溶巖地區深基坑“墻錨”支護體系錨索二次堵漏封堵施工技術

莫汝景，李楠，劉獻忠，燕春慧

（1.廣州市恒盛建設工程有限公司，廣州 510000；2.廣州鐵路投資建設集團有限公司，廣州 510000；3.廣州軌道交通建設監理有限公司，廣州 510000）

1 引言

伴隨著城市空間結構的重組和規劃，地下空間特別是大型復雜地下結構的開發利用越來越普及[1]。本文以廣州白云站地鐵22號線地下深基坑施工為例，論述支護結構施工工藝——溶巖地區深基坑“墻錨”支護體系錨索二次堵漏封堵施工。由于地下連續墻[2]的開挖將導致土層中的自重應力釋放，錨索預應力隨之改變（雖然泥漿可提供一部分支護力，但不足以補償降低的應力），由此導致錨索索頭松動，產生漏水、滲水現象。

2 工程概況及工程地質情況

2.1 工程概況

本工程為廣州白云（棠溪）站綜合交通樞紐一體化建設工程施工總承包項目土建工程。位于廣州市中心城區西北部，白云區西南部，為新市街、棠景街和石井街交會處，南距廣州流花火車站約5 km，東距白云新城約2 km，與鐵路廣州白云站工程相鄰。本項目以綜合交通樞紐配套場站工程、周邊配套市政道路工程、地鐵預留工程所在的區域為建設范圍，包括綜合交通樞紐配套場站工程、周邊配套市政道路工程、地鐵預留工程3個子項目。

2.2 工程地質情況

本工程錨索施工區域的工程地質、水文地質情況描述如下：

從上往下主要是雜填土、中粗砂、粉質黏土、泥灰巖、石灰巖，地下溶洞較多。其特性見表1。

表1 土層類別特性表

3 錨索分布位置

廣州白云站地鐵22號線基坑西側圍護結構采用3 m深度放坡+8道錨索+1道支撐+1 200 mm厚連續墻，佛八、新線西端頭基坑東側圍護結構采用11.2 m深度放坡+5道錨索+1 000 mm厚連續墻。因此，錨索工程主要分布在22號線基坑西側、佛八、新線西端頭基坑東側。

3.1 錨索設計情況

1）本工程錨索設計采用預應力，規格有3φs15.2 mm、4φs15.2 mm、5φs15.2 mm、6φs15.2 mm四種。

2）錨索灌注水泥漿，設計水灰比為0.45∶0.55，注漿體強度不低于30 MPa；采用復式注漿工藝，注漿材料采用P·O42.5R普通硅酸鹽水泥純漿。

3）錨索穿透地連墻，錨頭的錨具經除銹、涂防腐漆3遍后采用鋼筋網罩、C30現澆混凝土腰梁封閉，腰梁截面形式為450 mm×600 mm。

4）佛八、新線西端頭基坑盾構通過范圍內錨索需回收。

5）錨索工程數量約2.8萬m，腰梁數量約200 m3。

6）錨索斷面大樣圖如圖1所示。

圖1 錨索斷面大樣圖

3.2 支護方案

設計圍護結構采用放坡+錨索+支撐+連續墻相結合的方案，具體如下：

廣州白云站地鐵22號線基坑西側圍護結構采用3 m深度放坡+8道錨索+1道支撐+1 200 mm厚連續墻；

佛八、新線西端頭基坑西側圍護結構采用3 m深度放坡+8道錨索+1 000 mm厚連續墻，東側圍護結構采用11.2 m深度放坡+5道錨索+1 000 mm厚連續墻。

4 基坑開挖索頭漏水原因分析

據現場調查統計，錨索漏水部位在錨索孔，即錨墊板與腰梁接觸部位，漏水主要原因初步分析是沒有封錨所致。

錨索施工完成最終須進行封錨，現場施工時因基坑開挖可能造成錨索拉力松弛，有補張拉和試驗檢測的需要，無法立即進行封錨（封錨后錨頭外露自由端將會切除），而自由端注漿體在錨索張拉受力時可能產生剪切破壞，產生裂縫，從而導致錨索孔漏水[3]。

5 堵漏措施及材料

針對錨索處漏水現場堵漏措施采用引流+水性注漿液封堵，引流采用PVC管。

水性注漿液材料和性能如下：

1）漿液遇水后自行分散、乳化、發泡，立即進行化學反應，形成不透水的彈性膠狀固結體，有良好的止水性能。

2）反應后形成的彈性膠狀固結體有良好的延伸性、彈性、抗滲性及耐低溫性，在水中永久保持原形。

3）與水混合后黏度小，可灌性好，固結體在水中浸泡對人體無害、無毒、無污染。

4）漿液遇水反應形成彈性固結體物質的同時，釋放二氧化碳氣體，借助氣體壓力，漿液可進一步壓進結構的空隙，使多孔性結構或地層能完全充填密實，具有二次滲透的特點。

5）漿液的膨脹性好，包水量大，具有良好的親水性和可灌性，同時漿液的黏度、固化速度可以根據需要進行調節。

6 錨索漏水二次堵漏封堵工藝流程

錨索施工工藝流程如圖2所示。

圖2 錨索施工工藝流程圖

1）漏水后會在出水點附近出現漏水通道，形成一定的水頭壓力，如果對漏水點完全封堵，在水壓力下，可能會將堵漏點再次沖開，故采用先引流后堵漏的方法。首先找準漏水中心點，在漏水點處腰梁上用電鉆鉆孔。

2）在滲漏孔內插入1根2.5 mm厚PVC引流軟管使其穿過引流孔，將水匯集于引流管內排出，引流管插入的一端外包紗布作為反濾層，避免地連墻背后砂、土、石顆粒流失。

3）引流管周邊漏水區域用水性注漿液進行快速封堵。

4）待引流管周邊漏水區域注漿液凝固后，將引流軟管拔出，再用軟木塞子嵌入引流孔內側，止住水流后外側用水性注漿液進行封堵。

7 效果與應用前景

1）在穿過連續墻的錨索漏水部位設置封堵結構，在錨索漏水部位的腰梁下方開設引流孔，引流管插在引流孔上，通過引流管將漏水部位的水匯集于其內并排出，封堵結構從內到外設有全套管和雙注漿管，在雙注漿管內灌有水性注漿液，通過雙注漿管將水性注漿液注入引流管內，由引流管將水性注漿液送入漏水部位，通過在漏水部位注入水性注漿液，可以縮短工期和節約資金，能夠快速對漏水部位進行封堵，從而解決錨索在張拉受力過程中所產生的剪切破壞，導致錨索索頭松動，產生漏水、滲水現象的技術問題。除此之外，封堵結構適用于復雜的地層結構，采用本封堵結構進行漏水處理，可灌性好，能實現快速止水，大幅度地提高其施工效率，減少質量安全隱患，同時達到節約人工成本的效果。

2）所采用的水性注漿液為聚氨酯堵漏漿液的防水堵漏建筑材料，具有親水性好，可以與漏水部位的水結合后立即產生聚合反應，分散乳化或發泡膨脹，并與沙石泥土黏結成彈性固結體，迅速堵塞裂縫，永久性止水；另外，采用聚氨酯堵漏漿液在制作上也非常簡單，可以隨做隨用，具有低成本、高效率的特點，符合建筑節約要求，具有廣闊的應用前景。

3）本施工技術的全套管外纏有工程膠布，起到固定引流孔孔壁的作用。另外，在全套管內注有防腐油脂，對引流孔的表面起到防護并延緩腐蝕的作用，解決鉆孔時容易出現塌孔卡鉆，以及塌孔對地面沉降會造成影響的技術問題。

4）本施工技術的錨索的主筋為鋼絞線，通過錨索定位器相互間隔地套在鋼絞線上，在鋼絞線的外部設置有防腐漆，通過防腐漆可以保證鋼絞線處于自由狀態，不受水性注漿液約束，同時避免水性注漿液灌注過程中，對鋼絞線造成擠壓或錯位，還可以減少巖土層中的水分對鋼絞線的腐蝕，延長了其使用壽命。

8 結語

錨索二次堵漏封堵施工技術，通過雙注漿管將水性注漿液注入引流管內，由引流管將水性注漿液送入漏水部位，通過在漏水部位注入水性注漿液，能夠快速對漏水部位進行堵漏封堵，從而解決錨索張拉受力產生剪切破壞所產生裂縫漏水的技術問題。除此之外，本堵漏施工技術適用于地質情況條件復雜，場內特殊性巖土主要有填土、軟弱土和風化巖等，巖層巖面標高較淺，部分位置存在溶洞，施工難度較大等復雜的地層結構，通過本封堵施工技術可以快速進行漏水處理，可灌性好，能實現快速止水，大幅度地提高其施工效率，減少質量安全隱患，同時達到節約人工成本的效果。