大斷面地下隧道穿越地裂帶施工技術研究

王 佳 牛方園 郭港港

西安高新區建設工程質量安全監督站 陜西 西安 710000

1、工程概況

西安市科技八路快速通道項目位于西安市高新區，科技八路以東西向橫穿f7地裂縫，西安f7地裂縫總體走向NE（北緯、東經）65-75°，傾向SE，傾角75-80°，發育帶寬度達55m，總長度22.8km，在線路兩側附近見多處新有破壞，活動性強。

2、研究方向

面對大斷面、超長跨度、深基坑、地裂縫帶的施工工況是一個重難點，且西安市周邊多地均面臨此問題。地裂縫活動造成的上下盤不均勻沉降會給建筑造成極大的損害，沉降過大將造成地面道路裂縫、隧道防水能力下降、結構使用年限減少等危害，造成經濟損失及安全風險，為了加強隧道抵御病害的能力，減少損失，保證周邊建筑物安全及交通正常運行，減少對社會的影響等。

3、隧道防水關鍵技術研究

因f7地裂縫橫穿隧道結構，沉降過大將造成隧道主體結構錯位，導致隧道防水能力下降、結構使用年限減少等危害。設計時遵循“以防為主、剛柔相濟、多道設防、因地制宜、綜合治理”的原則，設置特殊變形縫防水結構，解決因沉降造成防水效果不佳的危害。

3.1 特殊變形縫防水

地裂帶變形縫間距宜為10-15m，根據本工程經過f7地裂帶，變形縫間距設置為5.5-10m，特殊變形縫寬度為10mm。設置“U”型、“且”型兩道止水帶。

（1）、止水帶安裝

根據止水帶安裝位置，確定安裝順序。“且”形止水帶需提前預埋，即在混凝土澆筑前提前定位安裝。U形止水帶后期安裝，即在完成嵌縫處理后進行現場安裝。

工藝流程：施工準備→且形止水帶定位安裝→預埋多次注漿管→結構混凝土澆筑→特殊變形縫處理及填塞→U形止水帶定位安裝

1）、且形止水帶定位安裝

“且”形止水帶定位安裝流程：底板防水施工→預制且形止水帶→鋼板基面焊接及處理→且形止水帶加固固定

2）、預置“且”形止水帶

底板防水層質量驗收合格，確保無破損、皺褶后，用開孔鉆頭在且形止水帶兩翼距邊緣100mm處鉆孔（間距250mm），將950mm×60mm×3mm鋼壓條、M14長螺栓、螺母、墊片及橡膠圈有序地固定在且形止水帶上。將且形止水帶放置于特殊變形縫位置，同時保證且形止水帶的環向中心與設置位置相同。止水帶通過與斜向支撐筋和環向定位鋼筋固定，確保后期混凝土澆筑過程中不發生平面滑移。鋼筋綁扎過程中要預留止水帶、端模板的裝配空間，特殊變形縫寬度按100mm預留。

3）、“且”形止水帶加固固定

為避免止水帶與結構松脫，將且形止水帶預埋螺栓同縱向分布鋼筋焊接，保證其與結構表面垂直。通過斜向支撐筋、環向定位筋、螺母等方式對且形止水帶加固固定。

4）、預埋多次注漿管

①注漿管端頭接口安裝到增強鋼筋外，確保端頭接口沿模板外表面固定。

②根據實際需要長度裁剪注漿管，每段為6～8m，最大長度不超過10m。

③將多次性注漿管與注漿管的端頭接口連接起來。

④兩條連續的注漿管末端重疊不少于15cm，相距2～3cm。

5）、U形止水帶定位安裝

①鋼板基面焊接錨栓

錨桿采用φ16mm，錨栓長度為195mm，間距為（200±10）mm，錨栓垂直鋼板焊接。焊接時繞錨栓焊接，不得點焊。焊接完成后對錨栓根部進行焊渣清除，保證焊接部位平緩過渡。

②鋼板基面修補處理

打磨清除鋼板表面和接縫中的水泥浮漿、灰塵、焊渣及其他附著物，鋼板表面要求平整，基面上不得有尖銳的毛刺、鐵管、鋼管、鐵絲等突出物。鋼板表面的小孔洞、小縫隙，采用快速固化原子灰堵塞抹平。鋼板表面存在較大缺陷時，先進行表面清理，后采用焊接修補并打磨整齊。

③U形止水帶安裝

U形止水帶安裝同一斷面處從拐角部位開始，保證止水帶同安裝基面粘貼密實。止水帶的環向中心線要與特殊變形縫的位置相同。將止水帶預置在安裝基面后，以布置的錨栓間距為基準，在止水帶的鉆孔區域逐個鉆孔，然后將錨栓通過止水帶，依次加裝鋼壓條、鋼壓板、橡膠墊圈、鋼墊圈、雙螺母。頂部和側墻安裝完成后，要進行止水帶斷開部位的合攏搭接。搭接部位應控制在管廊底板部位且在垂直中性線范圍內，搭接工作應在安裝過程中由止水帶生產廠家進行，采用現場縫合后硫化搭接方法完成。

4、結語

西安地區的地裂縫數量眾多、規模巨大、危害嚴重、治理困難，在世界上堪稱典型。對于大型基礎設施工程，為應對地裂縫的變化造成建筑（構筑物）結構不利影響，通過各項施工工藝、方案設計等將不利影響減少，保證工程施工質量、安全。同時為其他類似工程提供參考。