临海超深基坑防水防裂技术研究

覃云华 陆本燕 黄劲超

一、工程概况

拟建项目位于深圳市宝安区前海中心区，总建筑面积93438.67m2，高162m。地上33层，设置6层地下室，基坑深度超过27m，塔楼核心筒坑中坑深达35.8m。

二、场地工程地质水文条件

拟建场地原始地貌单元为海积平原，地面多为鱼塘沼泽。场地内分布的地层为1.人工填土（Qml），层厚1.00～5.50m；2.第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc），淤泥：层厚3.80～7.70m；3.第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl），粉质粘土：层厚0.90～7.40m。砾砂：层厚3.20～12.40m；4.第四系残积层（Qel），砂质粉质粘土：层厚0.70～6.70m；5.其下伏基岩为震旦系花岗片麻岩（Z）。

场地内地下水主要为两类：1.存在于第四系砾砂层的孔隙水；2.存在于基岩强、中风化带中的裂隙水。综合水位埋深0.00～4.90m，标高-1.37～3.35m。

三、深基坑地下室的防水防开裂设计施工方案的选用

1.基坑支护及止水

基坑支护采用四道内支撑+钻孔灌注咬合桩。钻孔咬合桩形式的地下围护结构形式自防水效果较好，可起到兼做整个深基坑外围止水帷幕作用。

2.桩基础及锚杆

本项目裙房区域采用筏板基础，塔楼区域采用人工挖孔桩基础，共布置99根人工挖孔桩，62根抗拔桩。另设计1899根抗浮锚杆。避免由于不均匀沉降或上浮引起地下结构开裂。

3.地下室降排水

本工程基坑深达-27m，由于地下水较丰富，基坑顶设明沟加集水井，基坑内采用管井点降水，挖孔桩设置溢水管，底板四周设明沟综合进行排水。

4.地下室防水

地下室防水设计等级为一级。地下室底板防水做法采用2.5厚单组分聚氨酯防水涂膜外防水,：底板内防水采用1厚水泥基渗透结晶型防水涂料（1.5kg/m2）及7厚聚合物水泥防水砂浆。地下室外墙防水采用2厚单组分聚氨酯防水涂膜加1.5厚双面自粘高分子防水卷材。

5.：地下室底板及外墙抗渗混凝土

深基坑地下室的防水防开裂的关键是地下室结构本体。设计加强混凝土抗渗等级及新型外加剂的使用。地下室底板及B5层以下外墙采用C40P12抗渗混凝土，B4-B3层采用C40P10抗渗混凝土，同时掺加高性能膨胀剂及防腐蚀阻锈剂。

四、 主要方案设计与施工要点

1.基坑支护

基坑支护采用四道内支撑+钻孔灌注咬合桩，A桩为咬合桩中的素混凝土桩，B桩为咬合桩中的钢筋混凝土桩。A桩1200mm，桩间距1500mm，B桩桩径1200mm，桩间距1500mm。支护桩深约28.7m，桩底低于底板底部2.8m。钢筋砼支撑梁、连系梁、腰梁采用C30混凝土。

2.基坑降排水

（1）明沟加集水井：排水采取基坑外排水和基坑内集排水。在离坡顶1.0米外自然地坪处设置300×300砖砌排水沟。在基坑底支护桩边500mm处设300×300排水沟。沟内水排至集水井中，集水井抽出的水经坡顶明沟汇集于沉淀池后再抽排入污水管道。

（2）挖孔桩设置溢水管：开挖时在该区段中部位置选择一个最长桩位，优先开挖于其他桩3～4节，护壁要比其他桩加厚50mm左右，增加侧壁强度，在侧壁不同方向上沿竖向每隔500mm加埋一个Φ25溢水管，进行深差降水。

（3）管井点降水：在塔楼四周后浇带位置设置管井降水井,：井的布设间距在20～25m，每口井里面单独放一个潜水泵进行排水。

3.塔楼区域止水帷幕

施工抗拔锚杆时发现地下水较丰富，为阻断地下水，方便人工挖孔桩施工，在地下室底板塔楼区域增加止水帷幕，沿塔楼区域外侧进行注浆止水。因部分位置利用抗拔锚杆锚固体作为止水帷幕，故先施工完抗拔锚杆后再进行注浆帷幕施工。

4.人工挖孔桩

本工程人工挖孔桩37根，其中桩径φ2500mm29根，φ2600mm4根，φ3700mm4根，混凝土强度等级C40。桩型均为摩擦端承桩，桩端持力层为中/微风化花岗片麻岩，入持力层深度1.0～5.3m不等。

5.：抗拔锚杆

本工程设计永久性抗拔锚杆总数为1899根，杆体锚筋采用3φ28钢筋（HRB400），成孔直径φ220。现场BD轴线以南设计为锚端持力层为中风化花岗片麻岩，入岩深度8m，锚杆长度约10～33m；其余锚端持力层为微风化花岗片麻岩，入岩深度3m，锚杆长度约5～10m。采用I级双层防腐对永久性杆体进行防腐蚀处理。

6.底板外防水

（1）基层要求：

底板垫层直接原浆压光处理，结构阴阳角交界处抹成圆弧。采用三段式外墙止水螺杆，确保外墙砼平整度，施工缝处打磨平整。防水施工时，须及时降水，水位在电梯井和集水井500mm以下。挖孔桩头冲凿平整，冲刷干净。：

（2）工艺流程

①底板防水层：素土夯实→100厚C15砼垫层→20厚1:2.5水泥砂浆找平层→2.5厚单组分聚氨酯防水涂膜→点粘石油沥青油毡隔离→50厚C20细石砼保护层→钢筋砼结构自防水C40P12，砼厚度1200mm→1厚水泥基渗透结晶型防水涂料（1.5kg/m2）→7厚聚合物水泥防水砂浆

②侧墙防水层：钢筋砼结构自防水C40P12-P8→2厚单组分聚氨酯涂料→1.5厚双面自粘高分子防水卷材→50厚聚苯乙烯泡沫塑料板保护层→回填素砼。

7.地下室底板混凝土结构

（1）技术参数

地下室面积约6300m2，底板厚度1.2m，核心筒承台厚度4.5～10m，混凝土方量约13000m3；地下室底板承台采用C40：P12，掺8%高性能膨胀剂（Ujoin），掺5%防腐蚀阻锈剂（SY-R）。

（2）施工工艺

①大体积混凝土降温措施

a.采用薄壁波纹管循环通水降温。地下室核心筒深10m，在核心筒承台内埋设冷却水管，冷却水管采用DN45金属波纹管，每根波纹管为200m，波纹管水平间距为1.5m，竖向间距1.5m。所有波纹管水流入口均设置于底板东侧，采用1台IS-125-100-315单级卧式离心泵进行加压泵送至波纹管入水口，给水管采用PVC管，干管直径DN100，长度约150m。在地面砌1.8m高水池，将波纹管流出热水收集，储水量约270m3。待水池处热水冷却后采用1台100WQ100-25-11潜水泵回水，泵送至消防水池处，进行循环利用。

b.测温孔布置与测温：监测点采用数据采集仪进行测温，每个监测温度点在上部、中部按600间距设置、底部设置。温度测杆埋入砼内部的温度传感器外加钢管保护形成温度测杆，在砼浇捣前将测杆固定。

②混凝土浇筑

底板混凝土分二次进行浇筑，核心筒浇筑完成后第二天再浇筑底板砼。底板砼采取斜面分层推进，一次从底到顶的浇筑方法。

五、结语

超深地下结构防水防开裂预防，对整体设计及施工需综合考虑。施工安排要严格科学组织，并采取针对性的措施，对关键工序重点控制，提高各工序的施工质量，才能保障整个超深地下结构工程的整体耐久性及防水效果。