溶岩地区深基坑“墙锚”支护体系锚索二次堵漏封堵施工技术

莫汝景，李楠，刘献忠，燕春慧

（1.广州市恒盛建设工程有限公司，广州 510000；2.广州铁路投资建设集团有限公司，广州 510000；3.广州轨道交通建设监理有限公司，广州 510000）

1 引言

伴随着城市空间结构的重组和规划，地下空间特别是大型复杂地下结构的开发利用越来越普及[1]。本文以广州白云站地铁22号线地下深基坑施工为例，论述支护结构施工工艺——溶岩地区深基坑“墙锚”支护体系锚索二次堵漏封堵施工。由于地下连续墙[2]的开挖将导致土层中的自重应力释放，锚索预应力随之改变（虽然泥浆可提供一部分支护力，但不足以补偿降低的应力），由此导致锚索索头松动，产生漏水、渗水现象。

2 工程概况及工程地质情况

2.1 工程概况

本工程为广州白云（棠溪）站综合交通枢纽一体化建设工程施工总承包项目土建工程。位于广州市中心城区西北部，白云区西南部，为新市街、棠景街和石井街交会处，南距广州流花火车站约5 km，东距白云新城约2 km，与铁路广州白云站工程相邻。本项目以综合交通枢纽配套场站工程、周边配套市政道路工程、地铁预留工程所在的区域为建设范围，包括综合交通枢纽配套场站工程、周边配套市政道路工程、地铁预留工程3个子项目。

2.2 工程地质情况

本工程锚索施工区域的工程地质、水文地质情况描述如下：

从上往下主要是杂填土、中粗砂、粉质黏土、泥灰岩、石灰岩，地下溶洞较多。其特性见表1。

表1 土层类别特性表

3 锚索分布位置

广州白云站地铁22号线基坑西侧围护结构采用3 m深度放坡+8道锚索+1道支撑+1 200 mm厚连续墙，佛八、新线西端头基坑东侧围护结构采用11.2 m深度放坡+5道锚索+1 000 mm厚连续墙。因此，锚索工程主要分布在22号线基坑西侧、佛八、新线西端头基坑东侧。

3.1 锚索设计情况

1）本工程锚索设计采用预应力，规格有3φs15.2 mm、4φs15.2 mm、5φs15.2 mm、6φs15.2 mm四种。

2）锚索灌注水泥浆，设计水灰比为0.45∶0.55，注浆体强度不低于30 MPa；采用复式注浆工艺，注浆材料采用P·O42.5R普通硅酸盐水泥纯浆。

3）锚索穿透地连墙，锚头的锚具经除锈、涂防腐漆3遍后采用钢筋网罩、C30现浇混凝土腰梁封闭，腰梁截面形式为450 mm×600 mm。

4）佛八、新线西端头基坑盾构通过范围内锚索需回收。

5）锚索工程数量约2.8万m，腰梁数量约200 m3。

6）锚索断面大样图如图1所示。

图1 锚索断面大样图

3.2 支护方案

设计围护结构采用放坡+锚索+支撑+连续墙相结合的方案，具体如下：

广州白云站地铁22号线基坑西侧围护结构采用3 m深度放坡+8道锚索+1道支撑+1 200 mm厚连续墙；

佛八、新线西端头基坑西侧围护结构采用3 m深度放坡+8道锚索+1 000 mm厚连续墙，东侧围护结构采用11.2 m深度放坡+5道锚索+1 000 mm厚连续墙。

4 基坑开挖索头漏水原因分析

据现场调查统计，锚索漏水部位在锚索孔，即锚垫板与腰梁接触部位，漏水主要原因初步分析是没有封锚所致。

锚索施工完成最终须进行封锚，现场施工时因基坑开挖可能造成锚索拉力松弛，有补张拉和试验检测的需要，无法立即进行封锚（封锚后锚头外露自由端将会切除），而自由端注浆体在锚索张拉受力时可能产生剪切破坏，产生裂缝，从而导致锚索孔漏水[3]。

5 堵漏措施及材料

针对锚索处漏水现场堵漏措施采用引流+水性注浆液封堵，引流采用PVC管。

水性注浆液材料和性能如下：

1）浆液遇水后自行分散、乳化、发泡，立即进行化学反应，形成不透水的弹性胶状固结体，有良好的止水性能。

2）反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性、抗渗性及耐低温性，在水中永久保持原形。

3）与水混合后黏度小，可灌性好，固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。

4）浆液遇水反应形成弹性固结体物质的同时，释放二氧化碳气体，借助气体压力，浆液可进一步压进结构的空隙，使多孔性结构或地层能完全充填密实，具有二次渗透的特点。

5）浆液的膨胀性好，包水量大，具有良好的亲水性和可灌性，同时浆液的黏度、固化速度可以根据需要进行调节。

6 锚索漏水二次堵漏封堵工艺流程

锚索施工工艺流程如图2所示。

图2 锚索施工工艺流程图

1）漏水后会在出水点附近出现漏水通道，形成一定的水头压力，如果对漏水点完全封堵，在水压力下，可能会将堵漏点再次冲开，故采用先引流后堵漏的方法。首先找准漏水中心点，在漏水点处腰梁上用电钻钻孔。

2）在渗漏孔内插入1根2.5 mm厚PVC引流软管使其穿过引流孔，将水汇集于引流管内排出，引流管插入的一端外包纱布作为反滤层，避免地连墙背后砂、土、石颗粒流失。

3）引流管周边漏水区域用水性注浆液进行快速封堵。

4）待引流管周边漏水区域注浆液凝固后，将引流软管拔出，再用软木塞子嵌入引流孔内侧，止住水流后外侧用水性注浆液进行封堵。

7 效果与应用前景

1）在穿过连续墙的锚索漏水部位设置封堵结构，在锚索漏水部位的腰梁下方开设引流孔，引流管插在引流孔上，通过引流管将漏水部位的水汇集于其内并排出，封堵结构从内到外设有全套管和双注浆管，在双注浆管内灌有水性注浆液，通过双注浆管将水性注浆液注入引流管内，由引流管将水性注浆液送入漏水部位，通过在漏水部位注入水性注浆液，可以缩短工期和节约资金，能够快速对漏水部位进行封堵，从而解决锚索在张拉受力过程中所产生的剪切破坏，导致锚索索头松动，产生漏水、渗水现象的技术问题。除此之外，封堵结构适用于复杂的地层结构，采用本封堵结构进行漏水处理，可灌性好，能实现快速止水，大幅度地提高其施工效率，减少质量安全隐患，同时达到节约人工成本的效果。

2）所采用的水性注浆液为聚氨酯堵漏浆液的防水堵漏建筑材料，具有亲水性好，可以与漏水部位的水结合后立即产生聚合反应，分散乳化或发泡膨胀，并与沙石泥土黏结成弹性固结体，迅速堵塞裂缝，永久性止水；另外，采用聚氨酯堵漏浆液在制作上也非常简单，可以随做随用，具有低成本、高效率的特点，符合建筑节约要求，具有广阔的应用前景。

3）本施工技术的全套管外缠有工程胶布，起到固定引流孔孔壁的作用。另外，在全套管内注有防腐油脂，对引流孔的表面起到防护并延缓腐蚀的作用，解决钻孔时容易出现塌孔卡钻，以及塌孔对地面沉降会造成影响的技术问题。

4）本施工技术的锚索的主筋为钢绞线，通过锚索定位器相互间隔地套在钢绞线上，在钢绞线的外部设置有防腐漆，通过防腐漆可以保证钢绞线处于自由状态，不受水性注浆液约束，同时避免水性注浆液灌注过程中，对钢绞线造成挤压或错位，还可以减少岩土层中的水分对钢绞线的腐蚀，延长了其使用寿命。

8 结语

锚索二次堵漏封堵施工技术，通过双注浆管将水性注浆液注入引流管内，由引流管将水性注浆液送入漏水部位，通过在漏水部位注入水性注浆液，能够快速对漏水部位进行堵漏封堵，从而解决锚索张拉受力产生剪切破坏所产生裂缝漏水的技术问题。除此之外，本堵漏施工技术适用于地质情况条件复杂，场内特殊性岩土主要有填土、软弱土和风化岩等，岩层岩面标高较浅，部分位置存在溶洞，施工难度较大等复杂的地层结构，通过本封堵施工技术可以快速进行漏水处理，可灌性好，能实现快速止水，大幅度地提高其施工效率，减少质量安全隐患，同时达到节约人工成本的效果。