林 海 钱福建 徐树荣 朱文舟 刘亚松

中建八局第三建设有限公司 上海 201206

随着建筑行业的蓬勃发展，废弃建筑垃圾大量产生，随之废弃的也夹杂有大量土方等，填埋后形成杂填土表层。杂填土的成分比较复杂，土体形态及塑性等参数均不同，且承载力一般较低或无法准确判断。在设计阶段，建设单位为了节约成本，深基坑临时分坑中隔墙一般不做槽壁加固，因此中隔墙施工存在一定风险[1-4]。

杂填土在施工前一般须进行置换或其他处理，但在施工过程中针对已完成导墙、紧邻便道等主要临时设施的条件下及已暴露问题后如何处理等情况的研究较少。

本文以中国石化上海浦东科研信息办公综合基地项目工程为例，阐述厚杂填土对中隔墙施工的影响及处理措施。工程用地由于之前十余年未开发且作为渣土废弃场地，因此建设时位于厚杂填土上。

中隔地下连续墙在施工过程中遇到了不少问题，通过采用技术比选及试验措施等进行处理，最终很好地解决了这些问题，为今后类似工程提供了经验。

1 工程概况

本工程位于上海市浦东新区塘东开发地块的北片TD-1地块，用地红线范围东至杨高南路，西至锦康路，南至花木路，北至锦延路。工程主要由5栋科研办公楼、信息中心、科技交流中心及其配套附属用房和地下人防车库等组成。总建筑面积260 120.0 m2，其中地上157 500.0 m2，地下102 620.0 m2。同时，由于基坑开挖面积较大，为确保施工的安全，将基坑分为2个分区进行开挖。

本工程采用强度等级为水下C40，抗渗等级P8的混凝土地下连续墙作为围护结构，地下连续墙还同时兼作地下室外墙（局部为临时墙）。地下连续墙厚800 mm，墙长29.7～38.7 m不等；其中外围地下连续墙均设计槽壁加固，分区一与分区二临时中隔墙设计无槽壁加固（图1）。

2 地下不良地质情况

根据地勘报告，本工程场地内普遍填土较厚，表层杂填土①1、①2层的标高为－0.10～＋4.5 m，填土最深处达到4.6 m，土质极不均匀，以黏性土为主，含水泥地坪、碎石、石块、垃圾、植物根茎等，且地勘报告中对杂填土强度、对工程地质的贡献度等设计参数均表达为0，仅从②层土开始有相关土力学参数表达，因此杂填土对工程的影响在前期无法预估。

图1 地下连续墙平面

3 遇到的问题

项目分区一与分区二的中隔地下连续墙在首开3幅的施工过程中，由于设计图纸中未采用三轴搅拌桩进行槽壁加固，导致上部槽壁坍塌严重，最大混凝土超方24 m3（单幅含充盈系数理论量约170 m3，实际浇筑放量194 m3）。根据超声波检测报告分析，主要坍塌处集中在标高－2.20～＋4.5 m，位置为临时重载车道及导墙下方杂填土区域（图2～图4）。

图2 E1-1槽段加固前超声波检测结果

图3 D1-4槽段加固前超声波检测结果

4 解决方案比选

图4 D1-12槽段加固前超声波检测结果

针对出现的问题，项目部通过与围护设计沟通、经验分析以及现场导墙钻孔观察，为了防止之后施工的槽段出现上述情况，进行方案初选。考虑已经完成了导墙及沿地下连续墙的临时道路，并且其他区域钻孔灌注桩等也正在同步进行施工，三轴搅拌桩机不具备工作面，故只能采用较小的设备进行施工，最终根据经济性以及现场现有设备条件综合考虑，计划采用2种方案进行比选。

1）压密注浆处理：采用槽段两侧压密注浆，浆液掺有水玻璃以增加强度，注浆深度为地表以下8 m。

2）高压旋喷处理：采用高压旋喷桩加固槽段两侧，加固深度为地表以下10 m。

考虑到杂填土空隙过大且十分不均匀，同时由于已开挖的3幅槽段已经形成坍塌，坍塌后无法判断未开挖的周边土体是否形成空隙，对注浆压力及注浆量无法准确给出停止条件的参数。因此，项目部认为压密注浆方案的预期效果比较差且成本等均不可控，风险系数过高。最终决定采用高压旋喷方式处理。

5 方案实施

5.1 试验槽段

项目部选择相邻的E1-3槽段作为试验槽段，槽段长度6 m，该槽段两侧地下连续墙已完成施工。加固方式为三重管法高压旋喷桩，桩型为φ800 mm@600 mm，桩长10 m，水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.0，水泥掺量25%。高压旋喷桩设置在地下连续墙内外侧，桩中心距离地下连续墙边线450 mm，施工过程中在现有导墙处开洞引孔施工，如图5所示。

图5 试验段高压旋喷加固示意

施工技术参数要求：高压旋喷桩钻孔位置的允许偏差应为±50 mm，垂直度允许偏差小于1/200。高压水压力大于20 MPa，流量应大于30 L/min，气流压力大于0.6 MPa；低压水泥浆液压力宜取1～2 MPa，提升速度宜为0.1～0.2 m/min，旋转速度宜取10～20 r/min，最终的强度≥1 MPa。

施工工艺流程：施工放样→导墙引孔→钻机就位→钻孔至设计深度→边提升边喷浆→喷浆结束→钻机移位。

灰浆制作要求：水泥用量为450 kg/m3，水灰比1.0，施工前提前制作，并经充分搅拌，搅拌时间少于3 min的不得使用。

喷射注浆要求：当喷射注浆管插入预定深度10 m后，由下而上进行喷射注浆，提升至杂填土标高时（－0.10～＋4.5 m），考虑杂填土松散性，为了防止杂填土扰动过大，适当降低喷射压力至水压力20 MPa，空气压力≥0.6 MPa。由于采用开洞引孔喷射施工，故在施工过程中控制孔洞冒浆时以浆液不溢流至导墙孔洞外为准。

5.2 试验槽段效果评估

E1-3槽段地下连续墙旋喷加固于2020年8月21日完成，待强度提升后于2020年8月25日成槽。成槽结束后，超声波检测显示，杂填土层区域未出现大面积坍塌情况，有效控制了上部槽壁坍塌现象，如图6所示。

图6 E1-3槽段成槽超声波检测结果

E1-3槽段地下连续墙于2020年8月26日浇灌完成，混凝土理论方量165 m3，实际灌注170 m3，充盈系数为1.03，已满足设计与规范要求。

5.3 局部参数调整

根据超声波分析报告，上述措施已基本控制住了大面积坍塌情况，但在E1-3试验槽段上部杂填土区域内仍然有部分坍塌出现。因此，立即对该区域导墙下方的土体进行取样，发现该土体中水泥比例不高，且该区域丢失土方周边主要土体掺杂砖块、碎混凝土等建筑垃圾，根据现场经验分析以及与设计院沟通，在没有办法清理、置换下方不良土质且导墙已经施工完成封闭，土体扰动对临时道路、场地不会有太大影响的情况下，决定增大高压旋喷施工的空气压力及水压力，尽量充分填充杂填土空隙，使杂填土区域形成较好的固结体，最终局部调整了之后高压旋喷的相关参数：高压水压力从20 MPa上调至25 MPa，空气压力从≥0.6 MPa上调至≥0.7 MPa，其余参数不变。同时根据以往施工经验提高了膨润土泥浆护壁的相对密度，由原先施工方案的1.13调整至1.20，利用泥浆护壁的高相对密度形成双保险。

5.4 后期效果

通过使用调整后的参数进行加固施工，后续的中隔地下连续墙槽段成槽质量趋于稳定，上部杂填土区域形成良好的土层，整体槽段均能够达到设计及施工验收标准，如图7所示。

图7 后续其他槽段成槽超声波检测结果

6 结语

本工程在厚杂填土区域，采用修正的引孔高压旋喷方式对未设计加固的中隔地下连续墙进行加固，确保了施工质量，同时也消除了杂填土对地下连续墙成槽的不利影响。另外，通过方案比选，施工过程中选择了较为经济合理的方案。

中隔地下连续墙施工完毕后，所有参数均检测合格，整个施工过程中在保证施工质量的同时，规避了大量风险，包括重型道路下土体流失的安全风险、质量风险等。节省了超灌成本，避免了今后大量的凿除修补等费用，取得了良好的效果。其相关的施工经验可以为类似项目提供参考。