臨海超深基坑防水防裂技術(shù)研究

覃云華 陸本燕 黃勁超

一、工程概況

擬建項(xiàng)目位于深圳市寶安區(qū)前海中心區(qū)，總建筑面積93438.67m2，高162m。地上33層，設(shè)置6層地下室，基坑深度超過(guò)27m，塔樓核心筒坑中坑深達(dá)35.8m。

二、場(chǎng)地工程地質(zhì)水文條件

擬建場(chǎng)地原始地貌單元為海積平原，地面多為魚(yú)塘沼澤。場(chǎng)地內(nèi)分布的地層為1.人工填土（Qml），層厚1.00～5.50m；2.第四系全新統(tǒng)海陸交互相沉積層（Q4mc），淤泥：層厚3.80～7.70m；3.第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl），粉質(zhì)粘土：層厚0.90～7.40m。礫砂：層厚3.20～12.40m；4.第四系殘積層（Qel），砂質(zhì)粉質(zhì)粘土：層厚0.70～6.70m；5.其下伏基巖為震旦系花崗片麻巖（Z）。

場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為兩類：1.存在于第四系礫砂層的孔隙水；2.存在于基巖強(qiáng)、中風(fēng)化帶中的裂隙水。綜合水位埋深0.00～4.90m，標(biāo)高-1.37～3.35m。

三、深基坑地下室的防水防開(kāi)裂設(shè)計(jì)施工方案的選用

1.基坑支護(hù)及止水

基坑支護(hù)采用四道內(nèi)支撐+鉆孔灌注咬合樁。鉆孔咬合樁形式的地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式自防水效果較好，可起到兼做整個(gè)深基坑外圍止水帷幕作用。

2.樁基礎(chǔ)及錨桿

本項(xiàng)目裙房區(qū)域采用筏板基礎(chǔ)，塔樓區(qū)域采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，共布置99根人工挖孔樁，62根抗拔樁。另設(shè)計(jì)1899根抗浮錨桿。避免由于不均勻沉降或上浮引起地下結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。

3.地下室降排水

本工程基坑深達(dá)-27m，由于地下水較豐富，基坑頂設(shè)明溝加集水井，基坑內(nèi)采用管井點(diǎn)降水，挖孔樁設(shè)置溢水管，底板四周設(shè)明溝綜合進(jìn)行排水。

4.地下室防水

地下室防水設(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí)。地下室底板防水做法采用2.5厚單組分聚氨酯防水涂膜外防水,：底板內(nèi)防水采用1厚水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料（1.5kg/m2）及7厚聚合物水泥防水砂漿。地下室外墻防水采用2厚單組分聚氨酯防水涂膜加1.5厚雙面自粘高分子防水卷材。

5.：地下室底板及外墻抗?jié)B混凝土

深基坑地下室的防水防開(kāi)裂的關(guān)鍵是地下室結(jié)構(gòu)本體。設(shè)計(jì)加強(qiáng)混凝土抗?jié)B等級(jí)及新型外加劑的使用。地下室底板及B5層以下外墻采用C40P12抗?jié)B混凝土，B4-B3層采用C40P10抗?jié)B混凝土，同時(shí)摻加高性能膨脹劑及防腐蝕阻銹劑。

四、 主要方案設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

1.基坑支護(hù)

基坑支護(hù)采用四道內(nèi)支撐+鉆孔灌注咬合樁，A樁為咬合樁中的素混凝土樁，B樁為咬合樁中的鋼筋混凝土樁。A樁1200mm，樁間距1500mm，B樁樁徑1200mm，樁間距1500mm。支護(hù)樁深約28.7m，樁底低于底板底部2.8m。鋼筋砼支撐梁、連系梁、腰梁采用C30混凝土。

2.基坑降排水

（1）明溝加集水井：排水采取基坑外排水和基坑內(nèi)集排水。在離坡頂1.0米外自然地坪處設(shè)置300×300磚砌排水溝。在基坑底支護(hù)樁邊500mm處設(shè)300×300排水溝。溝內(nèi)水排至集水井中，集水井抽出的水經(jīng)坡頂明溝匯集于沉淀池后再抽排入污水管道。

（2）挖孔樁設(shè)置溢水管：開(kāi)挖時(shí)在該區(qū)段中部位置選擇一個(gè)最長(zhǎng)樁位，優(yōu)先開(kāi)挖于其他樁3～4節(jié)，護(hù)壁要比其他樁加厚50mm左右，增加側(cè)壁強(qiáng)度，在側(cè)壁不同方向上沿豎向每隔500mm加埋一個(gè)Φ25溢水管，進(jìn)行深差降水。

（3）管井點(diǎn)降水：在塔樓四周后澆帶位置設(shè)置管井降水井,：井的布設(shè)間距在20～25m，每口井里面單獨(dú)放一個(gè)潛水泵進(jìn)行排水。

3.塔樓區(qū)域止水帷幕

施工抗拔錨桿時(shí)發(fā)現(xiàn)地下水較豐富，為阻斷地下水，方便人工挖孔樁施工，在地下室底板塔樓區(qū)域增加止水帷幕，沿塔樓區(qū)域外側(cè)進(jìn)行注漿止水。因部分位置利用抗拔錨桿錨固體作為止水帷幕，故先施工完抗拔錨桿后再進(jìn)行注漿帷幕施工。

4.人工挖孔樁

本工程人工挖孔樁37根，其中樁徑φ2500mm29根，φ2600mm4根，φ3700mm4根，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40。樁型均為摩擦端承樁，樁端持力層為中/微風(fēng)化花崗片麻巖，入持力層深度1.0～5.3m不等。

5.：抗拔錨桿

本工程設(shè)計(jì)永久性抗拔錨桿總數(shù)為1899根，桿體錨筋采用3φ28鋼筋（HRB400），成孔直徑φ220。現(xiàn)場(chǎng)BD軸線以南設(shè)計(jì)為錨端持力層為中風(fēng)化花崗片麻巖，入巖深度8m，錨桿長(zhǎng)度約10～33m；其余錨端持力層為微風(fēng)化花崗片麻巖，入巖深度3m，錨桿長(zhǎng)度約5～10m。采用I級(jí)雙層防腐對(duì)永久性桿體進(jìn)行防腐蝕處理。

6.底板外防水

（1）基層要求：

底板墊層直接原漿壓光處理，結(jié)構(gòu)陰陽(yáng)角交界處抹成圓弧。采用三段式外墻止水螺桿，確保外墻砼平整度，施工縫處打磨平整。防水施工時(shí)，須及時(shí)降水，水位在電梯井和集水井500mm以下。挖孔樁頭沖鑿平整，沖刷干凈。：

（2）工藝流程

①底板防水層：素土夯實(shí)→100厚C15砼墊層→20厚1:2.5水泥砂漿找平層→2.5厚單組分聚氨酯防水涂膜→點(diǎn)粘石油瀝青油氈隔離→50厚C20細(xì)石砼保護(hù)層→鋼筋砼結(jié)構(gòu)自防水C40P12，砼厚度1200mm→1厚水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料（1.5kg/m2）→7厚聚合物水泥防水砂漿

②側(cè)墻防水層：鋼筋砼結(jié)構(gòu)自防水C40P12-P8→2厚單組分聚氨酯涂料→1.5厚雙面自粘高分子防水卷材→50厚聚苯乙烯泡沫塑料板保護(hù)層→回填素砼。

7.地下室底板混凝土結(jié)構(gòu)

（1）技術(shù)參數(shù)

地下室面積約6300m2，底板厚度1.2m，核心筒承臺(tái)厚度4.5～10m，混凝土方量約13000m3；地下室底板承臺(tái)采用C40：P12，摻8%高性能膨脹劑（Ujoin），摻5%防腐蝕阻銹劑（SY-R）。

（2）施工工藝

①大體積混凝土降溫措施

a.采用薄壁波紋管循環(huán)通水降溫。地下室核心筒深10m，在核心筒承臺(tái)內(nèi)埋設(shè)冷卻水管，冷卻水管采用DN45金屬波紋管，每根波紋管為200m，波紋管水平間距為1.5m，豎向間距1.5m。所有波紋管水流入口均設(shè)置于底板東側(cè)，采用1臺(tái)IS-125-100-315單級(jí)臥式離心泵進(jìn)行加壓泵送至波紋管入水口，給水管采用PVC管，干管直徑DN100，長(zhǎng)度約150m。在地面砌1.8m高水池，將波紋管流出熱水收集，儲(chǔ)水量約270m3。待水池處熱水冷卻后采用1臺(tái)100WQ100-25-11潛水泵回水，泵送至消防水池處，進(jìn)行循環(huán)利用。

b.測(cè)溫孔布置與測(cè)溫：監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行測(cè)溫，每個(gè)監(jiān)測(cè)溫度點(diǎn)在上部、中部按600間距設(shè)置、底部設(shè)置。溫度測(cè)桿埋入砼內(nèi)部的溫度傳感器外加鋼管保護(hù)形成溫度測(cè)桿，在砼澆搗前將測(cè)桿固定。

②混凝土澆筑

底板混凝土分二次進(jìn)行澆筑，核心筒澆筑完成后第二天再澆筑底板砼。底板砼采取斜面分層推進(jìn)，一次從底到頂?shù)臐仓椒ā?/p>

五、結(jié)語(yǔ)

超深地下結(jié)構(gòu)防水防開(kāi)裂預(yù)防，對(duì)整體設(shè)計(jì)及施工需綜合考慮。施工安排要嚴(yán)格科學(xué)組織，并采取針對(duì)性的措施，對(duì)關(guān)鍵工序重點(diǎn)控制，提高各工序的施工質(zhì)量，才能保障整個(gè)超深地下結(jié)構(gòu)工程的整體耐久性及防水效果。