摘要：城市土地使用成本的不断上涨，使得人们将开发目光投向了地下空间。通常来说，当地下开挖深度超过5m后，需要通过深基坑支护技术，保证地下空间结构的稳定性和使用的安全性。由于深基坑施工具有隐蔽性的特点，需要在施工阶段重点做好围护结构接缝的处理工作，以避免后期地下工程出现渗水、裂缝等质量问题。文章以某地铁工程为例，分别从设计接缝处理方案、进行高压旋喷桩平面布置等方面，就深基坑围护结构接触处理技术要点展开了分析。
关键词：深基坑；围护结构；接触处理；技术要点
引言：深基坑围护结构可以发挥挡土、阻水的作用。在施工过程中，由于支护不到位，或是施工区域岩层破碎严重等因素的影响，深基坑围护结构容易出现裂缝，严重威胁地下建筑的使用安全。在地下工程建设规模不断增加的背景下，探究深基坑维护结构接缝的安全处理技术，也成为施工单位当前工作的重要任务。
一、工程概况
某城市地铁2号线为地下2层岛式站台车站，车站总长183.5米，宽22.7-28.4米，最大开挖深度为19.5米。车站围护结构的主体材料为480mm厚钢筋组成的钢筋笼，浇筑混凝土后形成地下连续墙。地下连续墙总长284米，厚度为1.2米，高度为13.5米。车站位于市区某商业街下方，上部建筑密集，对地基产生较大压力。同时，该区域的土壤成分自上而下分别为杂填土层、土粉砂层、细砂层、中粗砂层。其中地下工程大部分位于土粉砂层。该土层的承载力和稳定性较差，需要结合地质情况进行详细的规划设计，确定施工技术，以减少后期深基坑围护结构出现裂缝的概率，保障地下环境安全。灌注桩和高压旋喷桩结合施工，就是在基坑开挖前，在四周进行灌注桩施工，然后在灌注桩外侧进行布设高压旋喷桩。利用两种桩形成止水帷幕，提高深基坑围护结构的接缝处理效果。
二、设计接缝处理方案
考虑到深基坑施工具有隐蔽性的特点，增加了工程施工的难度，因此需要提前开展施工区域的地质勘查工作，并根据勘查结果制定深基坑围护结构接触处理的施工方案。
（1）以多根高压旋喷桩形成的平面作为基准，垂直向下布设地下连续墙。做好高压旋喷桩基部与围护结构顶部的平整处理，使两者能够实现无缝对接。可以在接触面喷涂一层稀薄的泥浆，以起到加固效果；（2）对高压旋喷桩进行优化处理，在高压旋喷桩施工过程中，使用一定量的膨润土代替水泥，可以显著提高桩的承载力。另外，桩的可塑性较强，在受到一定压力作用后，可以产生一定的形变作为缓冲，避免因为桩的刚性过强出现裂缝。如果条件允许，可以在预制高压旋喷桩之前，进行一次性能试验，采用不同的水泥-膨润土比例，检测成桩性能，从而确定出最佳的配合比；（3）养护工作。在高压旋喷桩施工完成后，还要进行15-20天左右的养护工作。每隔2天进行一次桩的抗压强度检测，直到强度值达到标准且维持恒定。高质量开展养护工作，还可以确保深基坑围护结构和旋喷桩的桩体能够密切结合，对防止相接处出现裂缝起到了一定效果。
三、高压旋喷桩的平面布置
高压旋喷桩由于机械设备及施工工艺的缺陷，致使其在运用于接缝处止水方面的以往设计中易造成接缝处出现缝隙，需要在深基坑围护结构施工中重点做好接缝的预防措施。本文通过改进设计方式将接缝处以往的“线”相交变成“面”相交，大大减小缝隙出现的概率，进而达到良好的止水效果。采用细砂作为地层材料，机械搅拌，考虑到实际工程地质的不均匀性、地下动水的影响以及杂填土层的复杂性，现场实际施工的效果及强度同室内试验存在一定的差异，为了确保高压旋喷桩的质量、止水效果以及深基坑施工的安全性并结合经济性，决定在地下连续墙间接缝止水选用水泥：膨润土=10：15的方案。
主体围护结构设计为800mm厚灌注桩地下连续墙，地下连续墙总周长356m，围护结构接缝止水用3根800高压旋喷桩，设计总桩长为64×20×3=3840m，设计每米桩水泥用量232kg。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工时，按水泥：膨润土=6∶4配料，则每米桩体：水泥用量139.2kg，膨润土用量92.8kg；拌浆桶体积800L，水灰比1∶1，则每桶水泥、膨润土、水投入量分别为240，160，400kg；则每桶浆液可成桩：400/232=1.72m，据此调整高压旋喷桩机的钻进速度、提升速度及喷浆压力。
四、深基坑围护结构接缝处理的技术要点
1、平衡桩机误差
由于深基坑施工环境的复杂性，如果施工单位没有提前做好基坑底部的平整处理，或是桩孔的深度不一致，后期埋桩后，容易出现高压旋喷桩和灌注桩存在高度差的情况。如果高度差超过10mm，则会导致平面层各个部位所受的压力不同，久而久之容易出现结构性裂缝，影响深基坑围护结构的使用效果。因此，在进行接缝处理时，必须要采取综合措施，将桩机误差控制在允许范围之内。常见的方法有标高法、夯击法。以夯击法为例，先通过高压喷射注浆形成高压旋喷桩，施工过程中要注意对照设计方案中的参数，保证高压旋喷桩的埋设深度符合要求。然后再钻孔灌注混凝土形成灌注桩。当两者的桩位高度接近时，采用夯击法使两者的桩位保持同等高度，可以实现桩体与平面层无缝对接。
2、优化桩体质量
根据深基坑围护施工要求，适当提高桩体可塑性、减小弹性模量，可以显著改善围护结构的稳定性，提高接缝的挡土、防水能力。为了达到这一要求，在进行现场施工时，可以通过改善成桩材料，实现桩体综合性能的提升。例如，将以往常用的原喷水泥浆替换为水泥-膨润土浆，在提高桩体承载力的同时，又可以提高桩体与泥浆的结合效果，增加了接缝牢固度。此外，从成本上来说，膨润土的市场价格只有水泥的一半，深基坑施工中全部使用水泥-膨润土桩，可以大幅度节省施工成本。
3、其他施工注意事项
市场上销售的膨润土质量参差不齐，部分膨润土中含有较多的沙砾。如果沙砾的体积较大、密度较高，配制形成的水泥-膨润土浆液在浇筑时，容易堵塞喷头。频繁更换喷头，不仅会增加施工成本，而且影响施工进度。针对这一问题，可以在储浆桶的出口位置加装一个过滤网，这样可以保证浆液顺利流出，对改善桩体质量和提高接缝紧密度也有一定效果。完成接缝处理后，还要及时开展接缝防水试验。根据试验结果，如果出现了渗水问题，需要查明原因，并采取治理措施，在施工阶段消除质量隐患。
五、工程效果分析
1、工程效果
通过实施上述优化措施，深基坑围护结构的质量得到了大幅度的提升。例如，在进行平面布置时，使用水泥-膨润土作为主体材料的高压旋喷桩，由于具有一定的弹性模量，既可以提高桩体承载力，又可以保证桩体和围护结构紧密结合，有效避免了裂缝的出现。在高压旋喷桩施工结束后，还需要进行大约20天左右的维护。维护结束后，可以随机选择桩体进行取样检测，可以发现高压旋喷桩的芯样完整，进行性能试验，无论是在强度、抗拉能力还是防水性能等方面，都符合施工要求。深基坑围护结构施工完成后，进行压水试验，发现接缝处的防渗效果良好。
2、经济效果
本文提出的深基坑围护结构接缝处理方案，其经济优势主要体现在用膨润土替换水泥上。例如，该工程项目中，经过前期计算，将原水泥量中的30%替换为膨润土。施工期间，水泥市场售价410元/吨，膨润土市场售价为186元/吨。经过替换后，每使用1吨的材料，可以节省成本32.4元。除了材料本身能够节省直接成本外，利用该方案还能够提高接缝处理效果，避免了后期反复维修，这也间接的节省了大量成本。
参考文献：
[1]颜恩斌，俞洋沨.某工程关于减少连续墙接缝渗漏处理时间的技术探索[J].城市建设理论研究：电子版，2015（33）：164-165.
[2]刘胜永，李连和.三重管双高压旋喷桩在深基坑止水帷幕中的应用技术[J].城市建设理论研究：电子版，2015（11）：131-133.
[3]何建波，王俊，张省华，等.深基坑围护结构施工技术及其突发事故的处理[J].建筑施工，2015（9）：1036-1038.
论文作者:槐翔英
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/19
标签：高压论文; 深基坑论文; 结构论文; 水泥论文; 膨润土论文; 效果论文; 地下论文; 《基层建设》2018年第32期论文;