维普资讯 http://www.cqvip.com 第３０卷第７期 Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．７ 建筑施Ｔ ＢＵＩＬＤＩＮＧ Ｃ０ＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ 复杂环境下以地下连续墙作围护的 基坑堵漏抢险施工技术 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｌｅａｋ Ｓｔｏｐｐａｇｅ Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｏｐｅｒａｔｉｐｅｒａｔｉｏｎ ｆｃ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ０Ｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉ０ｎ ｉｔ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｗｉｔ ｕｐｐｏｒｔ ｔｈ Ｓｌｕｒｒ￣ｕｒｒｙ Ｗａ¨ｕｎｄｅｒ Ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ 口 张云海赵伟成 陆泾群 （上海市基础工程公司 上海２００００２） 【摘要】结合一例地处闹市中心、周边环境复杂的基坑堵漏抢险工程，在其他常用办法如冷冻法、聚氨酯、水泥高压旋喷 桩均告失败的情况下．利用粘土固化剂、阿特拉斯钻机等材料设备，将多种堵漏加固方法的结合使用，最终抢险成功。 【关键词】基坑堵漏 粘土固化剂 阿特拉斯钻机 复杂环境 【中图分类号］ＴｔＪ７５３．８ ／文献标识码 Ｂ 【文章编号】１００４—１００１（２００８）０７—０５４７—０３ ０前言 本工程地上２４层，地下３层，基坑开挖面积约６ ０１７ ｍｚ，开挖深度：主楼区一１４．６０ ｍ，裙楼区一１３．９０ ｍ，主楼电梯 随着上海经济和城市建设的高速发展，城市地铁、隧道、 井落深区一１７．８０ ｍ。围护采用８ｏ０ ｍｍ厚地墙，“两墙合一”， 地下车库、地下商场等地下建筑大量兴建。由于各种各样的 柔性接头，支撑采用三道混凝土支撑，第一道支撑主楼处设 因素影响，深基坑事故也不可避免的随之而来。 置栈桥。 由于上海属于典型的沿海软土地区，常见的③④层淤泥 基坑开挖深度范围内的土层有第①、② 、②。及④层。第 质土通常具有强度低、含水量高、孔隙比及压缩性大、灵敏度 ④层为含水量高，压缩系数大的软弱土层，基坑开挖时易产 ． 高、呈软塑或流塑状等特点，而第②层砂质粉土则易发生坍 生蠕变现象。另外第② 层为砂质粉土，极易发生坍塌及流 塌及流砂、涌砂等现象。同时，在市中心的基坑四周往往密布 砂、涌砂等现象，且本区域内② 层厚平均达到ｌ２．５ ｍ，基坑 各种地下市政管线设施和邻近各类建（构）筑物、城市高架基 底普遍处于该层底部，对地下墙工艺及基坑工程带来很大的 础。一旦基坑出现险情，这些复杂的地质条件和周边环境将 困难。 对抢险施工提出更加严苛的要求。 本文结合一例地处市中心、周边环境复杂的基坑抢险工 ２工程抢险状况 程，在常用抢险堵漏办法如冷冻法、聚氨酯、水泥高压旋喷桩 基坑开挖后发现，地下连续墙有较大缺陷，存在较多漏 均告失败的前提下，利用粘土固化剂、阿特拉斯钻机等材料 水和流砂现象。采用水泥高压旋喷桩、冷冻法、聚氨酯等常规 设备，多种堵漏加固方法的结合使用，最终成功抢险。期望通 堵漏方法后，已浇筑半数以上底板，但仍有三处存在较严重 过对该实例的介绍，能对今后类似工程的设计、施工及管理 的渗漏、流砂、涌砂墙体露筋、穿孔、混凝土疏松现象较严重。 提供一定的借鉴。 地面多次塌陷，多次采用上述堵漏方法后均无效果，只能回 １工程概况 填，回填高度最高至第二道支撑（图１）。 位于上海市虹口区大连路的～幢高层建筑，东邻电视台 （距红线２２ ｍ）、南邻高层住宅（距红线ｌ０ ｍ）、西邻宾馆（距 红线１０ ｍ），西侧５ ｍ有一１０ ＫＶ变电房，北邻大连路，道路 北侧为在建Ｈ８线地铁车站。周边距工程红线ｌ ０－２４ ｍ埋有 供电、信息、雨污水、供水、煤气等众多管线。 【作者简介】张云海（１９７５一），男，本科，工程师。联系地址：上 海市杨浦区民星路２３１号（２００４３３）。 【收稿日期】２００８～０６—０８ 图１ 进场时状况平面（图中圆点系堵漏处） 维普资讯 http://www.cqvip.com 第７期 张云海、赵伟成、陆泾群：复杂环境下以地下连续墙作围护的基坑堵漏抢险施工技术 同时基坑变形累计变形较大，地墙位移最大处达到 １０８．５０ ｍｍ，周边建筑物沉降最大处达到－８５．９４ ｍｍ，煤气管 线最大处为～１４１．８６ ｍｍ，１ ２孔低压电缆已经局部下沉 ５０ ｃｍ。 ３ 工程难点分析及堵漏方案制定 ３．１工程难点 （１）围护、周边建筑物、管线在险情发生后已出现较大 变形，后续作业风险较大。 （２）坑外土体在发生险情后，流失较大，原状土体遭到 破坏，土体变得疏松，出现土层空洞。 （３）在经历多次不同工艺封堵加固后，使地下土质条件 变得十分复杂。 （４）沉陷处素混凝土混合杂物（包括大直径钢筋）回填 后，给后续施工带来不便。 （５）地墙缺陷较大，夹泥夹砂相当严重，在开挖过程中 发现一处地墙的漏洞直径足有２０ ｃｍ左右大。 图２地墙漏洞 ３．２分析及堵漏方案制定 鉴于施工状况极其复杂，多次组织人员现场进行分析、 讨论，确定了整体思路：先由阿特拉斯钻机引孔，然后进行填 充注浆，最后高压旋喷桩加固封闭土体，同时局部进行双液 注浆，先易后难，逐区域处理。在多次召开专家会议听取意见 后制定了方案，并交由市建科委评审通过。 ３ ２．１引孔 由于基坑外侧经过数次加固，原状土遭到严重破坏，一 般的设备不能在如此复杂的环境中进行施工，因此抽调了本 公司目前较先进且专门用于抢险施工的阿特拉斯工程钻机 进行引孔，在引孔完成后进行后续施工。 ３．２ ２填充注浆 由于曾发生严重的流砂现象，坑外土体流失较大，原状 土体遭到破坏，土体变得疏松，甚至出现土层空洞，同时周边 建筑物、构筑物、地下管线、道路及临设都有相当程度的沉 降，故先采用填充注浆的方法进行土体加固，坑外五排注浆 孔，间距５００ ｍｍ，水平间距ｌ０００ ｍｍ，梅花状布置，距地下墙 墙体３００ ｍｍ，深度ｌ６．５ ｍ，填充原料配比：水泥：粉煤灰： 膨润土：水玻璃＝ｌ：ｌ：０．０２：０．０５。 ３．２．３粘土固化剂高压旋喷桩 在填充注浆之后，进行高压旋喷桩施工。高压旋喷桩采 用单重管工艺，注浆液采用新型粘土固化剂（２Ｙ～４型胶结 料）作为固化施工材料，与一般水泥相比较，固化剂强度高， 凝结快（表１）。 表１ ｌ两种固化剂不同龄期的加固土无侧限抗压强度 龄 ＝０．４５ 粘土固化剂加固Ｌ（ｋＰａ） ４２５增通水泥加Ｎ３：－（ｋＰａ） 期 ａｗ＝１３％ 淤泥质粉质粘土 砂质粉土 淤泥质粉质粘土 砂质粉土 ㈣ 含水量 ５５％ ３５％ ５５％ ３５％ ３ 平均值 ８３０ ５ １９７５．６ ２０３ ９ ３７２．３ ７ 平均值 １０６６ ８ ２７８７、９ ２９２ ８ ５４７ ３ １４ 平均值 １６５４ ２ ４０】２ ２ ５２１．７ １０９８．９ ２８ 平均值 ２２６４．７ ５２２９．９ ６８５．３ １４７８．７ 粘土固化剂的原理是针对粘土的颗粒呈疏松多孔缺乏 有机联系的特点，从改善孔结构和粘结土颗粒两方面出发， 来提高加固土的强度。而普通水泥自身水化产生的水化硅酸 钙和水化铝酸钙等水化产物、石灰与土颗粒缓慢反应产生的 结晶度较差的水化硅酸钙和水化氧酸钙等水化产物，均只起 到粘结土颗粒的作用，未能有效改善孔结构 固化剂掺量５５０ ｋｇ／ｍ３，注浆压力２０～２５ ＭＰａ，桩径 ７００ ｍｍ，设２—３排，内外交错排列，相邻搭接３００ ｍｍ，范围从地 下２．５ ｍ至坑底下６ ｍ。在比较严重的漏点外围设置小包围， 进行封闭，以保证开挖时的安全。 ３．２ ４双液注浆 根据开挖部分反映的情况，基底以下地墙墙体、接缝也 会有较大缺陷，为了防止开挖中地墙变形过大而出现渗漏、 流砂现象，对于高压旋喷桩封闭区域的内部，采用双液注浆 加固，加固深度１６．５ ｍ，并在地墙接缝外侧预埋双液注浆 管。 ３．２．５降水 开挖前，对坑内进行轻型井点降水，深度３～５ ｍ，以提 高土体力学性质。 ３ ２．６分层开挖及逐层堵漏 考虑地墙墙体缺陷较大、接缝处渗漏明显，为保障基坑 及周边环境安全，分５层逆作堵漏开挖剩余土方，分层厚度 ５００￣８００ ｍｍ，逐层开挖，根据实际情况，采用特种水泥封堵 或采用钢板封堵（预留注浆管），开挖到底后，浇筑垫层及结 构底板。 ３ ２．７根据建筑、管线监测，采取跟踪注浆保护措施。 ４施工中的问题及实施结果 ４、１施工中的问题 在具体实施抢险施工的过程中，遇到了大量意想不到的 困难，给了我们很大的挑战。 （１）由于工程原址为老厂房，地下存在大量的障碍物。 施工过程流砂导致坍塌的区域，经过混凝土等杂物回填，另 嘲的 维普资讯 http://www.cqvip.com 张云海、赵伟成、陆泾群：复杂环境下以地下连续墙作围护的基坑堵漏抢险施工技术 第７期 外，由于之前有较多单位前来抢险施工，使地层土质更为复 孔ｏ 杂。因此，阿特拉斯钻机经常而损坏，影响了施工进度。但最 （２）填充注浆在较小的注浆压力下，最终注浆量十分惊 终通过多次试弓ｌ孔，对地质复杂、异常区域有了初步的了解， 人，证明了早先对“流砂使土体变得疏松，甚至出现土层空 通过外围补孔尽量避免了不良地质条件对堵漏抢险工作的 洞”的认识是正确的，这也是早期多种堵漏加固方法在流砂 不利影响。 严重区域未能取得成功的原因之一。并且通过填充注浆，周 （２）对新型的注浆材料（固化剂），虽然之前在常规土层 边建筑、管线均停止下沉趋势并小幅回弹，有效地保护了周 中已有多次应用的经验，但本工程土层经过多次扰动，土质 边环境。 条件尤为复杂，需确定针对性浆液配比，以保证浆液顺利喷 （３）粘土固化剂高压旋喷桩成桩效果良好。通过钻孔取 射。经过现场多次泥浆配比试验，确定了合适的配合比，在保 芯对比，２周后的粘土固化剂高压旋喷从顶到底均成形并达 证加固效果的同时不堵塞喷头。 到设计强度，而同区域已施工３～４月的水泥高压旋喷桩５～ （３）地质条件复杂，设备损耗大。锚杆钻机损害较为严 ７ ｍ以下部分均不成形，无法取出。 重，钻机在施工过程中经常发生钻杆扭曲和掉落，钻机的各 （４）由于粘土固化剂高压旋喷桩成桩效果良好，因此漏 部件也时常因此而损坏，增加了成本，又拖延了进度。通过及 点外围设置的小包围效果良好，开挖后基本不再渗漏或渗漏 时配备大量零配件和检修人员（非现场），尽量保证抢险工作 清水。严重渗漏点，流砂量小且无压力，十分有利于坑内堵漏 的持续进行。但由于阿特拉斯钻机为进口机械，配件和检修 加固，监测表明对周边环境影响甚微。 均有一定的特殊性，仍然造成了一定的损失和耽误。 ４．２实施结果 ５结语 通过７个月的施工，逐块进行了三个严重渗漏区域的抢 本堵漏抢险工程在上海市安全、质量监督总站的领导和 险堵漏施工，终于完成了剩余区域的底板浇筑，确保了基坑 监督下，在原参建各单位的支持、协作下，听取专家意见，利 及周边环境的安全。实施效果如下： 用先进的设备和材料，依靠完备的方案和过硬的施工技术， （１）阿特拉斯工程钻机引孔基本保障了在该复杂地质 历经艰辛，克服了现场复杂地质条件、复杂周边环境、漏点多 条件下的后续施工，但对于有杂乱钢筋的回填区域则无法成 而严重等等不利因素，最后取得成功。 邦永Ｅ ＢＳ工程企业管理系统 ＥＢＳ——伴随中国工程企业一同成长 邦永ＥＢＳ．Ｔ２程企、ｌｋ管理软件拥有 ■源自美国著名的：【程企业管理软件； 两条主线：项目管理与企业管理、她 －吸收世界级ＥＲＰ系统的项目管理思想； 以项翻的成本动态控制勾核心；以进 一总结归纳中闲工程行业的最佳业务实践； 度控制为龙头；以工程物资、合同、 ＿提供高品质的增值服务； 设备管理为线索；以客户（业主）满 意发为目标；注重数据的统计和分 容易学习与使两：容易安装ｓ升级： 析，尊蘑人性化的管理指标，令您的 容易实施与维护：价格便宜．物超所值： 地联事 成功，让每一个项翻圆满！邦永科技（中国）有限公司 址系：电ｊ话ｂ京：北上市海京淀０２１区０车－—８５１公 ０７０２１庄１９西７ ２６武汉０２７—８５７路８ 乙８１Ｄ９号８７华８通大广厦州４３９５０Ｂ０座２Ｄ北－ 楼３７５Ｆ７ ０５３４ ■■ Ｉ■ 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