨索張拉受力時可能產(chǎn)生剪切破壞，產(chǎn)生裂縫，從而導致錨索孔漏水[3]。

5 堵漏措施及材料

針對錨索處漏水現(xiàn)場堵漏措施采用引流+水性注漿液封堵，引流采用PVC管。

水性注漿液材料和性能如下：

1）漿液遇水后自行分散、乳化、發(fā)泡，立即進行化學反應，形成不透水的彈性膠狀固結(jié)體，有良好的止水性能。

2）反應后形成的彈性膠狀固結(jié)體有良好的延伸性、彈性、抗?jié)B性及耐低溫性，在水中永久保持原形。

3）與水混合后黏度小，可灌性好，固結(jié)體在水中浸泡對人體無害、無毒、無污染。

4）漿液遇水反應形成彈性固結(jié)體物質(zhì)的同時，釋放二氧化碳氣體，借助氣體壓力，漿液可進一步壓進結(jié)構(gòu)的空隙，使多孔性結(jié)構(gòu)或地層能完全充填密實，具有二次滲透的特點。

5）漿液的膨脹性好，包水量大，具有良好的親水性和可灌性，同時漿液的黏度、固化速度可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。

6 錨索漏水二次堵漏封堵工藝流程

錨索施工工藝流程如圖2所示。

圖2 錨索施工工藝流程圖

1）漏水后會在出水點附近出現(xiàn)漏水通道，形成一定的水頭壓力，如果對漏水點完全封堵，在水壓力下，可能會將堵漏點再次沖開，故采用先引流后堵漏的方法。首先找準漏水中心點，在漏水點處腰梁上用電鉆鉆孔。

2）在滲漏孔內(nèi)插入1根2.5 mm厚PVC引流軟管使其穿過引流孔，將水匯集于引流管內(nèi)排出，引流管插入的一端外包紗布作為反濾層，避免地連墻背后砂、土、石顆粒流失。

3）引流管周邊漏水區(qū)域用水性注漿液進行快速封堵。

4）待引流管周邊漏水區(qū)域注漿液凝固后，將引流軟管拔出，再用軟木塞子嵌入引流孔內(nèi)側(cè)，止住水流后外側(cè)用水性注漿液進行封堵。

7 效果與應用前景

1）在穿過連續(xù)墻的錨索漏水部位設(shè)置封堵結(jié)構(gòu)，在錨索漏水部位的腰梁下方開設(shè)引流孔，引流管插在引流孔上，通過引流管將漏水部位的水匯集于其內(nèi)并排出，封堵結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外設(shè)有全套管和雙注漿管，在雙注漿管內(nèi)灌有水性注漿液，通過雙注漿管將水性注漿液注入引流管內(nèi)，由引流管將水性注漿液送入漏水部位，通過在漏水部位注入水性注漿液，可以縮短工期和節(jié)約資金，能夠快速對漏水部位進行封堵，從而解決錨索在張拉受力過程中所產(chǎn)生的剪切破壞，導致錨索索頭松動，產(chǎn)生漏水、滲水現(xiàn)象的技術(shù)問題。除此之外，封堵結(jié)構(gòu)適用于復雜的地層結(jié)構(gòu)，采用本封堵結(jié)構(gòu)進行漏水處理，可灌性好，能實現(xiàn)快速止水，大幅度地提高其施工效率，減少質(zhì)量安全隱患，同時達到節(jié)約人工成本的效果。

2）所采用的水性注漿液為聚氨酯堵漏漿液的防水堵漏建筑材料，具有親水性好，可以與漏水部位的水結(jié)合后立即產(chǎn)生聚合反應，分散乳化或發(fā)泡膨脹，并與沙石泥土黏結(jié)成彈性固結(jié)體，迅速堵塞裂縫，永久性止水；另外，采用聚氨酯堵漏漿液在制作上也非常簡單，可以隨做隨用，具有低成本、高效率的特點，符合建筑節(jié)約要求，具有廣闊的應用前景。

3）本施工技術(shù)的全套管外纏有工程膠布，起到固定引流孔孔壁的作用。另外，在全套管內(nèi)注有防腐油脂，對引流孔的表面起到防護并延緩腐蝕的作用，解決鉆孔時容易出現(xiàn)塌孔卡鉆，以及塌孔對地面沉降會造成影響的技術(shù)問題。

4）本施工技術(shù)的錨索的主筋為鋼絞線，通過錨索定位器相互間隔地套在鋼絞線上，在鋼絞線的外部設(shè)置有防腐漆，通過防腐漆可以保證鋼絞線處于自由狀態(tài)，不受水性注漿液約束，同時避免水性注漿液灌注過程中，對鋼絞線造成擠壓或錯位，還可以減少巖土層中的水分對鋼絞線的腐蝕，延長了其使用壽命。

8 結(jié)語

錨索二次堵漏封堵施工技術(shù)，通過雙注漿管將水性注漿液注入引流管內(nèi)，由引流管將水性注漿液送入漏水部位，通過在漏水部位注入水性注漿液，能夠快速對漏水部位進行堵漏封堵，從而解決錨索張拉受力產(chǎn)生剪切破壞所產(chǎn)生裂縫漏水的技術(shù)問題。除此之外，本堵漏施工技術(shù)適用于地質(zhì)情況條件復雜，場內(nèi)特殊性巖土主要有填土、軟弱土和風化巖等，巖層巖面標高較淺，部分位置存在溶洞，施工難度較大等復雜的地層結(jié)構(gòu)，通過本封堵施工技術(shù)可以快速進行漏水處理，可灌性好，能實現(xiàn)快速止水，大幅度地提高其施工效率，減少質(zhì)量安全隱患，同時達到節(jié)約人工成本的效果。