龙敏健1；苗恩新2；汪银广1
1.中建四局第六建设有限公司 安徽
2.中国建筑第四工程局有限公司 广州
摘要：本文从高渗透、砂性地层中，超深基坑支护工程的地下连续墙施工部署、机械选择、质量控制、防塌孔、地墙接头渗漏控制等方面进行分析，总结了位于粉细砂、粉砂夹粉质粘土、中粗砂夹卵（砾）石等高渗透地层中，沉渣厚度、塌槽、接头渗漏等隐患的控制措施。
关键词：厚砂层 超深地连墙 渗漏控制
1 工程概况
阿里巴巴江苏总部暨产业社区项目B1C1桩基及基坑围护位于南京市建邺区河西南版块，具体位置为友谊街与庐山路交汇处；用地面积约150,000㎡。基坑总面积约46100m2，其中B1地块基坑面积约27230m2，基坑外围周长约697m；C1地块基坑面积约18870m2，基坑外围延长约577m。
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图1 效果图
本工程B1和C1分别在轨道交通线7号线的两侧，B1地块基坑边到7号线永初路站最近的距离约为17m，C1地块地基坑边到7号线隧道最近的距离约为13m。
本工程±0.000相对于绝对标高（1985国家高程系统）+6.30m，整平后自然地面标高约-0.50。B1地块基坑底标高-13.35m~-13.65m,基坑开挖深度12.85m~13.15m；C1地块基坑底标高-16.95m~-17.45m，基坑开挖深度16.45m~16.95m。
2 地质概况
本工程以砂性土、卵砾石层、粉砂质泥岩等土层，渗透性大、砂层厚，对地下连续墙成槽质量影响较大。其土层特性如下：
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3 围护设计概况
地连墙墙厚800mm-1200mm，深度达67-70米，地下砂层厚度达30m-50m不等。
采用φ850mm@1200m三轴搅拌桩进行槽壁加固， 42.5级普通硅酸盐水泥，-9.30m以上坑内加固水泥掺入量为10%，-9.30m以下坑内加固水泥掺入量为20%。水灰比为1.2～1.5。
B1地块采用1000/800厚地下连续墙+二层钢筋混凝土支撑作为围护结构；C1地块采用1200/1000厚地下连续墙+三层钢筋混凝土支撑作为围护结构。本工程地下连续墙共计229幅，详见图2、图3。
地下连续墙槽段间采用H型钢接头；地连墙槽段接缝处采用MJS工法桩加强止水，桩径不小于2000mm，180°摆喷，42.5级普通硅酸盐水泥。
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图3 代表性剖面
4 关键施工技术及质量控制
4.1.三轴搅拌桩槽壁加固施工
成槽前，地下连续墙两侧采用三轴搅拌桩进行槽壁加固，槽壁加固主要控制：垂直度、水泥掺量。
水泥掺量控制：水灰比1.2~1.5，喷浆压力在0.8MPa～1.0MPa左右，地铁侧压力不大于0.8Mpa，持续搅拌喷浆大于30秒，搅拌下沉速度不超过0.8m/min，提升速度不超过1m/min，桩底部分需重复搅拌喷浆。
水泥掺量20%，控制下沉喷浆量为水泥用量的60%，提升喷浆量为水泥用量的40%。砂性土层应控制提钻速度和搅拌充分。
机械设备沿基坑围护轴线移动，直线段施工采用图4顺序的方法套钻，优点是施工速度较快。转角处搭接按图5顺序。
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图4 直线段顺序 图5转角段顺序
4.2.地下连续墙施工
4.2.1 地下连续墙成槽
（1）泥浆系统
泥浆系统制作流程及槽段开挖，详图6，图7。
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图6 泥浆制作流程
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图7 槽段开挖流程
（2） 泥浆指标
泥浆性能是保证在高渗透砂层条件下超深地下连续墙施工质量的重要指标，泥浆按配比制作完成后需静置发酵24h，浆液具体泥浆配比详表1 泥浆配比表。
表1 泥浆配比表
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施工过程中，泥浆液位在地下水位0.5m以上，且不低于导墙顶面以下0.2m；液位下落时要及时补浆。砂层中泥浆比重和适当增加到1.25。
刷壁清孔换浆后的出口泥浆指数应达到：比重<1.20，粘度<25s，含砂率<7%。
（3）地下连续墙施工
地下连续墙施工前，进行试验槽段试成槽，主要确定成槽工艺、不同地层泥浆比重以及成槽速率等控制，通过试验确定砂性土自身造浆能力差，需采用优质黏土进行造浆，同时，增加木纤维素和膨润土，提高泥浆粘稠度，泥浆比重控制在1.1~1.25。
地下连续墙成槽施工主要控制指标：导墙的定位、垂直度、槽宽，地墙平面内、平面外垂直度，槽段开挖方式，开挖速度，砾石层及岩石层内成槽的泥浆配比、含砂率、粘度，槽底成渣，槽底注浆量及注浆压力，砼防扰流措施，后续槽段刷壁质量等关键工序，每道工序都必须监视、检测到位，记录齐全，便于质量的可追溯性。
4.2.2钢筋笼制作加工
地下连续墙67-70m深，起重吊装困难，将钢筋笼从标高-39.45处分成两节进行吊装，以降低汽车吊的起重量。每段主筋采用直螺纹套筒连接，在两段交接处采用焊接接头。
采用H型钢进行幅与幅之间链接，防扰流措施采用白铁皮制作，宽度不小于1m宽。详见图8、见图9。
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图8 H型钢焊接 图9 防绕流焊接
吊点布置：钢筋笼吊装过程中，吊点的布置及数量应通过计算确定。吊点位置不对或数量不足易造成安全事故，本工程通过计算，纵向主吊吊点设8个（设置横向四点吊，竖向两点）。副吊吊点设8个（设置横向四点，竖向2点吊）；吊点设置见图10。
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图10 钢筋笼吊点设置
7. 组合式MJS工法桩施工
7.1设备选择及工艺原理
为防止地墙接头部位渗漏，本工程采取MJS工法桩进行土体加固。
根据本工程地质特征，为避免MJS引孔施工过程中产生塌孔，及因传统MJS桩机管节短、接管费时，效率低等问题，工程中采用三轴搅拌桩机和常规MJS设备组合成一种新型的施工机械，提高施工功效。详见图11。
组合式MJS施工工艺是通过三轴搅拌桩架和传统MJS桩机的动力头+钻杆、三轴搅拌桩机主机和传统MJS操空平台有机结合在一起，将原每节1.5m长，需40节～50节的MJS钻杆，第一节连接成35m先安装在机架上，其余连接成9m一节，形成了一台即能保留传统MJS桩机功能，又有三轴桩机快速将钻杆下放到深度60-70米地下的新型设备，采用独特的多孔管和前端强制吸浆装置，实现孔内强制排浆和地内压力监测，通过调整强制排浆量达到控制土体内压力值范围，降低地表变形，减少对环境的影响。
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图11 改装设备
5.2钻机引孔
在砂性地层中，引孔的垂直度和不塌孔缩径是主要控制点。引孔机械就位，采用循环泥浆护壁，泥浆比重1.05-1.2之间，引孔直径为200mm，孔中心与桩位中心误差小于50mm，深度大于设计深度1m以上，垂直度误差小于3/1000。详见图12、图13。
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图12 引孔 图13 验孔
5.3 MJS施工控制
本工程MJS工法桩长度64m，避免钻杆下放时间过程，导致孔内砂层回落卡钻，影响钻杆下放，第一节钻杆提前在机架上拼接35m，剩余的钻杆在地面上接成9m一节。桩机就位后，连接钻头和地内压力监测显示器，在钻头无荷载的情况下清零，开始下放钻杆，第一节下放完成后，按接长的9m一节快速的将后续管节安装到桩架上，20分钟内将钻杆下放到设计指定位置。详见图14、图15。
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图14桩机就位 图15钻杆下放
5.4 喷浆参数控制
结合本项目地质概况，通过实验桩确定砂性土中超深MJS组合式施工技术参数控制表，详见表2。
表2 MJS施工参数表
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6.5过程质量控制
桩位偏差不应大于50mm，施工过程中引孔垂直度误差严格控制在3/1000内。
成桩过程中钻杆的旋转和提升时喷浆必须连续不中断，如果因特殊原因导致喷浆中断的，在恢复喷浆时将钻杆下放50cm以避免出现断桩。
浆液配比必须严格控制，安排专人负责抽查浆液质量，对不合格的浆液作为废浆处理。
详细做好施工过程记录、各项技术参数等记录。施工过程记录如下：
（1）水泥浆压力≥40MPa；水泥浆浆液流量85~100L/min。
7 总结
本文从高渗透、砂性地层超深基坑支护工程的地下连续墙施工的施工部署、设备选择、质量控制、防塌孔、地墙接头防渗漏控制等方面进行分析，对位于粉细砂、粉砂夹粉质粘土、中粗砂夹卵（砾）石等高渗透地层中，沉渣厚度、塌槽、接头渗漏等隐患的控制措施及施工工艺进行了深入思考，为未来高渗透砂性地层中，地下连续墙施工提供思路和经验。
（1）场地布置应综合考虑场地条件及交通组织，尽可能设置环路，其宽度和承载力应满足履带吊行走和其他车辆通行需要；钢筋加工场地数量及大小必须与工期进度和钢筋笼长度相匹配，避免成槽后钢筋笼无法及时下放成墙，导致塌孔。
（2）在高渗透土层中，超深地连墙大面积施工前，先进行试成槽，取得控制相关参数，如：开槽泥浆比重、粘度、含砂率，终槽泥浆比重、粘度、含砂率；成槽深度；刷壁效果；清孔前槽底沉渣厚度，第一次清孔后槽段深度；钢笼吊放前（砼浇灌前）泥浆比重、粘度、含砂率等主要参数。砂性土施工中适当加大泥浆比重，泥浆比重可调整在1.1~1.25之间。
（2）带型钢的幅段，应设置防绕流铁皮（铁皮规格：宽1000mm、厚度0.4mm），控制防绕流铁皮的宽度和焊接质量，防止砼绕流，减少鼓包，防止渗漏。过程中，底部采用砂石袋回填，上部40m采用接头箱。
（3）地下连续墙连接处易产生渗漏，一般采用高压旋喷桩处理；但对于超深地墙、砂质土层、周边环境敏感地区，采用高压旋喷桩处理效果不佳。而MJS因其采用独特的多孔管和前端强制吸浆装置，实现孔内强制排浆和地内压力监测，通过调整强制排浆，达到控制土体内压力值，能有效控制地表变形，减少对环境的影响。根据本工程高渗透土层特点，采用组合式MJS施工工艺，增加单节MJS钻杆的长度，节约下放时间。MJS工法桩成本相对较高，但是在敏感地区应用能起到预期效果。
参考文献
[1] 施红健：深厚砂性土层中深基坑施工风险控制技术[B];建筑安全;2013年第5期.
[2] 李 晗： 超深地下连续墙施工及管理控制要点[J].基层建设. 2019刊第9期.