某深基坑工程咬合樁滲水問題的處理與分析實例

咬合樁，因其支護形式及止水效果優于鉆孔灌注樁，單價又較地下連續墻低廉，而廣泛用于沿海淤泥，砂層較厚的地區。但是在施工過程中也難免會出現各種質量問題，下面將就某一深基坑工程咬合樁的滲水問題處理進行分析。

一、工程概況

1.工程簡介

某一醫院擴建工程，為地下二層，地上十九層，場地現狀較為平整，基坑開挖深度為9.26～9.40m。基坑西、南側壁安全等級為二級，基坑北、東側壁安全等級為一級。本工程基坑底邊線沿地下室外墻邊線外擴1.00 m左右，利用有限的空間進行支護。基坑周長約287米，基坑開挖面積約4452.3平米。

2.地形地貌及場地地層結構

場地原始地貌為河漫灘，經人工回填、修筑形成現狀場地。場地地勢平坦，根據鉆探揭露，鉆探深度范圍內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(粉質粘土，平均層厚2.22m)、加里東期混合花崗巖風化帶（平均層厚8.8 m）。

3.周邊環境條件

該場地位于街道繁華地段，基坑北側、東側分布多棟2層和6層建筑，距離基坑開挖邊線最近為5.79米，南側為市政路，西側臨近河道，基坑距離河岸僅2.25米。基坑四周分布給水、污水、電力等管線。

4.地下水

建筑物設計±0.00m相當于絕對標高+3.80m，基坑西側河道水位對該場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化裂隙中，地下水的補給來源主要為該河的側向徑流補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。勘探期間測得各鉆孔中穩定水位埋深在1.29～1.63m之間，平均穩定水位埋深1.46m，穩定水位標高在+1.26～+1.61m之間，各鉆孔中平均穩定水位標高+1.48 m。

5.基坑支護結構型式

本工程支護結構采用基坑直立開挖+Φ1.0@1.6m支護樁+一道支撐支護的基坑支護形式；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配筋支護樁，樁長16.7米，總樁數362根，內設鉆孔灌注樁（立柱樁）支撐內支撐梁，水平內支撐梁支護，豎向支撐采用Φ1000鋼管立柱樁，共設27根。

二、基坑滲水處置過程及措施

1.滲水的情況

基坑支護（咬合樁）自2013年4月15日開工，2013年6月27日完成，工程樁（沖孔灌注樁）自2013年7月30日開工，2013年10月25日完成，基坑內支撐梁以下土方開挖于2013年11月17日開工，開挖過程發現基坑支護部分滲漏點，2013年11月22日17：30基坑東北角咬合樁A155#樁（素混凝土樁）距坑頂8.3米位置出現滲水現象。采用導流管堵水措施進行出水面封堵，在堵漏過程中水量逐漸增大，項目指揮部立即啟動應急預案，立即停止了土方開挖及其它施工，所有人員機械全部投入應急狀態，基坑監測單位立即對臨近建筑物沉降情況進行即時監測。

2.應急處理方案

首先采用第一套應急方案，用汽車將5噸袋裝水泥運至滲水部位，采用水泥重壓回填的方式進行封堵。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。

然后采用第二套應急方案：拉森鋼板樁+雙液注漿施工。具體操作：緊急調用三車（18）立方米水下混凝土，用挖土機，在基坑外滲水部位進行開挖，并用混凝土回灌，同時用挖機挖斗壓入20多根鋼管，挖土機挖斗在滲水口正上方，向下反復震壓，以保證滲水口處流出的泥沙用混凝土進行補充，防止出現孔洞，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，在基坑外側打入了止水鋼板樁，在21：20基本控制了滲水現象，隨后，采取了以下措施確保基坑周邊的安全：①立即對鋼板樁四周進行注漿加固；②在滲水量穩定、水質變清后，對基坑內側滲水部位采用導流管堵水措施；③對最靠近基坑的建筑物周邊進行地下土洞探測；④組織專家對最靠近基坑的建筑物的結構進行安全論證；⑤第三方監測人員每15分鐘進行一次觀測，各單位人員通宵值班。

3.處理評價

經對沉降觀測的記錄和施工資料審查，對基坑及周邊建筑物現場查看后，專家組對該滲水問題給出以下意見：

（1）經過現場應急處理后，基坑透水塌孔處已經穩定，未發現繼續涌砂、塌陷現象。

（2）根據沉降觀測數據，相鄰建筑不均勻沉降量較小且已經趨于穩定狀態，相鄰建筑主體框架柱及框架梁未發現明顯沉降裂縫。

根據以上專家意見，相關責任主體認為相鄰建筑物墻體及樓地面出現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，在使用過程中應加強對基坑及相鄰建筑物的沉降觀測。

三、滲水原因分析

基坑設計采用直徑1米的咬合樁做為支護樁兼止水帷幕，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，其初凝時間不小于60小時。

出現滲漏的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。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，用砂將孔內填滿，拔出套管，此時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，再壓入套管，將砂樁內的砂取出，下鋼筋籠，澆筑水下混凝土，從而完成咬合支護樁止水帷幕的閉合。

施工中使用了超緩凝水下混凝土，為滿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，第一根素混凝土樁的混凝土尚未初凝，具有流動性，當砂樁成孔完成，灌滿砂拔出套管時，形成素混凝土與砂結合的情況。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。當拔出套管時，素混凝土會向砂樁方向流動，使素混凝土樁的混凝土產生縫隙，故而形成了滲水的裂縫。土方開挖后，即由此裂縫產生滲水。

四、吸取的經驗教訓和今后的改進措施

根據上述原因的分析，可以采取以下方法和措施有效地避免此類事件的發生。

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

2.當場地狹小或其他原因，造成無法用兩臺樁機配合逆方向施工，避免不了砂樁的出現時，應注意采取以下措施：

（1）砂樁施工容易造成砂樁工藝冷縫，常見的有分段施工時砂樁與素樁咬合形成的冷縫以及素樁砼出現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挖前須對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對砂樁與素樁咬合形成的冷縫，主要采取背后補打旋噴樁進行處理。②對素樁砼出現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樁，不管是平移還是背后補樁，在新出現縫隙處都應通過補打旋噴樁進行堵漏，以確保樁間的整體止水效果。

（2）嚴格控制好第一根素砼樁的混凝土坍落度和砂樁成孔時間，在施工砂樁時，第一根素混凝土樁須不具有流動性。控制方法是：在澆筑素混凝土樁時留下觀察試件，指定專人負責觀察試件，當發現混凝土剛好達到初凝時，立即進行砂樁成孔。

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

3.如果其它部位出現基坑內滲水，立即停止基坑開挖，并在基坑外側采用注漿加固或補打旋噴樁的方式進行堵漏。

五、結束語

全套管咬合樁作為目前常用的基坑支護形式，具有較大的發展空間，本文通過對咬合樁素混凝土樁的滲水處理過程介紹、滲水原因分析以及經驗總結，為了今后的施工提供參考。