邻地铁基坑地下连续墙错缝研究与处理

邻地铁基坑施工过程中必须重点把控围护施工质量，在土方开挖过程中观察地墙成型质量，当遇到地墙错缝等问题时，必须及时进行处理，保证基坑安全。本项目现场施工环境极其复杂，项目北侧和西侧分别为地铁6号线、地铁9号线，西北角为地铁站，项目在地铁50m保护范围内。为保证施工过程中对地铁的影响降到最低，邻近地铁6号线一侧的基坑被划分为多个小基坑，分不同时段进行施工。在这种极其复杂的施工环境下，处理地下连续墙错缝缺陷需小心谨慎，确保万无一失。

1　工程概况

1.1　工程介绍

本项目A1基坑面积约2584m ² ，设计坑底标高为–8.800m（绝对标高），坑深17.8m。围护体系由钻孔灌注桩+地下连续墙组成，邻近地铁6号线一侧使用地下连续墙作为围护。

地下连续墙厚1.2m，长44.2m，前期由地铁单位代建。在基坑开挖过程中发现两幅地下连续墙出现了错位情况，错位的地下连续墙位于邻近地铁6号线及地铁站位置（图1）。

图1　标高–1.400m（冠梁底）处地下连续墙偏位示意

地下连续墙出现错缝情况后，立即对现场情况进行了分析并出具技术措施。首先对邻近地铁侧部分地下连续墙进行位置复核，复核内容见表1（其中，“+”表示向坑内偏移，“–”表示向坑外偏移）。

表1　地下连续墙偏移数据     m

通过数据研究发现，地下连续墙存在倾斜情况，根据倾斜数据推断，若继续向下开挖，地下连续墙会出现错缝情况，会造成涌水、涌砂、水土流失，进而对地铁造成较大影响，有极大的安全隐患。故积极组织专家进行措施商讨，具体措施如下。

坑外顶部采用MJS工法桩+灌注桩加固，坑内采用水平斜撑+内衬墙逆作加固的方法处理，对坑外错缝处进行土体加固及止水处理，在坑外错缝处施工钻孔灌注桩进行刚性加固，确保坑外泥沙无法从错缝处大量涌出。 水平斜撑及逆作衬墙作为基坑内部水平加固及地墙加固是必不可少的。

MJS工法桩分布于A1基坑地下连续墙偏位处，设置6根桩径2.2m的MJS工法桩、1根桩径1.6m的MJS工法桩、1根桩径800mm的钻孔灌注桩，MJS工法桩平面布置如图2所示。

图2　MJS工法桩平面布置示意

MJS工法桩有效桩长为25.1m，喷浆范围为地下8.51~16.59m，桩数8根，钻孔灌注桩桩长为35m。先行进行钻孔灌注桩施工，再按顺序施工MJS工 法桩。

水平斜撑及围檩尺寸分别为600mm×600mm、700mm×600mm，斜撑及围檩底标高为–15.500m；逆作衬墙厚度为200mm，按标高–13.600m至–17.600m进行从上到下的分段施工，第一段2m，第二段1m，第三段1m。水平斜撑及逆作衬墙平面布置如图3所示。

图3　水平斜撑及逆作衬墙平面布置示意

1.2　施工环境特点

地铁6号线区间隧道外径6.2m，与地块地下室并行长度约270m，该范围内隧道顶埋深23.94~29.91m。

地铁9号线区间隧道外径6.2m，与地块地下室并行长度250m，该范围内隧道顶埋深17.14~20.42 m。 地铁6号线隧道与A1区底板竖向间距6.84~ 9.014m。

周边地铁情况如图4所示，地铁50m保护区范围如图5所示，钻孔灌注桩与隧道位置如图6所示。

图4　周边地铁情况示意

图5　地铁50m保护区范围示意

图6　钻孔灌注桩与隧道位置示意

2　主要施工方法

2.1　MJS加固施工

MJS工法桩采用跳桩施工的方法，在坑外与偏位地下连续墙形成闭合。 MJS施工深度为进入淤泥质土层不小于2m（未进入承压水层），一是可防止坑外水渗漏至基坑内影响基坑本身安全，二是防止后续桩基施工期间地下水位突涌，三是保证地铁侧的地下水不渗漏，进而保证地铁线路的稳定。

由于本工程坑外不允许降水，因此，在MJS工法桩施工期间需时刻关注水位变化，同时根据水位情况调整MJS施工进度，尽最大可能地减小对周边环境的影响。

2.2　钻孔灌注桩施工

在MJS加固施工完成后，开始进行桩基施工。 由于前面已完成MJS加固，此处需重点注意桩基对周边环境的影响，在施工期间及时观察地铁线路的变形和水位情况。

综合考虑施工效率及周边情况，选用了人工地面破碎成孔加正循环钻机施工的方法，最大限度地控制机械振动的影响。

2.3　水平斜撑施工

当坑外桩基达到设计强度数值后，开始坑内的土方开挖，开挖至新增支撑梁底即可。为保证支撑梁的有效连接，支撑梁两端对地下连续墙剔凿平整并进行植筋，植筋深度23d （ d 为钢筋直径）。

支撑及围檩混凝土强度等级为C30，因支撑梁及围檩上方有4道支撑，无浇筑混凝土的作业面，现场使用模板制作溜槽，用塔式起重机进行浇筑，浇筑完成后混凝土强度达到100%才能进行开挖。

2.4　逆作衬墙施工

逆作衬墙的主要原因是避免基坑开挖过程中因地下连续墙下方再次渗漏，影响结构施工。

逆作衬墙厚200mm，按标高–13.600m至–17.600m进行从上到下的分段施工，第一段1.5m，第二段1m，第三段1.5m。

每段施工时衬墙下部浇筑10cm厚的C20混凝土进行封底。

每段施工完成后对下部混凝土进行剔凿，直至露出钢筋，并对上下两段钢筋进行焊接。

因衬墙结构除第一段外无法正常振捣，故现场第一段使用C35P8混凝土进行浇筑，第二段与第三段使用C35P8自密实混凝土进行浇筑，确保施工质量。

3　控制要点

（1）为保证钻孔灌注桩与MJS工法桩的贴合性，使地墙错缝位置加固效果得到保证，需先施工MJS工法桩，再施工钻孔灌注桩。MJS工法桩施工需跳桩施工，具体施工顺序如图2中1~8所示。MJS工法桩水泥喷浆压力控制在40MPa，每20min观察一次高压泵压力表。在钻孔灌注桩、MJS工法桩施工期间，基坑监测及地铁监测的频率必须增加到每天3次，每次得到监测数据后，立即进行分析总结，确保基坑与地铁的安全。

（2）在错缝处理完成后、开挖土方之前，先对错缝处坑外降水井进行降水观察，将水位降至坑底以下1m，观测水位是否上涌，保证水位必须保持在坑底以下1m。

（3）为保证坑内安全，防止外部加固措施失效或未达到预想效果、错缝位置出现涌水涌砂现象，坑内加固措施必须施工到位。水平斜撑因受水平剪力，斜撑与地下连续墙连接处必须进行植筋连接。逆作衬墙利用内墙提前施工，一方面作为刚性加固对地墙错缝处进行加强，另一方面使用内墙作为加固措施能减小对地下室空间的影响。

（4）逆作衬墙每段施工时均要注意对竖向钢筋接头的保护，提前使用钢筋保护套及塑料膜进行包裹，施工下一段时剔凿出接头进行钢筋连接，每段混凝土施工缝位置做好防水措施。

4　结束语

应用MJS加固施工、钻孔灌注桩施工、水平斜撑施工、逆作衬墙施工处理地墙错缝问题后，开挖土方无涌水涌砂现象，顺利完成土方开挖及底板封闭工作。在A1基坑开挖及底板施工期间，基坑监测及地铁监测数据正常，无任何安全问题。

此次研究处理充分说明此技术措施可以运用到更多有类似问题的项目中，使更多的地下连续墙错缝问题得到妥善的处理，减小基坑风险并保护周边地铁线路和重要构筑物。