突涌造成超高層建筑筏板基礎質量缺陷及修復方法

摘要：超高層建筑通常采用筏板基礎，在地下水位較高區域施工筏板基礎過程中，若地下水位控制不當，抗浮錨桿端部未形成完整防水體系，則易引發突涌、冒水、流砂等現象，進而破壞筏板基礎混凝土。針對突涌導致的超高層筏板基礎質量缺陷，采用適當方案進行修復，可使得超高層建筑筏板基礎施工質量合格，滿足建筑使用功能，確保建筑結構安全。

關鍵詞：突涌；超高層；筏板基礎；質量缺陷；修復方法

0" "引言

隨著我國經濟的高速發展，產業結構的陸續升級，城鎮化進程的持續推進，一、二線城市人口的不斷涌入，人口密度日益加大。作為解決居民不斷增加的居住、交通、醫療、教育等需求的有效手段，配套筏板基礎、多層地下室、裙房的超高層樣式建筑結構應運而生，并在城市建筑中得以廣泛應用。

超高層建筑豎向荷載較大，且通常配套多層地下室，基坑開挖深度較深，筏板基礎形式采用率較高，因此確保筏板基礎施工質量，對于確保建筑的結構安全、滿足建筑使用功能，提高超高層建筑施工質量有著重大意義。

受基坑開挖深度較深、地下水位較高、豐水期較長、抗浮錨桿施工質量較差等不利因素的影響，筏板基礎施工過程中易出現突涌、冒水、流砂等問題[1]。本文針對某深基坑超高層項目實際施工過程中，因突涌等問題造成筏板基礎質量缺陷而提出一種修復方案，可供今后類似施工環境深基坑超高層項目參考。

1" "工程概況

項目位于廣東省深圳市，地上由2棟150m高超高層塔樓、1棟86.55m高的保障房、1棟83.55m高的辦公樓及一棟3層幼兒園組成，裙房4層高，功能為商業、配套設施。地下共4層，地下室面積42236.57m²，功能為地下車庫及設備用房。

項目基礎形式采用筏板基礎，基礎底板相對標高為：-25.200m（項目設計±0.000相當于絕對高程52.30，56年黃海高程系），筏板基礎厚度根據設計位置不同分為600mm、1300mm、1500mm、1800mm等4種。

2" "突涌現象描述

在項目筏板基礎鋼筋、避雷引線、均壓環、人防門框、外墻止水鋼板焊接、管線預埋、電梯井、集水井木箱填壓等前序施工完畢后，按照預先設計的大體積混凝土澆筑施工方案，進行基礎底板混凝土澆筑。澆筑順序為：按照基礎底板完成面標高由低至高、由中間電梯井、集水井、塔樓投影位置向四周裙房底板方向澆筑。

施工人員在現場實施時發現，在筏板基礎混凝土向基坑東側裙房錨桿區域澆筑過程中發生突涌，造成若干點位突破筏板基礎混凝土形成冒水、流砂，并破壞了基礎混凝土等現象。裙房錨桿區域筏板基礎冒水、流砂狀況如圖1所示。

3" "突涌現象原因分析

3.1" " 地下水位控制不到位

項目地處我國南方沿海城市深圳，屬亞熱帶氣候環境，筏板基礎施工又恰逢春季，雨水豐盈，地表水補給充裕，項目基坑南側臨近五聯河。根據項目地勘報告可知，其地下水位較高，基礎下水頭壓力較大。

根據國家相關施工規范，地下工程施工時，基坑內地下水位應降至最深構件施工面以下0.5m。而項目在施工過程中未能對地下水位的控制足夠重視，僅設置一處降水井，基礎底板施工過程中地下水位監測也未到位，在地下水位較高、水頭壓力較大、地下水位未控制到位等多種不利因素共同作用下，導致突涌發生。

3.2" " 抗浮錨桿施工質量不合格

抗浮錨桿頂部須嚴格按照設計文件給出的錨桿防水方案進行施工。由于樁基單位在抗浮錨桿施工過程中，部分錨桿防水卷材上未涂抹2mm厚聚合物防水涂料，未在錨桿孔四周填充30mm厚止水膠條及防水保護層，導致其未形成完整的抗浮錨桿防水體系。

當塔樓區域基礎混凝土澆筑后，上部荷載加大，塔樓區域地下水上部承壓，由塔樓區域向四周裙房區域擴散，行至基坑東側錨桿區域時未形成完整防水體系的錨桿孔位，突破筏板基礎混凝土，形成突涌、冒水、流砂等現象，并導致基礎混凝土破壞。

4" "筏板基礎缺陷部位修復方法

4.1" " 確定修復施工步驟

由于筏板基礎澆筑過程中出現突涌現象，造成基礎底板混凝土受到破壞，導致筏板基礎混凝土質量缺陷。總包單位項目部聯合設計院、基坑單位、地質勘察單位、監理、業主等單位，針對突涌造成的筏板基礎質量缺陷問題進行了多次深入的探討及研究，最終在各方群策群力下提出了以下修復方案[2]。

修復方案施工步驟如下：施工降水井→鑿除受損及需要安裝泄壓裝置的已澆筑基礎部位→涌水錨孔位設置注漿管→降水→混凝土封閉涌水錨孔位24h→注漿→施工新增濾井、集水井→埋設兩井之間預埋件→修復鑿除部分基礎→安裝智能排水泄壓裝置并完成調試→封堵降水井---施工疏排層[3]。

4.2" " 各工序施工操作要點

4.1.1" "施工4口降水井

當地下水水位已降至地下室抗水板底標高，但未能滿足地下水因將至最低結構底標高以下至少0.5m的規范要求，因此施工前需對地下水位進行降排處理。降水井成孔孔徑為200mm，井管采用DN150δ4.5焊接鋼管，單井深度14.0m，濾水段長度10.0m，濾水段管壁均勻設置20mm開孔，孔口按大樣設置止水鋼板和法蘭。為控制抽水含砂率，濾水管應采用鋼管外包濾網。

采用DN100QJ型潛水泵抽水，單臺水泵流量不小于15m³//h，揚程不小于25m，電機功率3.0kW。同時嚴格控制抽水速度，出水含砂率應小于1/50000。現場應設置1～2座三級沉淀池，抽出的水經過現場三級沉淀池沉淀過濾后，再集中排入市政管道中，現場可結合施工及車輛過道等布置。

4.1.2" "鑿除部分基礎部位

破除受損部位及需設置泄壓井部位的已澆筑底板，破除面積約50m²。現場根據實際出水錨孔、出水點位做適當調整。

4.1.3" "涌水錨孔位設置注漿管

對涌水錨孔、立柱、出水點位引孔設置注漿管，待水位降低后，孔口采用混凝土封閉，24h后進行注漿。沿被沖毀底板處人工開鑿，找到涌水錨孔、立柱涌水點，采用潛孔鉆機引孔，孔徑90mm，孔深不小于5m。

漿孔放入2根注漿管，注漿管可采用Φ32鋼管，長約5.0m。鋼管預留壓漿孔，孔眼直徑8mm，注漿孔間距250mm，呈梅花形，出漿孔由防水膠布、橡皮等包裹，包裹橡皮時一定要保證嚴密，橡皮包扎一定要拉緊，并用16#鐵絲每隔50mm間距固定。

鋼焊管管厚不小于3mm。頂部500mm采用混凝土封閉。待地下水降至底板以下即可開始注漿，注漿終止條件：注漿壓力大于2.0MPa達10min；注漿量達到200kg/m。注漿孔位置與數量根據現場實際情況確定[4]。

4.1.4" "新增透水混凝土濾井、集水井

集水井施工模板采用開洞，保證預埋件深入集水坑不小于400mm。透水混凝土濾井安裝在集水坑側面，濾井材料采用透水混凝土現澆，透水混凝土的單軸抗壓強度應大于5MPa，滲透性應大于50m/d。

預埋件管材均為304不銹鋼材質，預埋件型號為DN125，外徑133mm，壁厚4mm。排水管采用型號為DN65，外徑76mm，管材公稱壓力不小于1.0MPa。管道預埋應保證管道水平，水平方向垂直于集水坑側壁。

4.1.5" "錨孔封堵并修復鑿除部分底板

地下室鋼筋混凝土底板沖毀孔洞開挖損壞鋼筋時，按方案進行處理。未損壞鋼筋時，將孔壁鑿毛后直接用混凝土封閉即可。按底板配筋與原底板鋼筋焊接，采用搭接單面焊。

4.1.6nbsp; "安裝智能排水泄壓裝置并調試

排水卸壓裝置包括濾水井、引水管道、智能控制器、電動閥門、水壓力測試傳感器。設置智能型排水泄壓裝置的預警水位，為底板以上7m。地下水位低于預警水位，泄壓裝置關閉，通過自動監測基底水壓力。當水位高于安全水位后可自動打開閥門，開始排水泄壓。智能排水泄壓裝置如圖2所示。

4.1.7" "封堵降水井

底板修復混凝土澆筑預留500mm×500mm×250mm坑槽。底板強度達到設計要求時，方可停止降水。停止降水后及時封降水井，封孔時采用盲板封堵井壁管，沿盲板預留注漿孔壓力注漿。注漿材料采用純水泥漿。

4.1.8" "在筏板基礎上施工疏排層

疏水板施工具有一定的特殊性，由施工單位根據該工程實際集水井布置情況等進行施工方案調整。疏水板施工前，應仔細核查新增疊合層完成面有無滲漏情況。應在承受高于抗水板面水壓的情況下，進行滲漏檢查，如有滲漏應通知設計、防水處理施工單位。

疏水板混凝土保護層中的鋼筋設置在上層，鋼筋的保護層厚度為20mm。疏水板保護層應設置縱、橫向縮縫。增設疏水板后的面層與原建筑面層間，設置一定的坡度緩沖層，或采取其他不明顯影響后期使用的方法處置。

為有效提高疏水板保護層混凝土的抗裂性能，疏水板保護層采用C30微膨脹纖維混凝土。疏水溝雨箅子可采用高分子材料，其需滿足車輛碾壓強度及耐久性要求，同時可結合使用安全，選擇小孔洞造型。

4.2" " 施工注意事項

新增集水井均應設置雙泵（一備一用），并應設置雙電源。單泵抽排能力不得小于40m³/h；智能泄壓裝置控制箱需要單獨進行配電系統設計，控制箱采用220V電源，額定功率15W。配電位置同對應集水坑供電位置。

基坑采用不透水材料疏排層壓水回填，以較小地表水滲入基底水量。降水井停止至泄壓設備、地下室排水系統正式投入使用前，嚴禁關閉及堵塞卸壓裝置，保證裝置正常排水，并做好抽排措施防止地下水灌水。

5" "結語

針對突涌導致的超高層筏板基礎質量缺陷，采用適當方案進行修復，可使得超高層建筑筏板基礎施工質量合格，滿足建筑使用功能，確保建筑結構安全。本文針對某深基坑超高層項目實際施工過程中，因突涌等問題造成筏板基礎質量缺陷而提出一種修復方案。

筏板基礎在基坑開挖深度較深、地下水位較高，豐水期較長又在雨季時施工時，應在施工前設置足夠數量的降水井。對地下水位的控制要引起足夠的重視，要嚴格按照國家相關施工規范進行施工。

施工過程中應聘請第三方定期做好地下水位的監測，滿足安全施工條件后再行施工，以確保筏板基礎的施工質量。應嚴格把控抗浮錨桿施工質量，應確保錨桿防水卷材上涂抹聚合物防水涂料，在錨桿孔四周填充止水膠條及防水保護層，確保形成完整的抗浮錨桿防水體系，在隱蔽工程驗收合格后再進行后續工序施工。

參考文獻

[1] 秦薇.超高層建筑及裙房基礎底板選型、設計及分析[J].結構工程師，2015，31（3）：12-16.

[2] 徐正榮，潘偉峰，華錦耀.深基坑突涌搶險處置施工技術[J].建筑施工，2019，41（8）：1434-1435.DOI：10.14144/j.cnki.jzsg.2019.8.13.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑地基處理技術規范 [M].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[4] 建設部綜合勘察研究設計院.建筑與市政降水工程技術規范[M].北京：中國建筑工業出版社，1999.