深基坑支護工程冠梁部位滲漏水原因探究及預防

張 思 群

(上海市基礎工程集團有限公司，上海 200433)

1 工程概況

1.1 周邊環(huán)境及地質情況

上海某商業(yè)中心工程，地理位置屬于城郊繁華地帶，地質介于粉土層與粉質黏土混合型結構其地下的水位屬于正常。施工區(qū)域周邊各種建筑物、管線較多，環(huán)境十分復雜，基坑北側為11萬V地下高壓線，東側為地鐵11號線高架，西側為在建居民樓小區(qū)，基坑環(huán)保、安全等級均為一級。本建設工程主體結構為6層商業(yè)建筑，設置3層地下室。淺層地下水屬潛水，主要補給來源為大氣降水，潛水水位埋深一般為地表下0.3 m～1.5 m，常年平均地下水埋深為0.50 m～0.70 m。基坑的最大開挖深度為20 m，平均開挖深度14.7 m。

1.2 深基坑支護設計概況

本工程主體結構設置3層地下室，基坑總面積約46 600 m2，基坑總延長約867 m，其中A區(qū)面積32 300 m2，B區(qū)面積14 300 m2。

深基坑圍護剖面布置見圖1。

1)深基坑圍護樁。圍護結構采用φ900@1 100鉆孔灌注樁，局部臨基坑邊承臺及深坑區(qū)域采用φ950@1 150鉆孔灌注樁，豎向設置三道鋼筋混凝土支撐。

2)深基坑止水帷幕。本工程采用φ850@600三軸水泥土攪拌樁止水帷幕，為增強止水帷幕的止水效果，鉆孔灌注樁與三軸水泥土攪拌樁止水帷幕之間進行壓密注漿加固。

2 梁部位滲漏水特點及不良影響

2.1 冠梁上部滲漏水

1)擋土墻自身漏水。

本深基坑工程周邊采用240 mm厚磚砌擋土墻，局部位置在砌筑施工過程中擋墻灰縫不飽滿，存在間隙。坑外地表水沿著灰縫的空隙深入冠梁上部，在冠梁上部形成積水，流入基坑內。

2)擋土墻接縫漏水。

由于采用磚砌形式的擋土墻，墻體與冠梁上部不可避免的存在施工間隙，坑外地表潛水沿著施工縫隙在冠梁上部形成積水。

2.2 冠梁自身滲漏水

冠梁局部區(qū)域混凝土在澆筑過程中由于操作工人振搗不密實，冠梁內部形成空洞、縫隙。模板拆除之后在冠梁表面形成貫通的對拉螺桿孔洞，后期施工完成之后坑外地表水由此處薄弱區(qū)域滲入，形成滲漏水。

2.3 冠梁下部滲漏水

按照設計施工要求，圍護樁樁頂需錨入冠梁內，但由于圍護樁設計本身不連續(xù)，故而冠梁與圍護樁接縫處存在縫隙，此部位亦是后期冠梁部位滲漏水較為嚴重區(qū)域。

2.4 冠梁滲漏水不良影響

外觀質量：嚴重影響外觀質量，長時間滲水將導致混凝土、樁間土脫落，鋼筋外露，影響支護體系安全。

結構施工：嚴重影響后續(xù)結構施工，混凝土澆筑、養(yǎng)護、防水層施工以及地下結構臨近坑邊的施工。

驗收評審：當構造物有外觀缺陷時,不得對分項工程質量檢驗評定，外觀質量的好壞將直接影響評審結果。

周邊環(huán)境：滲漏水將降低周邊土體的地表水位，造成周邊建筑及地表沉降，帶來安全隱患。

費用增加：后續(xù)修補、堵漏以及坑外井管回灌將一直增加施工成本，并降低施工功效，影響施工進度。

3 冠梁部位滲漏水原因分析及預防措施

在深基坑支護工程中，冠梁部位滲漏水造成的原因繁多，本文主要分析由幾種原因造成，并針對成因結果進行及時施工、技術層面的預防及保障。本文探討冠梁部位滲漏水主要因素：1)基坑變形影響；2)樁頂及冠梁施工。

3.1 基坑變形影響

隨著基坑開挖以及地下結構回筑，進而基坑暴露的時間逐漸增加。由于坑外側向水土壓力的作用，導致圍護結構往基坑方向產生變形。基坑變形產生會導致深基坑周邊的排水溝及環(huán)形道路產生裂縫(見圖2)，雨天或排水不暢坑外明水便滲著坑外排水溝及環(huán)形路的縫隙滲入冠梁與圍護樁樁間，造成深基坑滲漏水。

預防措施：

1)在地下結構回筑期間，每層樓面板施工完成之后，及時做好地下室外墻和基坑邊緣之前的回填工作。回填優(yōu)先考慮采用黃沙回填，若采用土回填，應分層夯實，分層厚度不大于500 mm。在確保安全質量的前提下，可適當加快施工進度，減少基坑變形，從而進一步控制冠梁部位滲漏水。

2)基坑周邊1倍開挖距離范圍內避免重物堆載，減少基坑沉降變形。

3)施工過程中密切關注基坑監(jiān)測數據，同時現場預備好應急物資，一旦出現監(jiān)測數據異常，立即開啟基坑應急預案。

3.2 樁頂及冠梁施工影響

1)圍護樁樁頂處理不到位。

原因分析：在首層土方開挖完成之后利用機械進行圍護樁樁頂浮漿鑿除，造成圍護樁樁頂混凝土松散、不密實。擋土墻部分泥土由于雨天沖刷及自然剝落掉落至圍護樁之上，未對圍護樁樁頂進行處理便進行冠梁的鋼筋安裝及混凝土澆筑。待后期冠梁混凝土澆筑完后，圍護樁樁頂與冠梁之間產生縫隙，導致后期地表水從縫隙中滲入圍護樁樁頂。

預防措施：圍護樁樁頭超灌部分采用人工鑿除的方式，嚴禁機械鑿除，在鑿除完成之后利用高壓風槍對樁頭碎混凝土、泥土等進行處理。質量人員在混凝土澆筑之前對冠梁模板進行檢查，保證模板內無雜物、積水等，否則不得進行隱蔽，確保后期混凝土澆筑完后之后，冠梁與圍護樁之前無縫隙，可極大的避免冠梁部位滲漏水。

2)冠梁螺桿孔洞影響。

原因分析：在前期冠梁施工過程中設計方未考慮到基坑滲漏水的風險，模板加固采用普通對拉螺桿，而未采用止水螺桿，待后期模板拆除完成之后，地表水便直接沿著螺桿孔洞往基坑內、冠梁處產生滲漏。

預防措施:冠梁模板安裝，僅可能采用單邊支模。可以有效的減少對拉螺栓孔洞。如實在無法實施時亦可采用止水螺桿可有效降低滲漏水風險。

3)冠梁后側止水帷幕破壞。

原因分析：在前期冠梁施工中由于施工特性，背向基坑一側無法施工立模。需利用挖機土方開挖部分槽段用于施工人員施工工作面，讓施工人員進入綁扎鋼筋及外側模板。然而此塊區(qū)域土方挖除將造成冠梁上部止水帷幕破壞，而后期此塊區(qū)域后回填的土體較為松散，更是無法保障地表水流向冠梁，繼而進入坑內造成滲漏水。

預防措施:在基坑外預先埋設少量微擾動注漿孔，一旦滲漏水情況加劇，可立即對坑外注漿孔進行注漿處理。而微擾動注漿亦可應對在周邊存在大量保護性建筑及環(huán)境保護等級高的區(qū)域，發(fā)生基坑監(jiān)測數據異常，基坑周邊發(fā)生過大沉降造成基坑亦可作為應急措施予以補救。結合本工程案例實施效果來看，有效的控制了基坑變形及冠梁部位滲漏水。

4 結語

本深基坑工程施工質量受多種因素影響，因此必須加強施工過程中的事前質量控制。從優(yōu)化設計施工方案著手，盡量從源頭控制圍護樁冠梁部位滲漏水情況。

本工程通過前期的技術計算、設計優(yōu)化、方案比選等多種技術手段，分析出冠梁滲漏水的成因，而后期在施工過程中，并采取上述有效的預防措施加以避免，成功的杜絕了冠梁部位滲漏水，為后續(xù)施工提供了便利條件，大大降低了基坑變形的風險。值得廣大從事深基坑施工管理的技術人員借鑒，并在將來的深基坑工程中實施運用，能夠有效的保障基坑安全、提高施工質量、減少成本投入、創(chuàng)建企業(yè)形象。

參考文獻:

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