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(qū)的南部，與城區(qū)的環(huán)城路相交，與站場平行，其目的是為當?shù)馗哞F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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)，暗埋段采用單箱雙室結(jié)構(gòu)，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(huán)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(wěn)定。本文所述基坑支護以SMW工法樁為主，局部采用重力墻，內(nèi)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(nèi)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(cè)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(jù)設計人員提供的坐標基準點及施工圖進行數(shù)據(jù)復核，并報請監(jiān)理工程師進行審批。測量人員按照審批后數(shù)據(jù)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(jù)放樣出的圍護中心線開挖工作溝槽，溝槽寬度根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)厚度確定，深度為1m。

2.2.3 定位

在開挖的工作溝槽兩側(cè)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(wěn)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(jié)構(gòu)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(cè)限抗壓強度不小于0.8MPa。施工前進行配合比設計，并報監(jiān)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(zhì)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(xù)，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(nèi)，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(nèi)的水泥土樁體凝固。

3 地道施工中的防水設計

由于地道結(jié)構(gòu)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?cè)峤Y(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(jīng)監(jiān)理工程師和第三方檢測單位檢驗合格后方可進行生產(chǎn)。（2）在澆筑時，應控制好混凝土振搗質(zhì)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(cè)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(cè)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(huán)節(jié)。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(guī)范進行回填土。

2）側(cè)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(cè)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(jié)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(cè)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)晶防水涂料等，確保澆筑界面與混凝土的緊密結(jié)合，避免混凝土澆筑中出現(xiàn)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(cè)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(cè)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(huán)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(xiàn)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(xiàn)場應當具備嚴格的安全措施，消防器材應當按規(guī)范擺放；

4 結(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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。