排桩地下连续墙支护质量通病防治

排桩地下连续墙支护质量通病防治

6．1．1 悬壁式排桩、地下连续墙嵌固深度不足

1．现象

基坑挖土分两步挖，当第二步挖到将近坑底时发现桩倾侧，桩后裂缝，坑上地面也产生裂缝，

附近道路下沉，邻近房屋出现竖向裂缝，不久，排桩倒塌，连接圈梁折断，桩后土方滑移入基坑内，

基坑支护破坏。

2，原因分析

悬臂桩的埋深嵌固只有悬臂长的1/3～1/2，嵌固不足，嵌因深度未通过计算确定；其次是水管下水道、

化粪池漏水，使土的物理参数改变，还有的工程，一场大雨造成排桩倒塌，使土的r、φ及c值发生变化，

促使基坑工程坍塌。

3．防治措施

悬臂桩的嵌固深度必须通过计算确定，计算应考虑土的物理参数因素，按本节附录中的公式计算。

不按土的物理参数的具体情况计算确定的嵌固深度，或按经验确定的嵌固深度必将产生重大事故。

6．1．2 锤击式悬臂桩(预制桩、锤击沉管桩)位移太大，有的桩上部折断

1．现象

在软土淤泥质土地区工程桩采用450mm×450mm锤击预制桩或采用∮500锤击沉管桩(配筋8∮18)，

为施工方便，将支护桩采用与工程桩相同的配筋与桩径，用锤击桩为挡土桩。基坑开挖土方时并将

土方堆积在坑旁边，基坑开挖后发现桩位移，最大位移达1．15m，有的桩在地面下3～5m处折断。

2．原因分析

(1)(1) 悬臂式挡土桩的直径按规范规定不得小于

∮600(配筋不得小于∮20)。与工程桩不同，

悬臂式挡土桩主要承受水平力，同时在坑边堆土，促使增大侧壁水平压力，因而有的桩在抗弯不

足情况下折断。

(2)在软土淤泥质土中已经锤击密布工程桩(3～4d)，锤击数又多，地基土中静孔隙水压力急剧上升，

且无法很快消散，地基中产生强烈挤土作用，工程桩也会产生大的位移，支护挡土桩又系外排桩，

因而位移很大。

3．防治措施

(1)(1) 支护挡土桩应用∮600或大于∮600的灌注

桩，不用锤击450mm×450mm的预制桩，

或∮500的锤击沉管桩，因其抗弯性能不足。

(2)基坑挖土应随挖随运，不得堆在坑旁，以免增加支护桩的水平压力。

6．1．3钢板桩渗漏

钢板桩是由带锁口或钳口的热轧型钢制成，将单块钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，

在基坑工程中用以挡水和挡土。

我国常用的拉森式钢板桩，如图6-2所示。

在软土地区基坑深在5m以上时，必须采用拉

结方式，悬臂式桩只能用于5m以下(按规范规定)。

钢板桩施工，先安装围檩，分片将钢板桩打入

土中，筑成封闭式围圈，然后在圈内挖土。围檩及

钢板桩施工立面如图6-3所示。

1．现象

基坑挖土过半时，发现钢板桩渗漏，主要在接

缝处和转角处，有的地方还涌砂。

2．原因分析

(1)钢板桩旧桩较多，使用前禾进行矫正修理

或检修不彻底，锁口处咬合不好，以致接缝

处易漏水。转角处为实现封闭合拢，应有特殊型式的转角桩，这种转角桩要经过切断焊接工序，

可能会产生变形

(2)打设钢板桩时，两块板桩的锁口可能插对不严密，不符合要求。

(3)桩的垂直度不符合要求，导致锁口漏水。

3．预防措施

(1)(1) 旧钢板桩在打设前需进行整修矫正。矫正

要在平台上进行，对弯曲变形的钢板桩可用油压千斤顶顶压或火烘等方法矫正。

(2)作好围擦支架，以保证钢板桩垂直打入和打入后的钢板桩墙面平直。

(3)防止钢板桩锁口中心线位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。

(4)为保证钢板桩垂直用2台经纬仪从两个方向控制锤击人土。

(5)由于钢板桩打入时倾斜，且锁口接合部有空隙，封闭合拢比较困难。解决的办法一是用异

形板桩(此法较困难)；二是采用轴线封闭法，此法较为方便。

4．治理方法

采用水玻璃水泥浆以阀管双液灌浆系统施工堵漏。

6．1．4 钢板桩倾侧，墓坑底土隆起，地面裂缝

l—现象

采用拉森钢板桩，开挖土方的挖土机及运土车设在地面钢板桩侧，开挖不久即发现钢板桩顶侧倾，

坑底土隆起，地面裂缝并下沉。其中有1例整排桩呈弧形推向坑内方向，中间最大偏移3m，

地面呈弧形，裂缝宽20cm，地面下沉约1m。

2．原因分析

(1)这些钢板桩施工都在软土地区，设计的嵌固深度不够，因而桩后地面下沉，坑底土隆起是管涌现象。

(2)挖土作业时挖土机及运土车在钢板桩侧，增加土的地面荷载，导致桩顶侧移。

(3)从上述1例作实测分析认为：土体已形成两个圆弧滑裂面，一个是深约5～6m的圆弧滑裂面，

使地面形成直径为18m的弧形滑裂圈；另一个是圆心向坑外移，深约10m的圆弧形滑裂面，

在地面上形成直径为30m的弧形滑裂圈，随着两次圆弧滑动，使钢板桩同时位移和倾斜，

当钢板桩拔出观察时，桩未弯曲，桩尖最大推移量约52．5cm。实测说明钢板桩没有满足以

圆弧形滑动的嵌固深度，而且整体稳定性不合格。

3．防治措施

(1)钢板桩嵌固深度必须由计算确定，详见本节附录。

(2)挖土机、运土车不得在基坑边作业，如必须施工，则应将该项荷载增加计算入设计小，

以增加桩的嵌固深度。

(3)钢板桩设计时尚须考虑地基整体稳定。

6．1．5 连拱式灌注桩大桩倒塌、折断

连拱式灌注桩是排桩支护的一种发展，它是由大桩和小桩共同组成一个组合拱截面的

组合截面桩，如图6-4所示。

图中大桩间距L为3000～5000mm，拱矢高f为1/4～1/2L，大桩直径大于∮1000，小桩直径

约300mm左右。连拱式灌注桩支护结构的工作原理是将垂直于拱截面的水、土压力产生的弯拉力，

转化为沿拱轴截面方向的轴压力，因而沿拱轴的小桩可做成素混凝土，让其受压，而作为拱脚的大

桩仍应是钢筋混凝土桩承受弯拉力，如此可以承受较大的悬臂并节约较多(约47％)的资金。

1．1．现象

在基坑挖土将到设计标高时，支护拱圈突然倒塌，拱脚大桩折断。

2．原因分析

设计方案错误地认为大小桩组成拱截面，可以个加钢筋全部让素混凝土来承受。但该技术仅系小桩

承受拱轴方向传末的压力，大桩仍需用钢筋混凝土承受拉、弯力。该工程的桩折断、支护倒塌完全

由于大桩中没有钢筋，承受不了弯矩所致。

3，防治措施

(1)采用连拱式灌注桩支护结构，月

仍应看作竖向为一悬臂式结构，其竖向

长度、嵌固深度、最大弯矩、整体稳定、

位移等的计算与一般悬臂支护结构相同。

水平向则取一构造单元，如图6-4中的

一个L间距为计算单元，并将小圆桩组

成不规则截面换算成相同截面积的等厚

度连续板拱截面来计算。因大桩承受弯

矩、位移、稳定性的需要，故必须配置

钢筋。

(2)为了避免质量事故再发生，建议

采用连拱式灌注桩设计时可参考南京民

用建筑设计院陈德文《连拱式基坑支护

结构设计》一文中的计算方法，该文刊

于宇航出版社1994年出版的《高层建

筑地下结构及基坑支护》一书中。

6．1．6 地下连续墙接头漏水涌砂

地下连续墙具有抗渗、挡土和承重功能，它是基坑工程中最佳支护结构之一。由于施

工工艺按槽段施工的要求，必须有接头节点，各种形式的接头在实践中产生，最重要的是

要求接头节点抗渗性能好，地下连续墙整体性能好。最初施工采用的接头是圆管接头，如

图6-5所示，后改用钢板接头，如图6-6所示。现将这两种接头发生的质量问题、原因及改进措施述

之如后。地下连续墙的一般质量通病详见本手册第10章《地下连续墙工程》。

1，现象

基坑开挖过程发现不同槽段接头、不同高度处渗水，光是浑浊泥浆水，然后大量中砂、细砂涌进坑内，

接头地面(墙顶面)下陷，逐渐向深度及广度扩展，坑内堆积泥砂和积水。

2．原因分析

圆形接头管接头在圆管抽出后，形成半圆接头，如65(e)所示，接头管以钢管作成，拔山后形成光滑

圆弧面，易与边槽段混凝土接触面形成缝通道，导致漏水，在基坑挖土后，地下连续墙的墙背受土压力、

水压力的作用，管接头易形成活铰，而位墙体位移，整体性能差，还易使接头缝漏水。因此接头管接

头虽施工简易，但整体性能和防渗性能差的缺点不易克服。经改为钢板接头如图6-6(g)，拔出U形

接头管后的封头钢板4的面层必须将泥砂清理干净，否则在邻槽段施工后，两槽段之间有夹泥，

随着基坑开挖，在墙背水、土压力作用下，泥被冲散而形成水流通道，这就是钢板接头漏水涌砂的主要原因。

其次由于这种钢板接头要求严格，钢筋笼长度、槽深(一般20m 左右)的偏差，当混凝土浇完拔出接头箱、

U形接头(图6-6f、g)时，会将夹泥带砂包留在槽边，当第二槽段用冲击钻头施工时，很难消除槽边的

泥和砂包，这就造成了槽段间夹泥及砂包。在基坑开挖时造成槽段间的泥砂通道，因而漏水、涌砂。

3．预防措施

(1)封头钢板上的泥砂必须清理干净。