暗挖隧道施工缝钢边止水带防水施工工艺创新研究

时佳 刘国梁

中交隧道工程局有限公司

摘要：21世纪以来我国经济迅速发展，城市化进程加快，城市轨道交通进入大发展的时代，越来越多的地下空间得到了开发利用。地下工程的防水效果直接影响着工程的施工安全和使用效果，受到了人们广泛的关注。矿山法隧道施工中，一般采用中埋式钢边止水带作为施工缝止水。传统钢边止水带的安装常用4根通长定位钢筋定位，费工、费料且不能保证高程及水平居中，经常出现定位偏差。本文结合贵阳市轨道交通2号线一期土建工程施工，对矿山法暗挖隧道施工缝钢边止水带安装定位控制进行了研究探索，使用工程施工中的常规材料，制作了可重复使用的施工缝钢边止水带定位模板，解决了钢边止水带的安装定位问题，达到了止水带准确定位且防水情况良好的效果，值得全面推广。

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2. 研究背景和意义

21世纪以来我国经济迅速增长，城市建设进入了快速发展阶段，城镇化率由2000年的36%达到2020年的60%，城镇人口的快速增长也对公共交通提出了更大的挑战。轨道交通可以灵活机动的满足居民出行的需求，在城市公共交通中的地位举足轻重。

轨道交通施工技术中，矿山法暗挖隧道施工最为常见。传统的矿山法施工技术中，施工缝钢边止水带安装位置的准确性和止水效果往往不能同时保证。在实际施工中经过实践与思考，对施工缝钢边止水带安装定位控制进行了创新研究，实现了止水带准确定位且防水情况良好的效果。

贵阳市轨道交通2号线一期工程土建施工5标位于贵阳市观山湖区，包括两站两区间。其中金岭路站～金朱西路站暗挖区间隧道为双洞单线结构，右线隧道长898.2m；左线隧道长896.4m；大断面长186.2m。金朱西路站～诚信路站暗挖区间隧道为双洞单线结构，右线隧道长497.9m；左线隧道长497.9m；1、2号线联络线长255.5m。两区间地下水位于拱顶以上1～12m，主要为上层滞水。

矿山法暗挖隧道的二衬结构施工缝一般采用钢边止水带进行防水施工。本工程暗挖区间隧道埋深达到26m,地下水位3m,水位较高，因此对工程的防水要求较高。传统钢边止水带的安装常用4根通长定位钢筋定位，不能保证高程及水平居中，经常出现定位偏差，导致了隧道二衬结构施工缝防水效果下降。传统方法耗费材料多、施工时间长，防水效果差，因此，研究矿山法暗挖隧道施工缝钢边止水带防水施工工艺的提高对二次衬砌结构施工缝防水效果尤为重要。

参考以往各施工工艺发现，矿山法暗挖隧道均采用中埋式钢边止水带埋置于衬砌中部。钢边止水带采用搭接热接式,压茬方向顺水流方向, 即上部止水带靠近围岩,下部止水带靠近隧道内壁。钢边止水带采用Ф8钢筋卡和Ф20定位钢筋焊接固定在定型挡头板上,确保钢边止水带质量。但采用Ф8钢筋和Ф20钢筋固定在纵向钢边止水带的施工中，存在止水带不平顺、高低不平、不置中、损坏等问题。并且施工工序比较繁琐严重影响施工进度和施工质量，对钢筋原材不能循环利用，存在极大的材料浪费现象。其他单位也有类似采用角钢作为定位模板的研究，但是将钢边止水带进行穿孔定位，虽然达到了定位准确问题，但对钢边止水带产生了破坏，影响止水效果。针对这种现象，我们进行了不断地研究和重复的试验。隧道二次衬砌结构施工缝防水施工中，为了高效、准确定位施工缝钢边止水带，利用角钢和螺栓制作成一套可循环利用的钢边止水带定位模具。利用此模具定位钢边止水带，可以避免橡胶穿孔，从而保证止水带的完整性。且止水带安装居中，定位准确，搭接良好。在加快施工效率的同时也令止水效果达到了很好的提升。

二、施工工艺

在采用钢筋安装固定纵向钢边止水带的施工中，存在止水带不平顺、高低不平、不置中等问题，为了解决现场这些问题，现采取如下加工定位方法。

2.1、材料选择

∠63×40×5角钢9m两根，M16螺栓14个、螺帽14个。吊环14个。

角钢 螺栓 吊环

2.2、定位装置加工

（1）角钢内侧底部每隔1.5米满焊焊接固定一个螺帽。

（2）角钢焊接螺帽位置外侧顶部每隔1.5米满焊焊接固定一个吊环。

2.3、施工固定方法

（1）角钢内侧未焊接螺帽一侧紧贴钢边止水带的钢边，角钢底部与钢边止水带边缘保持平齐。

（2）安装后拧紧所有螺栓，使螺栓顶住钢边止水带边缘，通过螺栓与角钢紧紧夹住止水带。

（3）将固定好的止水带置于矮边墙中间，钢边止水带中间部位使之与模板顶面平齐。

（4）通过角钢顶面吊环与仰拱纵向主筋固定。

2.4、施工注意事项

（1）施工浇筑边墙混凝土时，要注意混凝土入模的速度以及方向，防止混凝土对定位装置产生较大的冲击而偏位。

（2）注意混凝土的振捣，防止振捣棒使止水带产生偏移。

（3）施工完后及时清理残留在角钢和螺栓的混凝土，方便拆卸下次使用。

（一）采用钢筋安装固定钢边止水带

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3. 采用角钢安装固定钢边止水带

三、两种施工工艺经济成本对比

在二次衬砌结构施工缝防水施工中，采用钢筋固定止水带需要在止水带上进行穿孔操作，且止水带底部固定的钢筋随混凝土浇筑埋于结构之中，不能重复利用。而利用钢边止水带定位模具定位止水带，保证橡胶条完整性的同时可以实现定位模具的重复利用，达到了经济适用的效果。本工程在传统工艺与创新工艺进行经济成本对比分析可发现：单线长度3232m的隧道施工中，利用钢边止水带定位模具进行二衬结构施工缝止水带施工可以节省25858m的Ф20钢筋投入，此批钢筋总重63.87吨，价值20.44万元；而创新工艺制造钢边止水带定位模具的造价仅为1152元，可以节约20.32万元。

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5. 结论

经现场施工实践验证，对传统工艺与创新工艺在二衬结构施工缝防水施工中进行施工效率、成本造价与防水效果三方面的比较分析，发现施工缝钢边止水带定位模板能更好的保证止水带在施工过程中的顺直和位置准确，同时由于其可循环使用和简易操作，大大节省了材料和人力，兼顾了适用、经济、美观三个方面。

此外，施工缝钢边止水带定位模板不仅可以应用在矿山法隧道二次衬砌施工缝防水中，同时可以应用在在地下车站施工等地下工程防水施工中，具备良好的推广性。

参考文献

[1]陈超，城市地铁盾构法施工技术经济分析 [J] 《施工技术》 2005.2.

[2]楼顺峰，刘嘉斌，地铁施工用盾构机选型及施工组织 [J] 《价值工程》 2010，15