新型“桩基+二衬混凝土”刚性组合主承载结构施工技术

顾刘东

（中铁八局集团第一工程有限公司，重庆 400050）

隧道“桩基+二衬混凝土”刚性组合结构型式可用来承受列车运行的主要荷载，使初支及回填土不再承受此部分荷载，改变了传统二衬结构荷载传递方式，有助于保证围岩及隧道的稳定性。与此同时，采用全包防水施工技术进行二衬施工，在桩头深入隧道底板部位采用特殊处理进行防水施工，在施工质量可控前提下，大大提高了隧道防水施工效果。

1 工程概况

上湾路站—环山公园站区间隧道是重庆轨道交通十号线工程中位于渝北区回兴物流中心附近的一段线路，全长1450.794m。其中有约185m的长度穿越回填土段，回填土区填土厚度最厚达61.7m，隧道顶部以上填土厚度约31m。该段为双洞单线大断面隧道，单洞宽度为6.30～7.27m，高度为6.60～7.60m。填方区内地下水丰富，水位标高在拟建隧道之上5～8m。深回填土段隧道示意图如图1、图2所示。

2 “桩基+二衬混凝土”刚性组合主承载结构施工技术

2.1 结构型式

图1 深回填土段隧道平面示意图

该结构采用“桩基+二衬混凝土”组合刚性结构，在隧底设置Φ500mm×6mm的钢管混凝土桩基，桩基崁岩深度为3m，隧道按1225mm×650mm呈梅花形布置，桩基锚入二衬底板50cm进行刚性连接，再结合部位进行防水处理。如图3、图4所示。

采用“桩基+二衬混凝土”的组合结构型式，将隧道内的各种荷载及时通过桩基传递并分散至基岩，减小沉降对初支结构的压力。

2.2 二衬全包防水施工技术

图2 深回填土段隧道纵端面图

（1）设计参数。①针对防水标准，隧道设计采用全包防水，其中柔性防水层为1.5mm厚预铺式非沥青高分子自粘胶膜卷材+1层无纺布衬垫（400g/m2）。②施工缝施作中埋式钢边橡胶止水带，变形缝设置外贴式橡胶止水带，施工缝混凝土面为水泥基渗透结晶防水材料（1.5kg/m2）。

图3 桩布置横断面图（单位：mm）

图4 隧底桩平面布置图（单位：mm）

（2）刚性结合点桩头防水处理技术。①隧底清渣，人工配合机械破除桩头，桩头标高破至隧道底板标高以上10cm，需测量放出底标高标识于墙上。②清除隧底仰拱垫层表面虚土、杂物后，对超挖部分用C25混凝土回填；在桩头及周围20cm内位置涂刷水泥基渗透结晶防水材料（2kg/m2），如图5所示。③敷设无纺土工布及自粘式防水板，将防水板在桩头位置裁断；对桩周高出底板10cm部分用聚合物水泥砂浆作圆顺处理，并于桩周涂刷密封胶，使防水板与桩头紧密相连；桩顶钢筋伸入底板，并用止水胶涂刷在桩头钢筋冒出桩顶混凝土处。④浇筑50mm厚C20细石混凝土保护层。⑤绑扎仰拱钢筋，预埋拱墙钢筋，立设仰拱堵头板，堵头板上安置止水带。⑥灌注仰拱C40、P12混凝土，混凝土浇筑采用从前到后一次浇注成型，人工摊铺，振捣器捣固，初凝之前抹平压光。为保证仰拱曲率，采用纵向挂线控制。

（3）一般防水层施工。初期支护与衬砌之间、底板与铺底混凝土之间设置1.5mm预铺式非沥青高分子自粘胶膜防水卷材+短纤土工布缓冲层（400g/m2）；防水层采用爬焊机焊接，自粘式防水薄膜在浇筑前注意保护，无破碎、不受污染。①铺设防水层基面应清理得干净平整，对不平整处均采用1∶2.5水泥砂浆圆顺地覆盖处理。②防水层采用机械固定法固定在桩或基层上，固定点距卷材边缘2cm处，钉距不大于50cm，防止配垫片将防水层牢固地固定在基面表面。③相邻两幅卷材有效搭接宽度10cm，要求上幅压下幅搭接，短边搭接缝应错开0.5m以上。④预铺防水卷材隧道施工，长边存在白边时，采用配套双面粘胶粘接覆盖白边，保证粘接面朝向后浇筑结构部分。⑤防水层铺设完毕后，在所有施工缝部位骑缝铺设加强层，加强层宽度为50cm，其中施工缝加强层与防水层自粘满粘。⑥防水层破损部位应修补，补丁满粘在破损部位，补丁粘胶带应面向现浇混凝土。

3 结束语

根据运营监测报告，自2017年12月底开通运营以来，在列车振动荷载、地下水压力、隧道周边回填土等综合作用下，各项监测值稳定，达到安全运营条件，证明该种复合衬砌结构能满足城市轨道运营沉降或上浮的要求。隧道二衬通过采用全包防水设计理念，并结合施工中采取的特殊措施，解决了隧道使用期间易出现渗水等影响运营的难题。