粉砂土中咬合桩渗漏修补施工技术

1、粉砂土中咬合桩渗漏修补施工技术尚月波1洪成泼2王体1(1.浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江宁波315800； 2.上海市机械施工有限公司，浙江杭州310014)摘要：本文首先概况咬合桩施工时容易渗漏的几种类型，然后并对咬合桩常用堵漏方法和堵漏工艺进行阐 述。最后以粉砂土中杭州地铁一号线某车站基坑施工为例，对咬合桩渗漏修补处理技术进行具体分析，以 期对类似工程能起到一定的指导作用。关键词：咬合桩；防水；堵漏； 引言杭州地铁一号线某车站位于杭州市东面，距离钱塘江约1.7km，属钱塘江冲海积平原地 貌，基坑开挖面内为冲海相砂质粉土夹粉砂。由图1颗粒级配曲线可以看出砂质粉土中粉粒 含量(0.075

2、0.005)高达44.3%。该种高粉粒砂质粉土在杭州丰富地下水的作用下，咬合 桩薄弱处容易形成流砂，大大增加了堵漏的难度。由于该地铁站较长且地质条件较差，采用 咬合桩进行基坑维护在杭州砂性土中施工尚属首例。同时，该站基坑开挖深度较深，标准段 开挖深度15.9m，端头井开挖深度达18m。根据以往施工经验咬合桩在基坑开挖深度小于 15m的地方止水效果较好，基坑开挖深度大于15m，咬合桩的垂直度就比较难控制，基坑 底部咬合桩容易开叉，发生渗漏。咬合桩发生渗漏，会对工程施工安全和工期造成很大影响， 需要及时修补。目前，咬合桩修补常常依赖于施工经验，学术研究文献较少，对于粉砂性土 中的咬合桩堵漏技术更是

3、鲜有涉及1-2。因此，对于咬合桩施工渗漏修补技术进行总结归纳 很有必要。图1粉砂土层颗粒级配曲线1咬合桩渗漏点分类咬合桩的漏点根据所处的位置不同主要可分为两类。第一类漏点为桩间漏点，桩间漏点 如图2所示。这类漏点主要是由于咬合桩垂直度控制不好，造成桩体咬合量不足而出现开叉， 或渗漏桩体原为砂桩，因新老混凝土收缩不同而产生冷缝等形成的。这类漏点一般成一条直 线，堵漏工作量较大，现场有90%的渗漏是属于这类渗漏。第二类渗漏为桩体内部渗漏，如图3所示。主要发生在桩体内部，其形成原因为单桩施 工不好而出现断桩，砂桩等。这类桩体一般漏点较少，堵漏工作量较第一类漏点少，在现场 施工中较少见。图2咬合桩桩间

4、渗漏图3咬合桩桩体渗漏2咬合桩常用堵漏方法咬合桩堵漏主要利用咬合桩强度高、胶结性能好的特点进行先疏后堵，即在渗漏处预埋 导水管，形成一个预留的渗水通道将水排出去，然后用快速水泥对咬合桩的缝隙进行封堵， 待快速水泥达到一定的强度后再封堵导水管。现场施工中如果水量较大一般很难一次性封堵成功，而要经过几次的封堵才能将水堵死。 因此在现场堵漏施工中可实行大断面小封堵的原则进行咬合桩封堵，即基坑开挖一段封堵一 段，到离设计标高1m左右，为了方便堵漏施工，将土方一次性开挖到设计标高，从下往上 进行封堵。这样避免了一次性暴露漏水断面，减小地面及建筑物的沉降。另外如果碰到围护结构出现重大渗漏以及漏点流砂等一般

5、的堵漏方法满足不了要求时， 需采用一些辅助工法，如坑外降水、双液注浆、钢板封堵等，这些将在下面案例中做下详细 介绍。3咬合桩堵漏工艺（1）缝隙清理咬合桩施工前要用对缝隙泥浆进行清理，露出新鲜混凝土面，初步可以判定缝隙大小。（2）孔洞填充由于咬合桩缝隙中泥沙的流失，缝隙内部会形成孔洞，需要用纱布进行填充，如图4所 示。纱布既能有效的阻挡泥土流失，又可以透水。（3）安装木屑如果咬合桩出现较大渗漏，纱布很容易被水土挤出孔洞外，很难对孔洞进行填充，如图 5所示。因此需要在咬合桩间敲入木楔，利用木楔和咬合桩间的挤压力抵挡坑外水土压力。图5咬合桩间敲入木楔图5咬合桩间敲入木楔图4纱布填充咬合桩缝隙（4）安

6、装导流水管在缝隙中间安装固定导流水管，导流水管可以保证快速水泥在初凝前不被地下水冲破，如图6所示。导流水管施工时既要深入缝隙一定长度以保证导水效率，又要露出混凝土面一 定的长度以便于施工。图6缝隙间安装导水管图图6缝隙间安装导水管图7快速水泥封堵缝隙（5）封堵缝隙使用快速水泥迅速封堵咬合桩缝隙，如图7所示。封堵时要保证导水管通畅，避免地下 水对未达到初凝强度的双快水泥造成破坏。（6）封闭导流水管待到快速水泥产生一定强度后，检查咬合桩缝隙上下是否有残余渗漏点，如果存在残余 渗漏点，对残余渗漏点进行封堵，否则封闭导水管，如图8所示。图8图8封闭导水管4杭州地铁一号线地铁某车站咬合桩堵漏实例（1）3

7、7-38号桩堵漏37-38号咬合桩位于西端头东北角附近，咬合桩桩设计桩长为32m。施工人员发现渗漏 后马上停止开挖，用纱布和木楔进行初步封堵，防止出现大量流水流砂。由于水量较大，施 工人员开始组织挖机用砂土进行回填。堵漏工作人员进场后，用双快水泥对桩间缝隙进行自上而下封堵（图9）。双快水泥达 到强度后，拔除引流管进行下一段堵漏施工，如果引流管通水顺畅，可以不拔引流管（图 10）。挖机挖到指定标高后，开始自下而上进行封堵（图11）。第二段封堵完毕后，挖机继 续下挖到指定标高，进行第三段封堵施工（图12）。如果现场施工水量较大可在第二段堵漏 区域增加引流管，避免地下水对未初凝的快速水泥造成破坏。第

8、三段封堵完毕后，上下检查 桩间是否有残余渗漏点，如果有残余渗漏点，则对残余渗漏点进行封堵，反之，快速水泥达 到强度后对引流管进行封堵。图10安装引流管图图10安装引流管图9自上而下双快水泥封堵图11自上而下进行封堵 图12三段式封堵类似3738号桩的第一类桩渗漏的堵漏情况，在基坑开挖至15m以下比较常见，故在 标准段施工过程中碰到较少，基本上发生在两端头井处。此类堵漏水量大，且伴有较多的粉 粒，小型引流管一般很难满足要求，基本上要用较粗引流管。此种类型堵漏对双快水泥有着 较高的要求，一般初凝时间不能超过2分钟，要不然很难达到堵漏效果，此外双块水泥应具 有微膨胀效果，避免双快水泥间或双快水泥和桩

9、间产生缝隙。咬合桩桩间堵漏一般采用分段 进行封堵，因为咬合桩缝隙不管是开叉还是冷缝引起的，一般都较长，一次性堵漏现场可操 作性较差，且很容易引起大量水土流失。所以如3738号桩间的渗漏，采用分三段方式进行 堵漏取得较好的效果。（2）50-51号桩堵漏50-51号咬合桩位于西端头井北侧，设计桩长为32m。发现渗漏点后堵漏人员马上带堵 漏材料到现场进行堵漏。由于渗漏点处涌出来的基本上为流砂，引流管根本满足不了需求。 堵漏人员只能一边按住双快水泥等待水泥强度增长，一边按住流砂，避免出现大量的水土流 失。但流砂越来越大，施工人员封堵困难，流砂开始冲破双块水泥的封堵，堵漏失败。如图13所示施工人员开始用

10、砂土对渗漏区域进行回填。由于流砂较大，流砂继续从回 填土薄弱处涌出，现场马上增加一台挖机进行辅助填土，并且边填土边夯实回填土，最后用 人工对渗余的渗漏点进行填实（图14所示）图13砂土回填渗漏区域图14人工填土夯实传统的堵漏方法失败后，经专题讨论，提出注浆法进行堵漏。即使用水泥浆与水玻璃 双浆液作为注浆材料，将水泥、水玻璃分别配成两种浆液，并按一比例，甩台注浆泵，通 过同一注浆管，在渗漏的地基土中同一深度交替注入两种浆液（即“单管双液注浆法”），自 上而下分层注浆堵漏。注浆法堵漏机理为：双液注浆法主要是利用劈裂作用机理，即利用高压浆液克服地层 中的初始应力，使土层沿垂直于小主应力的平面上发生劈

11、裂。高压水泥浆作为堵漏主材料， 在高压泵的作用下，将突破最薄弱的地基土或沿着已经开路的缝隙进行渗流。由于通道被高 压水泥浆液打开，随后泵送的水玻璃也将沿着相同的渗流路径渗流，追随水泥浆，促使水泥 浆迅速凝固，达到堵塞渗流通道的目的。注浆范围及注浆孔布置如下：注浆范围为以渗漏点为中心1m范围内布8根桩。桩间 距500mm，共布置2排，1排4根，里排外排错开呈梅花型布置。双液注浆加固桩长20m， 即渗漏点下4m至地面满堂加固。采用32.5普通硅酸盐水泥及40波美度水玻璃作为注浆材 料。注浆顺序为先施工外侧4根桩，后内侧4根桩，这样外侧4根桩形成的止水帷幕有利于 提高内侧4根桩的施工效率。桩体的长度

12、为20m，即渗漏点以下4m到地面满堂加固。双液注浆完成后，开始开挖回填土。为了避免回填土挖开后出现流水流砂，在基坑外侧 疏干井内放入水泵备用。在回填土开挖过程中咬合桩未出现渗漏，开挖完成后桩体表面未出 现渗水。如图15所示，50号咬合桩表面较为完整，51号咬合桩有部分桩体出现缩径。结合图 15及图16可发现，造成此次渗漏的主要原因为：50号、51咬合桩下部出现开叉，且51号 咬合桩又出现缩径，进一步增加了两桩间的缝隙，根据现场实量结果，两桩间最大缝隙达 10cm。为了避免再次出现渗漏，缩径处采用钢板进行封堵，开叉处采用双快水泥封堵（图 17、18）。封堵完成后未再次出现渗漏，封堵取得良好效果。图15桩体缩颈图图15桩体缩颈图16桩体下部开叉图17钢板辅助封堵图18双快水泥封堵开叉处结语在施工中发现，咬合桩发生较大渗漏基本上位于15m以下，且渗漏点以桩间渗漏占绝 大多数，单桩出现渗漏较少见。堵漏方法应主要以疏堵结合为主，遇到流砂则必须对咬合桩 外侧进行加固，单靠疏堵结合很难封堵流砂。由于咬