京能建设施工工人正在深基坑内作业                                      ■企业/供图

        29.57米的超深基坑、7米高水头的地下水、近23米厚的沙卵石层、10余台新型专用机械设备、24小时不停灌浆、技术创新数十项……这些数字拼在一起，就可以粗略勾勒出天泰大厦历时110天止水帷幕施工作业的画面。

        丰台区丽泽商务圈中心南区，京能集团天泰大厦已经冲出正负零，进入地面施工阶段。从地上看，大厦与周边建筑无异。而在看不见的深基坑内，一道坚实的水泥土帷幕将地下水拦截在外，助力大厦“拔节生长”。

        基坑止水难度前所未有

        作为丽泽商务区的能源创新项目，大厦采用“向下要空间”的设计理念，地下四层，埋深达到30米。建成后的地下空间别有洞天，商务区内首座智慧清洁能源站置身其中。

        作为工程止水帷幕施工技术指导，京能建设党委委员、副总经理沙元恒从事基坑作业已有20余年。在这位“久经沙场”的老将眼中，这次基坑止水难度前所未有。“水量太大了，从来没见过这么大的水，像泉眼一样。”基坑刚开挖时的场景，沙元恒至今都历历在目。

        工程所在的丽泽区域地下水丰富，水位埋深常年维持在标高24.10米左右。地质条件复杂，地下6米基本是卵砾石地层，丰沛的地下水储存其中。和粘土层不同，沙卵石层地下水基本是流动的。砂卵石硬度大，但松散易塌，存在涌水、流沙的风险，基坑支护、止水难度很大。同时工程场地狭小，与隔壁小区外墙距离仅有4.2米，北侧又紧邻市政管廊……

        “基坑安全是建筑施工的基础保障。本基坑东西长80米，南北宽40多米，最深处近30米，我们这里开挖的不像是基坑倒像是竖井，还要确保有7米水头差的地下水止水，难度太大了。”沙元恒说。

        为此，团队先后试行了包括袖阀管注浆、多重管高压注浆等工艺，要么止水效果不佳，要么止步在坚硬的卵石层。如此难的施工条件让这次基坑作业没有现成经验可循,这就要求施工团队必须根据已知的地下水、地质等条件,反复论证,制定详细可行的施工方案。

        突破瓶颈创新施工工艺

        为此，沙元恒带着团队成员认真地查阅资料，并进行现场实验验证。材料和方法调整了无数次，终于摸索出了超能超高压止水帷幕施工方案。

        止水帷幕作为常用的地下水防渗工艺已经屡见不鲜，可以有效的隔断或者减少基坑等施工区域内外地下水的渗流。“我们竖向将帷幕深入到基坑的不透水层，就像打造一个不透水的水箱，将基坑保护起来，让地下水从基坑外围绕行而过。”沙元恒介绍，“不同的是，我们在具体实施上大胆尝试，根据工地现状量身定制了‘超能超高压’施工工艺，现场验证之后证明是可行的。”

        何谓“超能超高压”？集成数控平台上一系列数据给出了答案。在成孔环节，针对巨厚较大粒径的砂卵石地层，项目采用超高压大流量空压机带动潜孔锤打孔，气压可以达到3.5兆帕。“3.5兆帕的压力能瞬时将水柱从地面向上打到35米高，如此高压力确保潜孔锤能够快速穿透卵石层，深度直达地下45米。”沙元恒介绍说。

        灌浆环节是止水帷幕的重点。和以往施工不同，帷幕一次性完成45米深度桩体的施工，一杆成桩，避免来回接钻杆。秘密就来自专门定制改造的旋喷机，从现场看，量身定做的旋喷机身高高达60米，是常规塔架的2倍多。

        据介绍，为保证成桩进度和质量，新型旋喷机的高塔架避免了反复搭接钻杆造成的串浆串气，中途不用频繁停止高压喷射，可以做到连续施工，避免骤停悬液下沉埋钻卡钻的事故发生，施工效率较高。专用泥浆泵也是经过改造后“上岗“，浆压可达40兆帕，流量达300升/分，是常规工艺的3到4倍。

        持续创新亦收获满满

        凭借这些创新工艺，110天的时间里，1万平米的基坑里打入了600多根旋喷桩，桩长最深达45米，这些旋喷桩形成一道密不可分的止水帷幕墙。

        不仅如此，天泰大厦项目还成为了国内首个实现高压喷射水泥浆的回收利用的项目，节省水泥量30%以上，成本比地下连续墙节约30-40%，更加经济高效。

        在攻坚克难的同时，施工团队也是收获满满。例如针对锚杆支护，团队摸索出“水位以下锚杆开孔灌浆工艺“，采用二次压力注浆的方式，用“水泥+水玻璃”双液浆封堵锚杆孔，实现了低温下混合物30秒凝固的技术要求。这项工艺不仅有效确保了锚杆的拉拔力还成功封堵住锚杆口地下水的流出，并且成功获得了国家专利。

        “在对原材及实体钻芯见证取样复试中，一次合格率达到100%，现场实体质量外观浆体密实，灌浆体最大桩芯直径达到2.14米。”沙元恒自豪地说，“在没有先例的情况下，我们在砂卵石富水地层的超深基坑止水帷幕施工上开创了新的工艺方法。”