遇障碍物后地下连续墙缺陷处置技术

2022-08-19汪一鸣上海市基础工程集团有限公司上海200433

绿色建筑 2022年4期

汪一鸣（上海市基础工程集团有限公司，上海 200433）

随着城市地下空间的不断更新和发展，在地下结构施工前往往需要对遗留的地下障碍物进行探查，针对较浅的基础及块石常采用明挖回填的方式，针对较深的影响围护结构或工程桩施工的障碍物往往需要采用 CD 机进行清障。对于这些预知的障碍物，通过各种清障手段往往能达到预期的效果，但后期工程桩施工，因桩位偏移或垂直度超限，往往也会成为后续围护施工的障碍物，当围护结构施工过程中再碰到该些障碍物时，其处理就变得十分棘手。

本文以天津市嘉里中心二期地下连续墙施工为案例，由于贴边承台桩基垂直度超限，导致地墙施工至下部时，遇到工程桩，地墙无法实施的情况，针对该问题提出了不同的处理方法，并进行比较分析，最终选择了较为经济、工期和安全相对可控的方法，确保项目的顺利进行。

1 工程概况

1.1 工程概况

本工程位于天津市河东区海河东岸，东临六纬路，东南临八经路；西北侧紧邻已竣工的嘉里一期项目。工程由主基坑和通道基坑组成，其中主基坑约 10000 m2，通道基坑约 2800 m2，基坑开挖深度 15.075～17.525 m。待主基坑地下结构施工至正负零后，再分段分层将通道范围地下连续墙、围护桩凿除并进行结构梁板对接施工。基坑支护采用地下连续墙＋3 道钢筋混凝土水平支撑体系组成。地下连续墙墙墙厚 800 mm，其中基坑东侧及南侧采用“两墙合一”地下连续墙，北侧及西侧采用临时地下连续墙。地墙深度 41.2～47.7 m，共计 91 幅。地下连续墙均采用工字钢接头，混凝土设计强度等级为 C35，抗渗等级为 P8。

1.2 地质概况

场地为第四纪松散堆积层发育而来，厚度较大。最大勘探深度达 150 m。地墙施工范围内涉及的土层自上而下为：①1杂填土、①2素填土、③1粉质黏土、④1粉质黏土、④2粉土、⑥1粉质黏土、⑥2粉土、⑥3粉质黏土、⑥4粉土、⑦1粉质黏土、⑧1粉质黏土、⑧2粉土、⑨1粉质黏土、⑨2粉土、⑨3粉砂、⑨4粉质黏土、⑨5粉砂、⑩2粉质黏土、⑪1粉质黏土、⑪2粉土、⑪3粉砂、⑪5粉质黏土。地下连续墙墙底位于⑪5粉质黏土层，隔断了⑨层第一承压含水层及⑪第二承压含水层。

1.3 环境概况

基坑西侧及北侧为一期嘉里汇，地下结构已于 2011年全部施工完成并投入运营。一期地下结构形式为框架剪力墙结构，桩基础，底板厚度 800 mm, 地下室外墙厚度 600 mm。本次施工二期地下连续墙外边线距离一期地下室外墙最近距离为1.1 m。基坑东侧六纬路下为已建地铁 9 号线大王庄站车站及地铁隧道，本次施工地下连续墙距大王庄站主体及隧道水平距离约为 32.7 m，距 D 出入口通道最近距离约为 14.2 m。基坑西南侧为保定桥，本次施工地下连续墙距保定桥水平距离约为 16.5 m。

场地南侧管线距离基坑边最近的管线依次为 D600 的 2 根 35 KV 商业用电电缆（约 3.2 m）、2 根 10 kV 电缆公寓用电电缆（约 3.7 m）。场地东侧(六纬路侧)距离主体基坑边最近的管线依次为 D600 的雨水管（约 4.3 m）、2 根 35 kV 商业用电电缆（约 7.2 m）、D300 污水管（约 10.4 m）。

2 二期地墙施工遇障碍物情况

由于与一期结构交界处部分区域一期结构底板侵入本期地墙施工槽段，此区域在地墙正式施工前采用的 CD 机按 1500 mm@900 mm 进行了套孔清障，深度至底板底。套孔清障结束后，在后续地墙施工过程中，DQ6、DQ7 槽段在成槽深度 38～40 m 深度位置，遇到有设计资料中显示以外的障碍物阻碍现场地墙施工，抓斗从坑外向坑内倾斜 1.2°，偏移距离约 650 mm，垂直度超限。考虑深度已到达 40 m，无其他障碍物影响，且基坑外侧图纸显示存在一期结构下方工程桩（桩边距离地墙外边线 700 mm），障碍物可能为一期结构工程桩倾斜侵入槽段内。障碍物平面位置示意图如图 1 所示，障碍物剖面位置示意图如图 2 所示。

图1 障碍物平面位置示意图

图2 障碍物剖面位置示意图

3 处置方案的比选

针对上述情况，拟采用以下方案。

方案一：地墙平面位置不做调整，根据实际成槽深度进行钢筋笼制作、吊装以及槽段混凝土的浇筑。在地墙全部施工结束后，分别在坑内和坑外采用超高压喷射注浆 RJP 进行补强，确保地墙的隔水作用。超高压喷射注浆深度为坑底至地墙底，如图 3 所示。

图3 方案一示意图

方案二：按照 DQ7 槽段工程桩现状垂直度考虑，桩体下方还要继续向二期槽段内偏移到达桩底位置，预计向二期槽段方向偏移 1.1 m，按照这个偏移距离考虑，另外保留200 mm 的施工安全距离，因此需将此区域的地墙向二期方向内收 1.3 m。调整后的槽段与前期施工的工程桩的位置冲突，需要进行清障，同时调整后的槽段下方存在三道一期基坑的换撑板带，均需要进行清障。清障结束后补充施工高压旋喷桩槽壁加固，重新施工导墙再进行地墙施工。一期基坑的换撑板带示意图如图 4 所示。

图4 一期基坑的换撑板带示意图

针对方案一，其优点为原设计槽壁加固以及导墙道路均已施工完成，并且方案一无需进行清障施工，工期方面将会节省大部分时间；同时能够减少机械设备及人员投入，对项目成本、进度控制比较有利。缺点为地墙做浅会不同程度影响墙体的强度以及止水效果，后续开挖过程中的风险系数增加，并且东北侧地墙临近 9 号线大王庄车站主体、D 出入口通道以及嘉里一期地下三层结构，一旦发生较大的渗漏水情况将会影响周边建筑物稳定性。该方案施工工期约为 10 d。

针对方案二，其优点为障碍物清除完成后地墙能够按照原设计深度进行施工，对后续基坑开挖安全方面有一定保障。缺点就是清障工作量较大，需投入大量的人力、物力去处理地下障碍物，并且障碍物相关图纸信息不全面，后续清障极有可能无法按照计划实现；清障结束后还要重新施工槽壁加固及导墙道路，耗时较长，导致整体进度再次延后。该方案预计施工工期为 45 d。

方案一在进度与成本方面占据优势；方案二在安全性方面占据优势，后经原设计单位认可及组织专家论证，最终选择方案一。