地道工程关键施工技术研究

马朋朋

（中交第二航务工程局有限公司，武汉430040）

1 工程概况

工程位于江苏省宿迁市城区的南部，与城区的环城路相交，与站场平行，其目的是为当地高铁站提供交通道路，供行人进出等，起到交通枢纽的作用。该工程中包括地道2 座，该工程由于施工工期较紧且地道开挖深度深，属于较为复杂的地道施工项目。其中，地道的防水、结构、围护等是施工中的重难点工艺，这也是本文所讨论的地道施工中的主要工艺。车行地道设计为双向六车道，其中敞开的部分采用坞室结构，暗埋段采用单箱双室结构，地道总长为480m。

2 地道施工中的地道围护技术

地道基坑开挖前需要对工程周边进行支护，避免基坑开挖对周边环境造成影响，同时起到隔离基坑周边地下水的作用，保证基坑开挖期间坑壁稳定。本文所述基坑支护以SMW工法桩为主，局部采用重力墙，内撑采用混凝土支撑与钢管支撑2 种方式。

2.1 SMW 工法桩及勘察

该工程采用准850mm 三轴搅拌桩内插H700mm伊300mm伊13mm伊24mm 型钢作为防护桩，水泥桩与型钢之间采用隔一插一的方式。按照基坑开挖的深度，设置3 道支撑，第1 层为钢筋混凝土支撑，第2 层、3 层为钢支撑。重力式挡墙单侧采用5排准850mm 的水泥围护桩进行套打施工，墙厚为3.5m。

2.2 地道围护施工的主要方法

2.2.1 测量放线

根据设计人员提供的坐标基准点及施工图进行数据复核，并报请监理工程师进行审批。测量人员按照审批后数据进行测量放样。

2.2.2 开挖导槽

打桩前先进行沟槽开挖，既起到初步导向作用，又有存储

水泥浆需要。根据放样出的围护中心线开挖工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构厚度确定，深度为1m。

2.2.3 定位

在开挖的工作沟槽两侧设置导向定位型钢，按设计要求在导向定位型钢上标记做出钻孔位置和H 型钢的插入位置。定位型钢放置必须稳固。

2.2.4 桩机就位

三轴水泥土搅拌桩施工选用PAS-200VAR 桩机进行。桩位定位偏差不超过5cm，桩径偏差不超过1cm，垂直度偏差不超过0.5%，且不得影响主体结构施工。为控制钻孔深度，利用钻杆和桩架相对错位原理，在钻杆上划出标尺线，并采用吊垂线的方法控制垂直度。

2.2.5 浆液拌制及喷浆搅拌

水泥土搅拌桩水泥掺量不小于20%，水灰比为1.5，桩体在达到28d 后的无侧限抗压强度不小于0.8MPa。施工前进行配合比设计，并报监理单位审批合格后开始施工。浆液严格按照配比制备，充分搅拌均匀。

水泥土搅拌桩施工时，不得冲水下沉，钻进速度控制在0.5～1.0m/min，钻头提升速度不大于1.0m/min。为确保桩身质量，施工采用“两喷四搅”的施工工艺，即搅拌下沉至设计深度寅喷浆、搅拌提升至桩顶寅复搅至设计深度寅喷浆、搅拌提升至桩顶。桩体施工保持连续，相邻两桩施工间隔不得超过12h，如遇特殊原因不可避免，需补强并标明位置。

2.2.6 H 型钢加工及插入H 型钢

为方便吊装，H 型钢使用前，在型钢顶端中心处开设吊孔，孔径8cm。型钢长度不够需进行接长，焊缝均采用坡口（坡口度小于45毅）满焊，焊好后检查焊缝是否有气泡、焊渣，以及平整度是否合格。如不合格进行补焊。为了利于型钢的拔出，H 型钢在使用前涂刷隔离剂，厚度1～3mm，隔离剂涂抹均匀。

三轴水泥搅拌桩施工完毕后，利用汽车吊吊放H 型钢。将H 型钢中心对准桩中心，利用自重沿导向型钢徐徐插入水泥搅拌桩体内，如遇下放困难时，可利用桩机钻头轻压辅助插入，下插过程中应控制H 型钢垂直度，偏差控制小于0.5%。至设计标高后在顶部用H 型钢定位卡固定，直到孔内的水泥土桩体凝固。

3 地道施工中的防水设计

由于地道结构为地下工程，容易受到地下水的影响，因此，防水是地道工程中非常重要的工序。施工时，应遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则进行地道工程的防水施工。本文中的工程防水以混凝土结构自防水为主，防水材料为辅，并加强接缝防水处理，通过此方式提高工程防水能力，延长工程的使用寿命。

3.1 混凝土工程防水

混凝土结构防水是地道工程防水中最重要的部分，因此，在实际施工时应保证混凝土质量。混凝土的防水性能主要靠其防渗透与抗裂性能，因此，在施工结构主体混凝土时，应当满足如下要求：（1）在混凝土拌和时，应严格按照验证后的配合比进行，原材经监理工程师和第三方检测单位检验合格后方可进行生产。（2）在浇筑时，应控制好混凝土振捣质量，提高混凝土的密度。为确保混凝土密实，振捣应进行分层，每一层的厚度不能超过300mm，且每相邻两层间隔浇筑时间不能超过2h。（3）在浇筑侧墙时，应保证混凝土下放高度不超过1.5m，且浇筑速度不宜过快，防止混凝土对防水卷材造成冲击导致其破损或移位。

3.2 防水卷材防水施工

在进行顶板、底板、侧墙防水卷材施工时，应当注意以下几点：

1）顶板混凝土顶面应保证平整。在进行顶板混凝土施工时，需进行提浆、收水、压平、拉毛等施工环节。顶板铺设厚度为4mm 的沥青聚合物防水卷材，在卷材顶浇筑70mm 厚的细石混凝土，在所有的工程施工完毕后，按照相应的技术规范进行回填土。

2）侧墙与底板的防水材料采用厚度为1.5mm 的高分子防水卷材，卷材外侧设置保护层，保护防水卷材不受损坏（保护层没有防水需求），在施工缝位置设置止水钢板并涂刷遇水膨胀止水胶进行止水。

3）在每个节段变形缝位置是防水的薄弱位置，因此，在接缝位置中部设置刚边缘橡胶止水带进行止水，并在接缝外侧设置橡胶止水带进行加强处理。

3.3 特殊部位的防水施工

3.3.1 施工缝

墙体与顶板和底板的连接处、墙体的接缝处以及防水工程的拼接处是容易渗水的施工部位。因此，在施工中应当尽量避免产生施工缝，如无法避免，可以在缝中埋设止水钢板，并在新浇筑混凝土之前涂刷遇水膨胀止水胶，确保防水效果。

混凝土分次浇筑会产生施工缝，且混凝土缝隙更难以封堵。因此，在分层浇筑混凝土前，应将先浇筑表面的杂物及松散混凝土进行清除，并涂刷一层界面处理剂、结晶防水涂料等，确保浇筑界面与混凝土的紧密结合，避免混凝土浇筑中出现缝隙。

3.3.2 变形缝

本工程中的变形缝宽度为20mm，此宽度的变形缝应当采用如下方式进行防水：（1）侧墙变形缝采用双层止水带，中间布设钢边缘橡胶止水带，外部粘贴外贴式止水带，缝隙采用中密度聚乙烯板填充，密封缝隙所用的橡胶为聚硫双组分密封胶；（2）顶板缝隙中间布设钢边缘橡胶止水带，采用中密度聚乙烯板填充；（3）底板的处理方式与侧墙相同，但底板应采用凹凸型契口缝。

3.3.3 预埋件、拉杆孔等施工防水

拉杆孔处理的方式为在拉杆上焊接止水环或设置橡胶止水带的方式处理。当预埋件和管道需要穿透防水层时，应当在预埋件和管道穿透防水层的平面上凿出深度和宽度在2～3cm 的凹槽，在凹槽中填充防水砂浆并彻底抹实，填补防水层的空隙。

3.4 防水施工的约束条件

防水施工的约束条件包括：（1）雨雪天气以及超过5 级大风的天气时，应当停止施工；（2）施工现场的温度控制为5～35益为宜，这是防水卷材的适宜工作温度；（3）施工现场应当具备严格的安全措施，消防器材应当按规范摆放；

4 结语

本文以江苏省宿迁市高铁站前的某一地道工程为例，对地道工程中的施工关键技术进行了研究，其中包括地道围护桩、主体结构及防水卷材施工。地道围护方式有SMW 工法桩、重力墙；而防水工程中的关键是混凝土结构自防水及防水卷材的辅助防水。通过本文研究以期能够为我国其他地道工程施工提供参考。