深基坑支护工程冠梁部位渗漏水原因探究及预防

张 思 群

(上海市基础工程集团有限公司，上海 200433)

1 工程概况

1.1 周边环境及地质情况

上海某商业中心工程，地理位置属于城郊繁华地带，地质介于粉土层与粉质黏土混合型结构其地下的水位属于正常。施工区域周边各种建筑物、管线较多，环境十分复杂，基坑北侧为11万V地下高压线，东侧为地铁11号线高架，西侧为在建居民楼小区，基坑环保、安全等级均为一级。本建设工程主体结构为6层商业建筑，设置3层地下室。浅层地下水属潜水，主要补给来源为大气降水，潜水水位埋深一般为地表下0.3 m～1.5 m，常年平均地下水埋深为0.50 m～0.70 m。基坑的最大开挖深度为20 m，平均开挖深度14.7 m。

1.2 深基坑支护设计概况

本工程主体结构设置3层地下室，基坑总面积约46 600 m2，基坑总延长约867 m，其中A区面积32 300 m2，B区面积14 300 m2。

深基坑围护剖面布置见图1。

1)深基坑围护桩。围护结构采用φ900@1 100钻孔灌注桩，局部临基坑边承台及深坑区域采用φ950@1 150钻孔灌注桩，竖向设置三道钢筋混凝土支撑。

2)深基坑止水帷幕。本工程采用φ850@600三轴水泥土搅拌桩止水帷幕，为增强止水帷幕的止水效果，钻孔灌注桩与三轴水泥土搅拌桩止水帷幕之间进行压密注浆加固。

2 梁部位渗漏水特点及不良影响

2.1 冠梁上部渗漏水

1)挡土墙自身漏水。

本深基坑工程周边采用240 mm厚砖砌挡土墙，局部位置在砌筑施工过程中挡墙灰缝不饱满，存在间隙。坑外地表水沿着灰缝的空隙深入冠梁上部，在冠梁上部形成积水，流入基坑内。

2)挡土墙接缝漏水。

由于采用砖砌形式的挡土墙，墙体与冠梁上部不可避免的存在施工间隙，坑外地表潜水沿着施工缝隙在冠梁上部形成积水。

2.2 冠梁自身渗漏水

冠梁局部区域混凝土在浇筑过程中由于操作工人振捣不密实，冠梁内部形成空洞、缝隙。模板拆除之后在冠梁表面形成贯通的对拉螺杆孔洞，后期施工完成之后坑外地表水由此处薄弱区域渗入，形成渗漏水。

2.3 冠梁下部渗漏水

按照设计施工要求，围护桩桩顶需锚入冠梁内，但由于围护桩设计本身不连续，故而冠梁与围护桩接缝处存在缝隙，此部位亦是后期冠梁部位渗漏水较为严重区域。

2.4 冠梁渗漏水不良影响

外观质量：严重影响外观质量，长时间渗水将导致混凝土、桩间土脱落，钢筋外露，影响支护体系安全。

结构施工：严重影响后续结构施工，混凝土浇筑、养护、防水层施工以及地下结构临近坑边的施工。

验收评审：当构造物有外观缺陷时,不得对分项工程质量检验评定，外观质量的好坏将直接影响评审结果。

周边环境：渗漏水将降低周边土体的地表水位，造成周边建筑及地表沉降，带来安全隐患。

费用增加：后续修补、堵漏以及坑外井管回灌将一直增加施工成本，并降低施工功效，影响施工进度。

3 冠梁部位渗漏水原因分析及预防措施

在深基坑支护工程中，冠梁部位渗漏水造成的原因繁多，本文主要分析由几种原因造成，并针对成因结果进行及时施工、技术层面的预防及保障。本文探讨冠梁部位渗漏水主要因素：1)基坑变形影响；2)桩顶及冠梁施工。

3.1 基坑变形影响

随着基坑开挖以及地下结构回筑，进而基坑暴露的时间逐渐增加。由于坑外侧向水土压力的作用，导致围护结构往基坑方向产生变形。基坑变形产生会导致深基坑周边的排水沟及环形道路产生裂缝(见图2)，雨天或排水不畅坑外明水便渗着坑外排水沟及环形路的缝隙渗入冠梁与围护桩桩间，造成深基坑渗漏水。

预防措施：

1)在地下结构回筑期间，每层楼面板施工完成之后，及时做好地下室外墙和基坑边缘之前的回填工作。回填优先考虑采用黄沙回填，若采用土回填，应分层夯实，分层厚度不大于500 mm。在确保安全质量的前提下，可适当加快施工进度，减少基坑变形，从而进一步控制冠梁部位渗漏水。

2)基坑周边1倍开挖距离范围内避免重物堆载，减少基坑沉降变形。

3)施工过程中密切关注基坑监测数据，同时现场预备好应急物资，一旦出现监测数据异常，立即开启基坑应急预案。

3.2 桩顶及冠梁施工影响

1)围护桩桩顶处理不到位。

原因分析：在首层土方开挖完成之后利用机械进行围护桩桩顶浮浆凿除，造成围护桩桩顶混凝土松散、不密实。挡土墙部分泥土由于雨天冲刷及自然剥落掉落至围护桩之上，未对围护桩桩顶进行处理便进行冠梁的钢筋安装及混凝土浇筑。待后期冠梁混凝土浇筑完后，围护桩桩顶与冠梁之间产生缝隙，导致后期地表水从缝隙中渗入围护桩桩顶。

预防措施：围护桩桩头超灌部分采用人工凿除的方式，严禁机械凿除，在凿除完成之后利用高压风枪对桩头碎混凝土、泥土等进行处理。质量人员在混凝土浇筑之前对冠梁模板进行检查，保证模板内无杂物、积水等，否则不得进行隐蔽，确保后期混凝土浇筑完后之后，冠梁与围护桩之前无缝隙，可极大的避免冠梁部位渗漏水。

2)冠梁螺杆孔洞影响。

原因分析：在前期冠梁施工过程中设计方未考虑到基坑渗漏水的风险，模板加固采用普通对拉螺杆，而未采用止水螺杆，待后期模板拆除完成之后，地表水便直接沿着螺杆孔洞往基坑内、冠梁处产生渗漏。

预防措施:冠梁模板安装，仅可能采用单边支模。可以有效的减少对拉螺栓孔洞。如实在无法实施时亦可采用止水螺杆可有效降低渗漏水风险。

3)冠梁后侧止水帷幕破坏。

原因分析：在前期冠梁施工中由于施工特性，背向基坑一侧无法施工立模。需利用挖机土方开挖部分槽段用于施工人员施工工作面，让施工人员进入绑扎钢筋及外侧模板。然而此块区域土方挖除将造成冠梁上部止水帷幕破坏，而后期此块区域后回填的土体较为松散，更是无法保障地表水流向冠梁，继而进入坑内造成渗漏水。

预防措施:在基坑外预先埋设少量微扰动注浆孔，一旦渗漏水情况加剧，可立即对坑外注浆孔进行注浆处理。而微扰动注浆亦可应对在周边存在大量保护性建筑及环境保护等级高的区域，发生基坑监测数据异常，基坑周边发生过大沉降造成基坑亦可作为应急措施予以补救。结合本工程案例实施效果来看，有效的控制了基坑变形及冠梁部位渗漏水。

4 结语

本深基坑工程施工质量受多种因素影响，因此必须加强施工过程中的事前质量控制。从优化设计施工方案着手，尽量从源头控制围护桩冠梁部位渗漏水情况。

本工程通过前期的技术计算、设计优化、方案比选等多种技术手段，分析出冠梁渗漏水的成因，而后期在施工过程中，并采取上述有效的预防措施加以避免，成功的杜绝了冠梁部位渗漏水，为后续施工提供了便利条件，大大降低了基坑变形的风险。值得广大从事深基坑施工管理的技术人员借鉴，并在将来的深基坑工程中实施运用，能够有效的保障基坑安全、提高施工质量、减少成本投入、创建企业形象。

参考文献:

[1] 赵云非,王晓琳.城市地铁深基坑施工渗漏水原因分析与预防[J].隧道建设,2013,33(3):242-246.

[2] 谷湘泉.地铁车站深基坑地下连续墙接缝渗漏原因分析及防治[J].江西建材,2014(18):144-145.