1、基坑概況

1.1 工程概況

案例工程位于某城市主干道交匯處一角，屬超高層建筑，塔樓36 層，地上總高165m，裙房4 層21m，地下室2 層，建筑面積近12 萬m2。主要有商業(yè)、辦公與酒店等業(yè)態(tài)。

塔樓采用樁筏基礎(chǔ)，埋深12m，采用樁端、樁側(cè)后注漿鉆孔灌注樁，塔樓與裙樓交界處設(shè)有800mm的沉降后澆帶（見圖1），裙樓其它區(qū)域設(shè)有伸縮后澆帶；塔樓以外區(qū)域采用抗拔錨桿抗浮。

圖1 塔裙交界環(huán)形后澆帶示意

1.2 水文地質(zhì)條件

據(jù)地質(zhì)勘探報告，在勘探深度范圍內(nèi)場地地下水主要有兩層，第一層為賦存于①層雜填土、③層粉質(zhì)黏土、④層粉砂、⑤層粗砂中的孔隙潛水，第二層為賦存于⑦層粗砂、⑨層礫砂中的孔隙微承壓水。補給來源主要是降雨和側(cè)向逕流，排泄途徑主要是人工開采和側(cè)向逕流。勘察期間測得第一層地下水穩(wěn)定水位為1.30～2.00m（標(biāo)高2.04～2.50m），地下水位受季節(jié)性影響而變化，變化幅度約為1.50m ；第二層地下水穩(wěn)定水位埋深較深，對基坑設(shè)計和地下室的安全無影響。

1.3 基坑支護(hù)設(shè)計與監(jiān)測

基坑開挖深度按12m 計，基坑周長520m，平面呈方型。基坑采用直立錨拉灌注樁三道錨索拉錨形式支護(hù)，并采用水泥攪拌樁止水帷幕+ 樁間三管旋噴組合進(jìn)行止水。對鄰近道路和已有建筑物，和周邊管線、道路及建筑物變形加強了觀測。

2、基坑開挖與降水措施

2.1 地下水控制

施工期間，施工單位設(shè)置地下水位觀測井，對地下水位進(jìn)行動態(tài)觀測，按間距約15m 的密度在帷幕外側(cè)增設(shè)直徑不小于D300、深度不少于6m 的地下水位監(jiān)測兼回灌井，當(dāng)?shù)叵滤唤捣^1.5m 時，及時回灌，回灌時要觀測地下水位回升情況，如效果不明顯，要在坡頂增設(shè)回灌溝。但無論是增設(shè)回灌井還是回灌溝，均注意回灌井盡可能遠(yuǎn)離基坑邊，保證邊坡變形不惡化。

2.2 基坑主要排水系統(tǒng)設(shè)計

1）設(shè)坡頂和坡底預(yù)制“∪”型排水溝。

2）坑底每間距40～50m 設(shè)置集水井，集水井一般布置于坑底拐角處，集水井1000×1000×1000mm。基坑積水通過集水坑抽排至坑頂排水溝排走。

3）坡頂排水溝在排入市政管線前，先排至三級沉淀池過濾，沉淀池內(nèi)部有效空間尺寸為3000×1500×1500mm。

2.3 雨季處置

該項目按以上工程樁、基坑圍護(hù)設(shè)計、降排水方案組織實施開挖，期間正值雨季，暴雨較多，坑內(nèi)排水告急，已成爛泥，土方外運受阻。開挖到地表以下8～9 米時，部分明水來源于土體地下水上升，部分系原裙房抗浮錨桿穿透較深的第二層地下水所致（其實在塔樓核心筒電梯坑底開挖深度已達(dá)17m）。如不采取坑內(nèi)降排水措施，將無法完成土方開挖，筏板墊層也無法施工。

3、在后澆帶位置布設(shè)降水井

各參建單位確定的降排水方案是在后澆帶中設(shè)了18 口降水井，孔徑為600mm 鉆孔泥漿護(hù)壁，7m 深，400mm 直徑鋼筋籠外包濾網(wǎng)到墊層以上，周圍回填碎石于墊層以下。放置潛水泵降排水，由于水量較大，停泵有水，無法完成碎石與混凝土墊層、防水層等施工。只得持續(xù)降排水為筏板等施工創(chuàng)造條件。雨季過后，地下水位稍有下降，水量變小。

鑒于該井位設(shè)置的特殊性，再據(jù)對周圍環(huán)境監(jiān)測影響甚微、建筑結(jié)構(gòu)高度的上升測得沉降數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定等情況進(jìn)行分析，暫緩堵井繼續(xù)抽水，以不溢出地面為最宜，待到按設(shè)計要求滿足“沉降后澆帶要求塔樓結(jié)構(gòu)封頂且沉降趨于穩(wěn)定后方可封閉”條件時，堵井封帶依次進(jìn)行。

4、降水井封堵方案

從開始抽水到結(jié)構(gòu)封頂，歷時抽水時間長達(dá)一年之久，預(yù)估深井周圍土體泥沙或許抽空、或許已塌方，故該井不宜僅堵井口。該井無預(yù)留封閉措施及位置的特殊性截至目前尚屬首例，且無參考文獻(xiàn)，這便成了將要攻克的技術(shù)難題。為確保封堵完好不滲漏，項目部多次研究后修改確定了具體封堵措施。

4.1 降水井周圍注漿

18 口井采用對稱逐一單口外圍注漿方式進(jìn)行封堵，即在每口井周圍鉆孔注漿，高壓噴射水泥漿和水玻璃，使抽水過程中可能產(chǎn)生的塌方、空隙以及疏松的井口等得到充盈飽滿，使其基本回歸到原自然土體狀態(tài)。

注漿孔布局：因原井徑600mm，濾網(wǎng)外徑400mm，由于后澆帶較窄，筏板鋼筋上下層比較密，注漿孔只能在兩側(cè)，1000mm 范圍各布設(shè)2 個，4 個注漿機，直徑110mm，深度8m。

地下室層高滿足鉆機操作高度，鉆機找平，天車、轉(zhuǎn)盤和樁位中心在同一鉛垂線上，鉆前空轉(zhuǎn)，檢驗機械性能、泥漿泵、攪漿機等注漿設(shè)備的完好牢固性等。

水泥漿配置：PC32.5 復(fù)合硅酸鹽水泥和水玻璃。水灰比0.5∶1，注漿壓力15～20MPa，水玻璃：水=1∶3配置備用，待注漿完成后再注入水玻璃稀釋液。

采用高壓噴射注漿成孔，旋轉(zhuǎn)速度為20～25r/min，提升速度為25～30cm/min，注漿壓力15～20MPa，泥漿比重1.5～1.8。鉆孔時，鉆機下的側(cè)向噴嘴噴射出的高壓水泥漿沖擊切割土體，使水泥漿與土層充分融為一體，施工技術(shù)員隨時注意運行狀態(tài)，控制孔底標(biāo)高即可終孔，快速提鉆。

孔內(nèi)噴射水玻璃：鉆頭提出后，立即下入注射水玻璃的管子到底。直徑20mm PVC 管子制作，底口封閉，側(cè)向開孔2mm 4 個，小孔外采用外膠帶封閉，以防水泥漿滲入，注射管就位后，采用漏斗灌入備用的水玻璃液體，每孔用量38L 約50kg。如果水泥漿已成膠狀，則減少注入量。注漿結(jié)束后開啟高壓水清理管路與設(shè)備。

孔口封堵：注漿結(jié)束鉆頭提出后，孔內(nèi)水泥漿液面會凝固下沉，應(yīng)隨時補漿，確保滿足封填面要求封住孔口，表面高度應(yīng)低于墊層300mm，該范圍用堵漏靈（內(nèi)摻JS 乳液）分層填實。

4.2 降水井封堵

施工前，先割掉原降水井上口鋼筋，以便施工操作，并用自吸泵將井內(nèi)水壓至水井底部。在井內(nèi)埋設(shè)1 根φ32mm 壁厚塑料水管和1 根φ30mm 鋼管（下端封底，500mm 范圍內(nèi)管壁開5 個3mm 小孔，間隔1.5～2.0m），水管連接自吸泵作為施工抽水用，鋼管為注漿管，連接高壓注漿機閥門。

在堵漏靈中加入JS 乳液和水，用電動攪拌器攪拌均勻（具有一定流動性），將其倒入降水井上部，待其初凝后用小毛刷沾水潤濕養(yǎng)護(hù)，使其表面光澤堅實。堵漏靈具有一定強度后，將外露的塑料管割掉，用細(xì)鋼筋將紗布塞入管內(nèi)，并在PVC 管內(nèi)灌入速凝堵漏靈（提前將堵漏靈拌好具有較好的流動性），將高出墊層的鋼管切除。

在降水井上口涂刷JS 防水涂料，內(nèi)加無紡布加強層，按圖2 示意做好墊層以下的防水卷材，與原卷材搭接好后，澆筑墊層與周邊墊層平齊。18 口井封堵完成后即可進(jìn)行后澆帶常規(guī)澆筑事宜。

圖2 井口處理示意

基坑 水泥漿 塔樓

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