地道工程關鍵施工技術研究

馬朋朋

（中交第二航務工程局有限公司，武漢430040）

1 工程概況

工程位于江蘇省宿遷市城區的南部，與城區的環城路相交，與站場平行，其目的是為當地高鐵站提供交通道路，供行人進出等，起到交通樞紐的作用。該工程中包括地道2 座，該工程由于施工工期較緊且地道開挖深度深，屬于較為復雜的地道施工項目。其中，地道的防水、結構、圍護等是施工中的重難點工藝，這也是本文所討論的地道施工中的主要工藝。車行地道設計為雙向六車道，其中敞開的部分采用塢室結構，暗埋段采用單箱雙室結構，地道總長為480m。

2 地道施工中的地道圍護技術

地道基坑開挖前需要對工程周邊進行支護，避免基坑開挖對周邊環境造成影響，同時起到隔離基坑周邊地下水的作用，保證基坑開挖期間坑壁穩定。本文所述基坑支護以SMW工法樁為主，局部采用重力墻，內撐采用混凝土支撐與鋼管支撐2 種方式。

2.1 SMW 工法樁及勘察

該工程采用準850mm 三軸攪拌樁內插H700mm伊300mm伊13mm伊24mm 型鋼作為防護樁，水泥樁與型鋼之間采用隔一插一的方式。按照基坑開挖的深度，設置3 道支撐，第1 層為鋼筋混凝土支撐，第2 層、3 層為鋼支撐。重力式擋墻單側采用5排準850mm 的水泥圍護樁進行套打施工，墻厚為3.5m。

2.2 地道圍護施工的主要方法

2.2.1 測量放線

根據設計人員提供的坐標基準點及施工圖進行數據復核，并報請監理工程師進行審批。測量人員按照審批后數據進行測量放樣。

2.2.2 開挖導槽

打樁前先進行溝槽開挖，既起到初步導向作用，又有存儲

水泥漿需要。根據放樣出的圍護中心線開挖工作溝槽，溝槽寬度根據圍護結構厚度確定，深度為1m。

2.2.3 定位

在開挖的工作溝槽兩側設置導向定位型鋼，按設計要求在導向定位型鋼上標記做出鉆孔位置和H 型鋼的插入位置。定位型鋼放置必須穩固。

2.2.4 樁機就位

三軸水泥土攪拌樁施工選用PAS-200VAR 樁機進行。樁位定位偏差不超過5cm，樁徑偏差不超過1cm，垂直度偏差不超過0.5%，且不得影響主體結構施工。為控制鉆孔深度，利用鉆桿和樁架相對錯位原理，在鉆桿上劃出標尺線，并采用吊垂線的方法控制垂直度。

2.2.5 漿液拌制及噴漿攪拌

水泥土攪拌樁水泥摻量不小于20%，水灰比為1.5，樁體在達到28d 后的無側限抗壓強度不小于0.8MPa。施工前進行配合比設計，并報監理單位審批合格后開始施工。漿液嚴格按照配比制備，充分攪拌均勻。

水泥土攪拌樁施工時，不得沖水下沉，鉆進速度控制在0.5～1.0m/min，鉆頭提升速度不大于1.0m/min。為確保樁身質量，施工采用“兩噴四攪”的施工工藝，即攪拌下沉至設計深度寅噴漿、攪拌提升至樁頂寅復攪至設計深度寅噴漿、攪拌提升至樁頂。樁體施工保持連續，相鄰兩樁施工間隔不得超過12h，如遇特殊原因不可避免，需補強并標明位置。

2.2.6 H 型鋼加工及插入H 型鋼

為方便吊裝，H 型鋼使用前，在型鋼頂端中心處開設吊孔，孔徑8cm。型鋼長度不夠需進行接長，焊縫均采用坡口（坡口度小于45毅）滿焊，焊好后檢查焊縫是否有氣泡、焊渣，以及平整度是否合格。如不合格進行補焊。為了利于型鋼的拔出，H 型鋼在使用前涂刷隔離劑，厚度1～3mm，隔離劑涂抹均勻。

三軸水泥攪拌樁施工完畢后，利用汽車吊吊放H 型鋼。將H 型鋼中心對準樁中心，利用自重沿導向型鋼徐徐插入水泥攪拌樁體內，如遇下放困難時，可利用樁機鉆頭輕壓輔助插入，下插過程中應控制H 型鋼垂直度，偏差控制小于0.5%。至設計標高后在頂部用H 型鋼定位卡固定，直到孔內的水泥土樁體凝固。

3 地道施工中的防水設計

由于地道結構為地下工程，容易受到地下水的影響，因此，防水是地道工程中非常重要的工序。施工時，應遵循“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則進行地道工程的防水施工。本文中的工程防水以混凝土結構自防水為主，防水材料為輔，并加強接縫防水處理，通過此方式提高工程防水能力，延長工程的使用壽命。

3.1 混凝土工程防水

混凝土結構防水是地道工程防水中最重要的部分，因此，在實際施工時應保證混凝土質量。混凝土的防水性能主要靠其防滲透與抗裂性能，因此，在施工結構主體混凝土時，應當滿足如下要求：（1）在混凝土拌和時，應嚴格按照驗證后的配合比進行，原材經監理工程師和第三方檢測單位檢驗合格后方可進行生產。（2）在澆筑時，應控制好混凝土振搗質量，提高混凝土的密度。為確保混凝土密實，振搗應進行分層，每一層的厚度不能超過300mm，且每相鄰兩層間隔澆筑時間不能超過2h。（3）在澆筑側墻時，應保證混凝土下放高度不超過1.5m，且澆筑速度不宜過快，防止混凝土對防水卷材造成沖擊導致其破損或移位。

3.2 防水卷材防水施工

在進行頂板、底板、側墻防水卷材施工時，應當注意以下幾點：

1）頂板混凝土頂面應保證平整。在進行頂板混凝土施工時，需進行提漿、收水、壓平、拉毛等施工環節。頂板鋪設厚度為4mm 的瀝青聚合物防水卷材，在卷材頂澆筑70mm 厚的細石混凝土，在所有的工程施工完畢后，按照相應的技術規范進行回填土。

2）側墻與底板的防水材料采用厚度為1.5mm 的高分子防水卷材，卷材外側設置保護層，保護防水卷材不受損壞（保護層沒有防水需求），在施工縫位置設置止水鋼板并涂刷遇水膨脹止水膠進行止水。

3）在每個節段變形縫位置是防水的薄弱位置，因此，在接縫位置中部設置剛邊緣橡膠止水帶進行止水，并在接縫外側設置橡膠止水帶進行加強處理。

3.3 特殊部位的防水施工

3.3.1 施工縫

墻體與頂板和底板的連接處、墻體的接縫處以及防水工程的拼接處是容易滲水的施工部位。因此，在施工中應當盡量避免產生施工縫，如無法避免，可以在縫中埋設止水鋼板，并在新澆筑混凝土之前涂刷遇水膨脹止水膠，確保防水效果。

混凝土分次澆筑會產生施工縫，且混凝土縫隙更難以封堵。因此，在分層澆筑混凝土前，應將先澆筑表面的雜物及松散混凝土進行清除，并涂刷一層界面處理劑、結晶防水涂料等，確保澆筑界面與混凝土的緊密結合，避免混凝土澆筑中出現縫隙。

3.3.2 變形縫

本工程中的變形縫寬度為20mm，此寬度的變形縫應當采用如下方式進行防水：（1）側墻變形縫采用雙層止水帶，中間布設鋼邊緣橡膠止水帶，外部粘貼外貼式止水帶，縫隙采用中密度聚乙烯板填充，密封縫隙所用的橡膠為聚硫雙組分密封膠；（2）頂板縫隙中間布設鋼邊緣橡膠止水帶，采用中密度聚乙烯板填充；（3）底板的處理方式與側墻相同，但底板應采用凹凸型契口縫。

3.3.3 預埋件、拉桿孔等施工防水

拉桿孔處理的方式為在拉桿上焊接止水環或設置橡膠止水帶的方式處理。當預埋件和管道需要穿透防水層時，應當在預埋件和管道穿透防水層的平面上鑿出深度和寬度在2～3cm 的凹槽，在凹槽中填充防水砂漿并徹底抹實，填補防水層的空隙。

3.4 防水施工的約束條件

防水施工的約束條件包括：（1）雨雪天氣以及超過5 級大風的天氣時，應當停止施工；（2）施工現場的溫度控制為5～35益為宜，這是防水卷材的適宜工作溫度；（3）施工現場應當具備嚴格的安全措施，消防器材應當按規范擺放；

4 結語

本文以江蘇省宿遷市高鐵站前的某一地道工程為例，對地道工程中的施工關鍵技術進行了研究，其中包括地道圍護樁、主體結構及防水卷材施工。地道圍護方式有SMW 工法樁、重力墻；而防水工程中的關鍵是混凝土結構自防水及防水卷材的輔助防水。通過本文研究以期能夠為我國其他地道工程施工提供參考。