林 海 錢(qián)福建 徐樹(shù)榮 朱文舟 劉亞松

中建八局第三建設(shè)有限公司 上海 201206

隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，廢棄建筑垃圾大量產(chǎn)生，隨之廢棄的也夾雜有大量土方等，填埋后形成雜填土表層。雜填土的成分比較復(fù)雜，土體形態(tài)及塑性等參數(shù)均不同，且承載力一般較低或無(wú)法準(zhǔn)確判斷。在設(shè)計(jì)階段，建設(shè)單位為了節(jié)約成本，深基坑臨時(shí)分坑中隔墻一般不做槽壁加固，因此中隔墻施工存在一定風(fēng)險(xiǎn)[1-4]。

雜填土在施工前一般須進(jìn)行置換或其他處理，但在施工過(guò)程中針對(duì)已完成導(dǎo)墻、緊鄰便道等主要臨時(shí)設(shè)施的條件下及已暴露問(wèn)題后如何處理等情況的研究較少。

本文以中國(guó)石化上海浦東科研信息辦公綜合基地項(xiàng)目工程為例，闡述厚雜填土對(duì)中隔墻施工的影響及處理措施。工程用地由于之前十余年未開(kāi)發(fā)且作為渣土廢棄場(chǎng)地，因此建設(shè)時(shí)位于厚雜填土上。

中隔地下連續(xù)墻在施工過(guò)程中遇到了不少問(wèn)題，通過(guò)采用技術(shù)比選及試驗(yàn)措施等進(jìn)行處理，最終很好地解決了這些問(wèn)題，為今后類(lèi)似工程提供了經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

本工程位于上海市浦東新區(qū)塘東開(kāi)發(fā)地塊的北片TD-1地塊，用地紅線范圍東至楊高南路，西至錦康路，南至花木路，北至錦延路。工程主要由5棟科研辦公樓、信息中心、科技交流中心及其配套附屬用房和地下人防車(chē)庫(kù)等組成?？偨ㄖ娣e260 120.0 m2，其中地上157 500.0 m2，地下102 620.0 m2。同時(shí)，由于基坑開(kāi)挖面積較大，為確保施工的安全，將基坑分為2個(gè)分區(qū)進(jìn)行開(kāi)挖。

本工程采用強(qiáng)度等級(jí)為水下C40，抗?jié)B等級(jí)P8的混凝土地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻還同時(shí)兼作地下室外墻（局部為臨時(shí)墻）。地下連續(xù)墻厚800 mm，墻長(zhǎng)29.7～38.7 m不等；其中外圍地下連續(xù)墻均設(shè)計(jì)槽壁加固，分區(qū)一與分區(qū)二臨時(shí)中隔墻設(shè)計(jì)無(wú)槽壁加固（圖1）。

2 地下不良地質(zhì)情況

根據(jù)地勘報(bào)告，本工程場(chǎng)地內(nèi)普遍填土較厚，表層雜填土①1、①2層的標(biāo)高為－0.10～＋4.5 m，填土最深處達(dá)到4.6 m，土質(zhì)極不均勻，以黏性土為主，含水泥地坪、碎石、石塊、垃圾、植物根莖等，且地勘報(bào)告中對(duì)雜填土強(qiáng)度、對(duì)工程地質(zhì)的貢獻(xiàn)度等設(shè)計(jì)參數(shù)均表達(dá)為0，僅從②層土開(kāi)始有相關(guān)土力學(xué)參數(shù)表達(dá)，因此雜填土對(duì)工程的影響在前期無(wú)法預(yù)估。

圖1 地下連續(xù)墻平面

3 遇到的問(wèn)題

項(xiàng)目分區(qū)一與分區(qū)二的中隔地下連續(xù)墻在首開(kāi)3幅的施工過(guò)程中，由于設(shè)計(jì)圖紙中未采用三軸攪拌樁進(jìn)行槽壁加固，導(dǎo)致上部槽壁坍塌嚴(yán)重，最大混凝土超方24 m3（單幅含充盈系數(shù)理論量約170 m3，實(shí)際澆筑放量194 m3）。根據(jù)超聲波檢測(cè)報(bào)告分析，主要坍塌處集中在標(biāo)高－2.20～＋4.5 m，位置為臨時(shí)重載車(chē)道及導(dǎo)墻下方雜填土區(qū)域（圖2～圖4）。

圖2 E1-1槽段加固前超聲波檢測(cè)結(jié)果

圖3 D1-4槽段加固前超聲波檢測(cè)結(jié)果

4 解決方案比選

圖4 D1-12槽段加固前超聲波檢測(cè)結(jié)果

針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，項(xiàng)目部通過(guò)與圍護(hù)設(shè)計(jì)溝通、經(jīng)驗(yàn)分析以及現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)墻鉆孔觀察，為了防止之后施工的槽段出現(xiàn)上述情況，進(jìn)行方案初選?？紤]已經(jīng)完成了導(dǎo)墻及沿地下連續(xù)墻的臨時(shí)道路，并且其他區(qū)域鉆孔灌注樁等也正在同步進(jìn)行施工，三軸攪拌樁機(jī)不具備工作面，故只能采用較小的設(shè)備進(jìn)行施工，最終根據(jù)經(jīng)濟(jì)性以及現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備條件綜合考慮，計(jì)劃采用2種方案進(jìn)行比選。

1）壓密注漿處理：采用槽段兩側(cè)壓密注漿，漿液摻有水玻璃以增加強(qiáng)度，注漿深度為地表以下8 m。

2）高壓旋噴處理：采用高壓旋噴樁加固槽段兩側(cè)，加固深度為地表以下10 m。

考慮到雜填土空隙過(guò)大且十分不均勻，同時(shí)由于已開(kāi)挖的3幅槽段已經(jīng)形成坍塌，坍塌后無(wú)法判斷未開(kāi)挖的周邊土體是否形成空隙，對(duì)注漿壓力及注漿量無(wú)法準(zhǔn)確給出停止條件的參數(shù)。因此，項(xiàng)目部認(rèn)為壓密注漿方案的預(yù)期效果比較差且成本等均不可控，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)過(guò)高。最終決定采用高壓旋噴方式處理。

5 方案實(shí)施

5.1 試驗(yàn)槽段

項(xiàng)目部選擇相鄰的E1-3槽段作為試驗(yàn)槽段，槽段長(zhǎng)度6 m，該槽段兩側(cè)地下連續(xù)墻已完成施工。加固方式為三重管法高壓旋噴樁，樁型為φ800 mm@600 mm，樁長(zhǎng)10 m，水泥為P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1.0，水泥摻量25%。高壓旋噴樁設(shè)置在地下連續(xù)墻內(nèi)外側(cè)，樁中心距離地下連續(xù)墻邊線450 mm，施工過(guò)程中在現(xiàn)有導(dǎo)墻處開(kāi)洞引孔施工，如圖5所示。

圖5 試驗(yàn)段高壓旋噴加固示意

施工技術(shù)參數(shù)要求：高壓旋噴樁鉆孔位置的允許偏差應(yīng)為±50 mm，垂直度允許偏差小于1/200。高壓水壓力大于20 MPa，流量應(yīng)大于30 L/min，氣流壓力大于0.6 MPa；低壓水泥漿液壓力宜取1～2 MPa，提升速度宜為0.1～0.2 m/min，旋轉(zhuǎn)速度宜取10～20 r/min，最終的強(qiáng)度≥1 MPa。

施工工藝流程：施工放樣→導(dǎo)墻引孔→鉆機(jī)就位→鉆孔至設(shè)計(jì)深度→邊提升邊噴漿→噴漿結(jié)束→鉆機(jī)移位。

灰漿制作要求：水泥用量為450 kg/m3，水灰比1.0，施工前提前制作，并經(jīng)充分?jǐn)嚢?，攪拌時(shí)間少于3 min的不得使用。

噴射注漿要求：當(dāng)噴射注漿管插入預(yù)定深度10 m后，由下而上進(jìn)行噴射注漿，提升至雜填土標(biāo)高時(shí)（－0.10～＋4.5 m），考慮雜填土松散性，為了防止雜填土擾動(dòng)過(guò)大，適當(dāng)降低噴射壓力至水壓力20 MPa，空氣壓力≥0.6 MPa。由于采用開(kāi)洞引孔噴射施工，故在施工過(guò)程中控制孔洞冒漿時(shí)以漿液不溢流至導(dǎo)墻孔洞外為準(zhǔn)。

5.2 試驗(yàn)槽段效果評(píng)估

E1-3槽段地下連續(xù)墻旋噴加固于2020年8月21日完成，待強(qiáng)度提升后于2020年8月25日成槽。成槽結(jié)束后，超聲波檢測(cè)顯示，雜填土層區(qū)域未出現(xiàn)大面積坍塌情況，有效控制了上部槽壁坍塌現(xiàn)象，如圖6所示。

圖6 E1-3槽段成槽超聲波檢測(cè)結(jié)果

E1-3槽段地下連續(xù)墻于2020年8月26日澆灌完成，混凝土理論方量165 m3，實(shí)際灌注170 m3，充盈系數(shù)為1.03，已滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。

5.3 局部參數(shù)調(diào)整

根據(jù)超聲波分析報(bào)告，上述措施已基本控制住了大面積坍塌情況，但在E1-3試驗(yàn)槽段上部雜填土區(qū)域內(nèi)仍然有部分坍塌出現(xiàn)。因此，立即對(duì)該區(qū)域?qū)ο路降耐馏w進(jìn)行取樣，發(fā)現(xiàn)該土體中水泥比例不高，且該區(qū)域丟失土方周邊主要土體摻雜磚塊、碎混凝土等建筑垃圾，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)分析以及與設(shè)計(jì)院溝通，在沒(méi)有辦法清理、置換下方不良土質(zhì)且導(dǎo)墻已經(jīng)施工完成封閉，土體擾動(dòng)對(duì)臨時(shí)道路、場(chǎng)地不會(huì)有太大影響的情況下，決定增大高壓旋噴施工的空氣壓力及水壓力，盡量充分填充雜填土空隙，使雜填土區(qū)域形成較好的固結(jié)體，最終局部調(diào)整了之后高壓旋噴的相關(guān)參數(shù)：高壓水壓力從20 MPa上調(diào)至25 MPa，空氣壓力從≥0.6 MPa上調(diào)至≥0.7 MPa，其余參數(shù)不變。同時(shí)根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)提高了膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁的相對(duì)密度，由原先施工方案的1.13調(diào)整至1.20，利用泥漿護(hù)壁的高相對(duì)密度形成雙保險(xiǎn)。

5.4 后期效果

通過(guò)使用調(diào)整后的參數(shù)進(jìn)行加固施工，后續(xù)的中隔地下連續(xù)墻槽段成槽質(zhì)量趨于穩(wěn)定，上部雜填土區(qū)域形成良好的土層，整體槽段均能夠達(dá)到設(shè)計(jì)及施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，如圖7所示。

圖7 后續(xù)其他槽段成槽超聲波檢測(cè)結(jié)果

6 結(jié)語(yǔ)

本工程在厚雜填土區(qū)域，采用修正的引孔高壓旋噴方式對(duì)未設(shè)計(jì)加固的中隔地下連續(xù)墻進(jìn)行加固，確保了施工質(zhì)量，同時(shí)也消除了雜填土對(duì)地下連續(xù)墻成槽的不利影響。另外，通過(guò)方案比選，施工過(guò)程中選擇了較為經(jīng)濟(jì)合理的方案。

中隔地下連續(xù)墻施工完畢后，所有參數(shù)均檢測(cè)合格，整個(gè)施工過(guò)程中在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，規(guī)避了大量風(fēng)險(xiǎn)，包括重型道路下土體流失的安全風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)等。節(jié)省了超灌成本，避免了今后大量的鑿除修補(bǔ)等費(fèi)用，取得了良好的效果。其相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)可以為類(lèi)似項(xiàng)目提供參考。