超期服役深基坑复工时的加固技术措施

张艳芳 蔡忠强 陈佳宇

摘 要：除有特殊要求外，基坑支护结构的设计使用期限通常为一年，然而在实际工程中经常会出现基坑开挖完成后长时间搁置再复工的现象，形成了一批存在安全风险的超期服役深基坑。北京地区某深基坑停工超过5年，历经两次加固，通过对现状基坑支护结构及周边环境进行检测鉴定、变形分析，确定加固设计的关键环节，针对基坑存在的锚杆预应力损失、桩后土体疏松、堆土挖除后将继续变形等问题，制定了加固方案，包括杆锚增设及二次张拉、疏松土体注浆加固、桩间护壁修补及加强复工时的动态监测等，本加固项目在保证施工质量合格的情况下，顺利开挖至槽底，未发生事故，表明加固措施安全可靠，能够为类似工程提供借鉴与参考。

关键词：超期服役基坑;基坑检测鉴定;加固技术措施;动态监测

Abstract： Except for special requirements， the design life of foundation pit support structure is usually one year. However， in practical projects， after the excavation is completed the foundation pit is often put aside for a long time and then resumed for utilization. Such extended service deep foundation pits create a number of safety risks. A deep foundation pit in Beijing area has been stopped for more than 5 years and has undergone reinforcement twice. The key link of reinforcement design is determined through the detection， appraisal and deformation analysis of the present supporting structure of the foundation pit and its surrounding environment. In view of the problems existing in the foundation pit， such as loss of prestress of the anchor rod， loose soil behind the pile， and continued deformation after the pile is excavated， a reinforcement scheme is carefully worked out that includes addition and secondary tensioning of anchor rods， grouting reinforcement of loose soil， repair of wall protection between piles and dynamic monitoring during resumption of the work. With quality qualified， the construction work successfully digs to the bottom of the trench without any accident， indicating that the reinforcement measures are safe and reliable， and can provide reference for similar projects.

Keywords： extended service pit;detection and appraisal of foundation pit; technical measures for strengthening;dynamic monitoring

基坑支护结构通常为临时性结构，设计使用年限为1年，但由于天气、设计修改、资金不足等原因出现超期使用的现象，这对基坑自身及周围建筑、管线等构成了潜在的威胁，为了降低基坑复工时的安全风险，需合理选择加固措施。

近些年来我国超期服役深基坑屡见不鲜，如沈阳的宝能环球金融中心项目深基坑自完工历时2年10个月才完成回填，恢复使用前对基坑进行了检测评估并采取了适当的加固措施，保证了基坑的安全（梁贵才等，2017）。广州某中央商务区地下空间项目基坑开挖使用超过2年，复工时通过锚索加固、分区段素混凝土回填等技术措施保证了基坑再开挖的安全（任斌向，2020）。辽宁松树台2号水利电站工程深基坑开挖完成后晾置4年重新施工，通过分析监测数据，采用结构设计分析软件建模，得出基坑在安全维护阶段处于稳定状态的结论（肖宏山，2020）。湖南文化广场项目基坑施工完成约60%后停工1年4个月重新复工，张鑫全（2019）分析了停工前、停工期间及复工后的监测结果，并给出了监测建议，毕元领（2019）讨论了锚索预应力损失的相关问题。以上案例说明，深基坑可以超期使用，重点是做好基坑开挖、搁置期间的监测及复工前的检测鉴定，掌握基坑的稳定性状态，摸清存在的危险源，有针对性的采取加固措施。

本文依托北京某超期服役深基坑工程实例，系统阐述了超期基坑桩锚结构检测、评估及加固技术措施，以期为类似工程提供借鉴和参考。

1 工程概况

（1）工程简介

工程场地位于北京市朝阳区，拟建建筑物为现浇钢筋混凝土框架结构，基礎形式为筏型基础，自然地面标高34 m，基坑开挖深度15.80 m，基坑周长约516 m，长约143 m，宽约138 m。基坑东侧为市政道路，路下有钢筋混凝土结构管廊，距离基坑13.5 m，埋深8 m，南侧市政道路距离基坑约30 m，西侧为待拆民房及临时住房，北侧为临时住房及空旷空地，均无地下管线。

同时，应对现状锚头、锚具及外露的钢绞线进行防腐蚀处理，先除掉表面的铁锈，再涂JS防水防腐涂料。

（2）桩后疏松土体加固处理

根据探地雷达检测结果，支护桩外侧土体有6处土体严重或中度疏松区域，在区域内采用地质钻机成孔、直径50 mm PVC材质注浆管进行填充注浆处理，注浆孔间距1200 mm×1200 mm，梅花型布置，注浆深度5.5 m，注浆压力控制在0.5 MPa以内，注浆采用P.O42.5硅酸盐水泥，水灰比1∶0.6，注浆期间加强该区域的位移监测，如发现异常情况立即停止注浆。

（3）槽底堆土开挖技术要求

护坡桩前堆土加固的土方开挖采用大、小机械和人工配合进行。一次开挖高度不大于2.0 m，大型挖机开挖作业面需与护坡桩保持2.0 m安全距离，避免因大型挖机作业过程对锚杆造成破坏。之后采用小型机械配合人工进行挖土、清土作业。整个开挖过程需注意锚杆保护，并以此开挖要求循环开挖至基底设计标高。开挖至勘察报告含水层标高位置时，土方开挖须控制开挖高度并及时观测坡面情况，以免侧壁可能存在大渗漏点，突然流水流砂。

（4）马道下支护设计

马道部位原设计锚杆一直未施工，复工时沿竖向共设置4道预应力锚杆，水平间距1.6 m（1桩1锚），均采用4束1860级钢绞线，注浆材料选用水灰比为1∶0.5的纯水泥浆，预应力锚杆的施工要求同前，图4为马道部位锚杆设计图。

（5）基坑动态监测

工程自停工已历经5年之久，现有支护结构及周边地表等已发生过变形，为确保复工期间基坑支护结构、周边道路、建（构）筑物及其他设施的安全及正常使用，必须加强监控量测，做到信息化施工，第一时间掌握动态资料，及时分析、预测和反馈信息，避免发生事故。根据规范要求，监测项目及其控制值、监测频率见表4，报警值取控制值的80%。

（6）其他措施

1）桩间修补

对桩间支护破损部位，采用编钢筋网并喷射C20细石混凝土面层支护，钢筋网片为250 mm ×250 mm，面层厚度不小于50 mm。对桩间土存在空洞的情况，大的空洞利用水泥、砂和碎石拌合料进行充填或直接锚喷充填，小的空洞可采用水泥砂浆充填。

2）止水帷幕堵漏处理

根據止水帷幕的渗漏情况采取相应的堵漏处理措施，对局部渗水或渗漏点很小、漏水量很小的渗漏点，采用人工清理桩间土后用快凝水泥填补漏洞和修补渗水面的方法进行封堵;对漏水量较大的漏点，采用引流管将水引出，而后用快凝水泥修补封堵;对漏点漏水量很大的情况，可使用该部位附近的应急井降水，并在漏水点外侧或侧面打入注浆管，进行双液浆注浆封堵。开挖加固堆土至含水层标高位置时，土方开挖须控制开挖高度并及时观测坡面情况，以免侧壁可能存在的大渗漏点的突然流水流砂。

如若出现止水帷幕失效，大面积渗水情况，则在支护桩外侧打入通长注浆管，进行双液浆注浆加固止水帷幕，长度16.8 m，注浆间距0.5 m。若出现流沙情况，则采用斜向超前小导管施工工艺进行注双液浆进行封堵，打入角度30°，间距200 mm。

检查基坑坡顶的应急井完好情况，对于淤堵的井点进行处理恢复，如不能恢复，采用小型钻机进行补打。并做明排措施。

3）坡顶处理

基坑周边原有硬化地面破除，重新施工单层双向配筋硬化层，并组织好地面排水工作。

7 结论

（1）超期服役深基坑在复工前应进行现状基坑检测鉴定及监测数据分析，根据稳定性及安全评价结果确定加固设计的关键环节。

（2）对已施工锚杆进行二次张拉锁定、增补锚杆、桩后疏松土体注浆、加强复工过程中的动态监测等均是行之有效的加固措施。

（3）本文所述项目基坑在科学的施工组织管理、保证质量合格的前提下采取合适的技术措施，顺利开挖至槽底，可为类似工程提供借鉴和参考。

参考文献：

毕元领，2019. 超期使用基坑中锚索预应力的损失问题分析[J]. 中国建材科技，28（3）：119-121.

邓祝君，孙菊香，何灵建，2017. 探地雷达及双液注浆在特大型基坑支护加固中的应用[J]. 南通职业大学学报，31（2）：94-99.

梁贵才，何有林，潘春龙，2017. 严寒地区超期超深基坑检测及治理技术[J]. 施工技术，46（5）：6-11.

任斌向，2020. 紧邻快速路超前开挖超服役超深基坑支护加固补强施工技术[J]. 江苏建筑（2）：82-85.

肖宏山，2020. 水利水电工程深基坑的变形特性分析及稳定性研究[J]. 黑龙江水利科技，48（1）：156-160.

张鑫全，2019. 超期服役基坑再开挖的监测分析[J]. 铁道建筑技术（12）：111-116.