軟土地區深基坑核心筒部位組合式RJP樁封堵技術*

張艷淋，胡 軍，王寶德，賀 杰

(中國建筑第八工程局有限公司，上海 200135)

0 引言

隨著城市化發展，基坑深度越來越大，尤其是塔樓核心筒部位的深度比周邊裙樓基底更深，控制地下承壓水成為亟待解決的問題。

RJP工法樁常應用于地下連續墻封堵和基底涌水封堵中，但存在設計弊端，同一樁徑的RJP樁施工效果不一定最好。本文介紹綜合運用不同樁徑、不同長度的RJP施工工法。

1 工程概況

本項目位于天津市和平區與河西區交界處，東側為友誼北路，南側為湛江路，西側為河西區住房與城鄉建設委員會，北側為永安道。總建筑面積約70 072.34m2， 其中地上建筑面積52 064.54m2，地下建筑面積18 007.8m2，地下4層、地上34層。辦公樓采用框架核心筒，內筒為鋼板剪力墻，外筒框架為鋼管混凝土柱結構體系，建筑高度149.9m，基礎采用樁承臺形式。

1.1 設計特點

塔樓深基坑封底采用RJP工法樁施工工藝進行加固，具體參數如下：①φ1 600mm@1 200mm，樁頂標高-23.600m，有效樁長18m；②φ1 600mm@1 200mm， 樁頂標高-23.600m，有效樁長11.8m；③φ2 500mm@1 800mm，樁頂標高-29.400m，有效樁長6m。采用P·O42.5水泥，水泥摻入比αw≥35%，水泥土無側限抗壓強度fuck≥1 500kPa，滲透系數≤1.0×10-7cm/s。工法樁施工定位需準確，垂直軸線偏差≤30mm，垂直度偏差控制在1/300內。工法樁正式施工前應進行成樁試驗，選擇既能確保止水效果，又不破壞已施工的地下連續墻、工程樁及基坑周邊市政管線噴射壓力的措施。

1.2 施工環境特點

RJP樁施工工期僅75d，RJP樁加固體積4 473m3， 水泥用量2 818t。同時受工藝穿插制約影響，RJP工程工期非常緊張。施工場地狹小，無法通過增加設備加快進度。核心筒內已施工完的工程樁不利于RJP樁布置與施工及加固效果。

2 RJP樁施工方案優選

在基坑封底面積一定的情況下，單一樁徑φ1 000@700 的RJP樁共需567根，共5 695m。采用組合式RJP樁(外側φ1 600mm@1 200mm，內部φ2 500mm@1 800mm) 共需140根，1 707m長。工程量減少的同時，加快施工進度，保證封底效果，同時還規避如下問題。

單一樁徑RJP咬合效果不佳，在4樁相交咬合處，相互咬合程度不足，存在涌水隱患。組合式RJP工法可有效增大樁間咬合程度、降低隱患、提高加固體質量。RJP樁位布置如圖1所示。

圖1 RJP樁位布置

單一樁徑RJP樁數過多，更容易與場地內已施工完的工程樁產生交集，不利于切削土體。

3 組合式RJP工法樁應用

3.1 引孔

采用工程地質鉆機進行鉆進引孔，鉆機就位后，將鉆桿中心對準設計樁中心，保證鉆機底座平穩固定，防止鉆進過程中發生位移。鉆孔孔深至RJP工法樁設計樁底位置+500mm處。

3.2 RJP樁施工

RJP樁機就位后，保持鉆桿與引孔中心對齊，待鉆桿達到孔底后，運轉超高壓泵，邊旋轉、邊提升、邊噴漿。控制提升速度≤3.3cm/min，確保樁徑尺寸。組合式RJP施工剖面如圖2所示。

圖3 組合式RJP施工剖面

3.3 RJP組合樁施工順序

首先地下連續墻、樁基在自然地坪施工。為保證基坑安全、經濟，地下連續墻應切斷第二承壓含水層，滿足裙房基底開挖后的抗突涌要求。樁基采用后壓漿灌注樁工藝，樁基施工時嚴格控制樁位及垂直度，避免與RJP樁施工發生碰撞。然后施工RJP組合工法樁，由外而內依次施工，先施工外側φ1 600mm@1 200mm，咬合400mm，形成封閉止水帷幕，再施工中間φ1 600mm，φ2 500mm，咬合450mm，形成核心筒開挖的支護結構，最后施工內側φ2 500mm@1 800mm，咬合700mm，形成基坑封底，最后施工降水井。當RJP工法樁外圍施工后，即可進行穿插施工。核心筒止水封閉后，內部超壓工法樁施工不會對外部形成干擾。

3.4 RJP組合樁樁長設置

最外側φ1 600mm RJP樁樁長18m，由外而內第2排樁長11.8m，第3排及以內樁長6m。第1排RJP樁起止水帷幕的作用，第2排RJP樁起基坑側壁加固作用，內部RJP樁起坑底封堵作用。

3.5 樁位布置

針對核心筒內已施工完的工程樁，采用切線法布置RJP樁位，保證RJP樁與工程樁緊密結合，樁間土體能實現全部有效切削，無死角，保證加固體質量。

4 實施效果

原計劃工期8個月，實際完成工期不到3個月，節約工期、降低成本。坑中坑土體開挖時，外側RJP樁成樁效果良好，相互咬合深度符合設計要求，起帷幕止水效果，無側向滲漏。開挖至坑中坑底部后，內側RJP樁由于采用大樁徑設計及切線法樁位布置，實現RJP工法樁與原工程樁嚴密咬合，保證坑底封堵效果，未出現上反水情況。土方實現干法作業，坑底封堵達到目的。

5 結語

城市核心區深基坑內坑中坑土方開挖及土體加固通常采用抽降地下水后放坡開挖、拉森鋼板樁圍護、雙軸深層攪拌樁加固、普通RJP樁加固及封堵等方法。傳統抽降地下水措施因抽水量大，易引發城市核心區周邊建筑物發生沉降。拉森鋼板樁圍護對基底土層會產生不可逆的擾動，雙軸攪拌樁加固體質量效果較差。隨著新興RJP封堵技術的應用，一定程度上解決這一問題。但一般RJP封堵采用同一種規格，存在數量多且咬合效果差的問題。相比之下，深基坑內核心筒坑中坑加固體系及施工方法具有如下優勢。

1)優勢1 RJP樁采取長短結合、外細內粗的組合式RJP工藝，既節約工期，又提高加固體質量。

2)優勢2 RJP施工完成后，坑中坑內不設置疏干井和減壓井，極大節約水資源，避免抽降深層承壓水可能引起的地表建筑沉降。同時無須考慮后期底板施工過程中的封井等步驟，有利于控制施工進度、保護底板質量。

3)優勢3 土方開挖時，因存在RJP圍護樁，故可采取垂直開挖方式，減少土方開挖量，提高坑中坑土體的開挖效率。