隧道工程冬季施工方案范文

导语：如何才能写好一篇隧道工程冬季施工方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：大断面公路 隧道工程 盾构法 施工技术

中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0018-02

Abstract： With the application and popularization of shield construction technology， the construction technology of shield tunneling is also playing an important role in the construction management of tunnel construction in large section highway， which is the inevitable trend of future tunnel construction management. Therefore， we must attach great importance to the construction of the shield tunneling technology of the large cross-section highway tunnel construction technology， and continuously improve the application level of the shield construction technology， and effectively promote the development of modern and efficient tunnel construction technology.

Key Words：Large section highway；Tunnel engineering；Shield method；Construction technology

由于社会与科学设计技术水平不断提升，各种隧道施工技术不断发展，隧道盾构法施工技术以其高效、实用的优势受到广泛应用，在保证良好的施工质量的同时实现高效的技术，特别是在大断面公路的隧道工程中，对盾构法施工的要求不断提升，传统落后的施工技术已经难以实现现代隧道施工的需求。所以，在大断面公路的隧道工程中，强化盾构法施工技术应用的要求至关重要。由此可见，在社会经济发展中，大断面公路的隧道工程盾构法施工技术具有巨大的意义与价值。该文主要针对大断面公路的隧道工程盾构法施工应用情况，结合某大断面公路的隧道工程实例，从施工难点、应对措施、施工实施要点、实施效果等方面对大断面公路的隧道工程盾构法施工技术应用进行了研究。

1 大断面公路盾构法隧道施工技术难点和应对措施

1.1 大断面公路盾构法隧道施工难点

作业期间，盾构隧道进洞施工时便出现了3次这类情况，虽然实施了抢修与封堵处理，依然给附近环境带来了不利影响。当出现过冻时，盾构机掘进效率下降，造成的顶力与扭矩将会使盾构面临更大阻碍，再者由于此时的温度偏低，设备常常会被冻牢；当出现欠冻时，冷冻交圈难以符合冷冻加固处理标准，此时产生冷冻盲区，造成进洞施工止水等得不到保障。

1.2 大断面公路盾构法隧道施工技术措施

（1）进洞口进行多重、不同形式的加固。其具体实施方法为：地基加固采用φ850 mm的三轴深层搅拌桩；搅拌桩与地墙间约30 cm空隙处采用水平局部冻结加固地层方式进行完全胶结，以达到止水目的，同时对加固效果进行理论计算、实测数据推算、开孔检查，使盾构机进洞时冷冻效果达到最佳；搅拌桩增加550根高压旋喷桩，使整个加固体沿轴线方向厚度达到8.9 m，并将整个体予以封闭，使整个加固体可以完全包裹整个盾构机；高压旋喷预埋劈裂注浆管，若发生漏水、漏泥时可进行应急注浆。

（2）按照推进尺度，盾尾离开建筑、冷冻拔管、切口到达地墙前需要停机，同时利用注浆孔完成双液浆打环箍，消除管片、土体两者间的缝隙，防止水、泥、沙等到达洞门。

（3）盾尾离开建筑时，不再同步注浆，然后通过转驳泵实现壁后注浆，且调整配合比，提高浆液强度。

（4）进行二次进洞施工，同时补充1环管片，一方面保证外封，另一方面节省月亮板封堵时间，降低风险。

（5）加固结构外侧需要部署5口减压降水井，切掉外排钢筋后启动减压降水井，能够使外侧水平在一定时间明显减小。

（6）洞圈中需要配备盾尾刷，同时嵌入盾尾油脂，从而起到防水作用。

（7）全面监测建筑沉降情况，做到信息化施工，结合所得信息随时修正推进施工参数。

（8）将二次建筑倾斜度检测工作确定成日常任务。

（9）制定完善的应急处理方案，具体如下：设立领导组、现场负责小组、抢险组，如果出现险情，可以及时开展抢修工作，保证其他人员的安全；盾尾外壳开设钻取4个孔，险情出现后能够快速注浆处理；提前预备各种应急所需物资，包括注浆泵、水泥、黄砂等，险情出现后能够及时封堵，防止其进一步恶化。

1.3 大断面公路盾构法隧道施工技术准备措施

开展大断面公路隧道工程建设施工应当全面仔细审查和核对工程项目图纸，同时要对有关专业图纸进行严格把关，保证项目施工有正确的依据。在这个过程中，如果发现图纸中存在不合理之处，则应立即改正和完善。如果设计图纸与最佳图纸的差异较大，应马上对其进行调整，并修改现实中相应的施工空间。是否具备科学有效的施工方案直接决定了大断面公路隧道工程施工进度的快慢。因此，应对施工方案进行科学合理规划，为大断面公路隧道工程施工顺利进行提供保障。缩减工程造价成本，优化大断面公路隧道工程周期，充分保证大断面公路隧道工程质量。另外，大断面公路隧道工程方案的确定还应该充分考虑大断面公路隧道工程建设工程施工结构与施工工艺等内容。

1.4 大断面公路盾构法隧道季节施工技术措施

在雨季施工时，应当在现场施工集中建立排水、集水和排污系统，保证施工场地中不会集中过多雨水。浇捣混凝土的过程中，必须随时掌握好天气动态，保证雨天不进行施工，特殊状况除外，但必须有效做好防雨措施，提前准备好足够的油布、塑料薄膜等防雨遮盖措施材料，并调整混凝土塌落度，做好计量测试工作，准确测量定砂、石含水量等工作，制定合适的施工配合比，不断改进混凝土施工技术，保证良好的混凝土施工质量。

冬季施工时，要保证混凝土在未受冻之前达到临界强度，且在后续做好长期养护工作，保证混凝土达到合适强度后再拆模。在达到5 ℃以上混凝土再入模。搅拌砂浆材料防止存在冰冻块物，若产生冰冻，应立即在材料上覆盖塑料薄膜与草包。在浇筑混凝土前，必须清除干净模板与钢筋上的冰雪，有效建立良好的冬季施工测温制度。

1.5 大断面公路盾构法隧道施工管理措施

在进行建设大断面公路隧道工程过程中，应保证施工良好的质量，因为工程建设与经济、行政、技术等各方面内容有紧密的联系。对施工原材料、人员、方法、环境、机械设备等因素进行严格监督管理，保证良好的大断面公路隧道施工质量与较高水平的技术。唯有符合以上各个条件，施工质量才能不断提高。在对大断面公路隧道工地进行检查时，要对检查结果进行严格全面分析，规划施工质量预期要求，并对检查结果与施工管理进行相应地调整。保证项目施工保质保量地完成，进而达到预期目标。

2 大断面公路盾构法隧道施工技术应用实施效果

2.1 大断面公路盾构法隧道施工实施要点

施工时应注意以下几个要点。

（1）扩大进洞口加固规模，确保加固体彻底覆盖盾构机。

（2）注意进洞口施工位置的处理，首先需要进行地面加固，可选择三轴搅拌机来完成。

（3）若是土体部分选择冻结法进行处理，条件允许时应当实施水平冻结，具体施工阶段，必须准确掌控冻结程度，避免出现过冻或者欠冻。冷冻拔管过程应当谨慎，防止管体断裂，且需要提前明确断裂后的应急方案。

（4）进洞口安排降压井，盾构机进洞，可以使附近水位在一定时间明显减小。

（5）进洞施工期间，注意二次进洞问题，管片部署时需要在尾环显露洞圈，同时方便月亮板外封。

（6）综合对比、分析各项注浆施工方案，选择最佳方案消除管片、土体两者间的缝隙。

（7）进洞前安排正常停机的时间与有关任务。

（8）信息化控制，使地面、附近构筑物得到全方位监测，结合所得信息随时修正推进施工参数，协调注浆作业。

2.2 大断面公路盾构法隧道施工效果

综合以上技术手段进行处理，该工程盾构期间，由砂性土层穿过建筑时可以正常进洞，且没有出现漏水、漏泥等情况，附近建筑、地表状态符合设计标准。由于盾构面对的是砂性土质环境，穿过构筑物进行进洞施工时，存在一定风险，所以该工程可作为后期相关工程的经验参考，现实意义明显。

3 结语

综上所述，我国必须高度重视大断面公路的隧道工程盾构法施工技术管理，一切从工作的实际情况出发，不断提升盾法施工技术的应用水平，有效促进我国实现现代化、高效化的隧道施工技术发展。

参考文献

[1] 黄卫.花岗岩残积土盾构施工对周围环境的影响分析 [D].合肥：安徽建筑工业学院，2012.

[2] 马可栓.盾构施工引起地基移动与近邻建筑保护研究 [D].武汉：华中科技大学，2008.

[3] 张新金.盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站关键技术研究[D].北京：北京交通大学，2010.

[4] 欧孝夺，吴红营，黄颂扬，等.超大断面箱形明挖隧道施工监测与力学特性分析[J].土木工程学报，2013（7）：133-140.

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关键词：公路隧道；特殊地段；施工方法

中图分类号：U459.2 文献标识码：A

1 工程简介

杭瑞高速大兴至思南段一隧道，左线长2137m，右线长2158m，出口的两个洞口在施工到约300m的地方，地质发生了很大变化，其地质变化频繁，以强风化灰岩和黄土夹特大孤石这两种地质为主且常会出现溶洞，溶洞内地质为黄土夹特大孤石，黄土含水量很大，孤石与黄土之间无粘结力。

2 软弱围岩的施工方法

2.1 一般软弱围岩的施工方法

隧道出现一般的Ⅳ级，Ⅴ级围岩时，采用三台阶七步开挖法开挖。“三台阶七步开挖法”，以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。

第1步:施作超前支护后，开挖弧形导坑，预留核心土，施作拱部初期支护。第2，3步:开挖左右侧阶并施作初期支护。第4，5步:开挖左右侧下台阶并施作初期支护。第6步:分别开挖上、中、下台阶核心土。第7步:开挖仰拱并施作初期支护封闭成环。采用“三台阶七步开挖法”施工，可以合理的分解隧道结构承受的围岩压力，减少隧道沉降，达到安全、高效施工的目的。

2.2 洞身围岩差，但隧底围岩好的地质条件下的施工方法

在隧道的施工过程中，出现了洞身为强风化灰岩但底板及底板以上1m多的位置为微风化灰岩的这种地质情况。按照设计图纸来判定这种地质情况应该按照Ⅴ级来施工，按照Ⅴ级来施工就要施作仰拱，对隧底围岩造成扰动，对隧道的受力不好。经过业主、设计、监理、施工四家共同研究决定采用Ⅳ级加强(不设仰拱)的支护参数。开挖采用“三台阶七步开挖法”，初期支护参数如下:Ф25超前锚杆，4.7m长，环向间距0.5m，21根;工字钢支撑，纵向间距1.0m；Ф25自钻式锚杆和Ф25全长药包锚杆，长度3.0m，间距1.0m×1.0m；Ф8钢筋网，网格间距25cm×25cm，全断面挂设;喷混凝土，25cm厚C25混凝土;衬砌混凝土，C25混凝土40cm厚。这样不仅保证了施工安全和施工质量，也提高了施工进度。

3 公路隧道通过溶洞时的施工方法

3.1 对是否出现溶洞做出预测

3.1.1 使用TGP206型隧道地质超前预报系统对掌子面以前的地质进行预测。

3.1.2 通过地表观测，若地表出现以下情况，可以初步判断岩层中存在溶洞或暗河。

四周汇水的洼地内有明显的积水或地表水消失。

草木丛生和地表塌陷以及冬季冒气地段。

地表有落水洞或天然竖井的存在。

3.2 溶洞给施工带来的困难

溶洞位于拱顶时，围岩容易坍塌，洞穴处理困难。溶洞位于隧底时，充填物松软而且深度大，隧道基底加固困难。隧道穿越溶洞充填物时，围岩软弱，容易坍塌，施工进度缓慢。溶洞内有水流时，水的堵、排困难。

3.3 溶洞的处理方法

3.3.1 溶洞位于拱顶时

第一步：从洞外拉碴回填掌子面，填碴高度为距拱顶3m左右，挖机整平形成一个作业平台;第二步:安装混凝土泵送管道，分别在左侧拱部、拱顶、右侧拱部各安装2根，共计6根混凝土泵送管道，拱顶管道接到溶洞最高处;第三步：在填碴形成的作业平台上采用砂袋施作封堵墙，砂袋码在已支护好的安全地带，砂袋码放宽度为1.5m以上，确保泵送混凝土过程中不被挤倒;第四步:泵送C20混凝土，厚度为拱顶以上5m;待混凝土达到一定强度后，溶腔内采用泵送轻型材料粉煤灰回填密实;第五步:处理完毕后按照“三台阶七步开挖法”进行开挖，加强支护。溶洞处理方案如图所示。

3.3.2 溶洞位于隧底时

当位于隧底的溶洞较小时，一般采取回填的封闭的施工方法。

当溶洞较大较深时，不宜采用堵填封闭的方法，或充填物松软不能承载隧道结构时，可采用梁、拱跨越。跨越的梁端或拱座置于稳固可靠的岩层上，必要时灌注混凝土加固，溶洞中间的墩柱可采用桩基础。

3.3.3 穿越溶洞充填物时

在溶洞充填物中开挖，当充填物较松软时，可采用插钣法(工字钢或槽钢等)，通过围岩量测确定出合适的预留沉降量;充填物为石块堆积时，可在开挖前预压砂砾及水泥砂浆加固。

3.3.4 溶洞内有水流时

遇到溶洞内有水流时，宜排不宜堵，查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管等泄水设施将水流排到洞外。

当岩溶水流位置在隧道顶部或高于隧道顶部时，在适当的位置开槽引水，将水位降低到隧底以下，再进行引排。

3.3.5 溶洞的其他处理方法

在岩溶地区施工，有的溶洞处理耗时且困难时，可采取迂回导坑绕过溶洞，继续进行隧道前方施工，并同时处理溶洞，以此来加快施工进度。绕行开挖时，应防止洞壁失稳。

4 岩溶地区施工应注意的问题

做好超前地质预报工作。反坡施工时，应备有足够数量的排水设备。在岩溶地段爆破时，应做到多打眼，打浅眼，控制装药量。施工中对溶洞顶部要经常检查，及时处理危石，当溶洞较高且顶部破碎时，应先喷射混凝土进行加固。在到达溶洞边缘时，对掘进、支护、排水等工作加以妥善安排。

结论

隧道施工时一定要做好超前地质预报工作，为隧道的施工提供指导性意见。隧道在遇到特殊地质施工时，在将设计文件研究透彻的同时，要保持“岩变我变”的原则，及时与各方沟通，确定出合理施工方案。隧道在遇到溶洞时，有水时采取“以堵为辅、以排为主”的施工方法，无水地段的处理方法可总结为填堵、跨越、绕行。

参考文献

[1]周爱国.隧道工程现场施工技术[M].

[2]朱汉华.尚岳全.公路隧道设计与施工新法[M].

[3]洪阳.长岭隧道破碎地段全断面掘进施工技术应用[J].

[4]干昆蓉，杨毅，李建设.某隧道岩溶突水机制分析及安全岩墙厚度的确定[J].

[5]关宝树.岩质隧道的围岩压注止水技术[M].

[6]刘招伟.圆梁山隧道岩溶突水机理及其防治对策[D].

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【关键词】冬期施工；混凝土；温度控制；热工计算

1 工程概况

神华准池铁路朔州隧道位于山西省朔州市境内，全长11299m，隧道里程DK128+656～DK139+955，为双线特长隧道。除出口段位于1200m半径的曲线上，曲线进入隧道352.6m余均位于直线段上。洞内纵坡为3.0‰/5488m、-7.0‰/5800m、3.0‰/5m，基本呈对称的人字坡，共设计进、出口和5个斜井辅助施工，合同工期574d。工期紧，安全风险大。全隧设有4座斜井和进、出口6个作业工区掘进施工，朔州隧道地处雁北高寒区，施工期经历两个冬期，每年冬期从11月到次年4月初，历时5个月。

2 冬期施工温度控制要求

1）当环境昼夜平均气温连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土工程按照冬期施工方案组织施工；

2）混凝土拌合站环境温度要在10℃以上；

3）混凝土入模温度不低于5℃，搅拌时间较常温延长50%，水加热不应超过80℃；

4）喷射混凝土时环境温度、材料温度不应低于5℃。

3 混凝土热工计算标准

按照《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008），《铁路混凝土工程施工技术指南》，《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁道部铁建设[2010]120号文）对混凝土的各项要求，确定在不同环境温度下的入模温度：

1）根据确定的入模温度，利用混凝土运输温度损失计算公式，计算对应于某一环境的混凝土拌和物的出机温度；

2）然后利用混凝土拌和物出机温度计算公式，计算混凝土拌和物温度；

3）利用混凝土拌和物温度计算公式，计算在混凝土原材料所能达到的温度条件下混凝土拌和物温度，混凝土拌和物温度应大于通过环境温度计算得出的结果。否则，就应加强混凝土原材料温度保证措施，使混凝土拌和物温度满足要求。

4 热工计算

4.1 混凝土运输温度计算

根据朔州地区历年气象资料，冬期11月到次年3月份日平均气温，选择环境温度0℃和-15℃两种情况，进行混凝土拌和物热工计算。混凝土采用灌车运输，先计算环境温度为-15℃时，混凝土在运输过程中的温度损失：

ts=（at1+0.032n）（T1-Ta）

式中ts――运输过程温度损失；

a――温度损失系数（hm-1），当混凝土搅拌输送车时，a=0.25；

t1――混凝土自运输至浇筑现场的时间（h）取0.3h；

n――混凝土运输次数，取2；

T1――混凝土拌和物的出机温度（℃），按10℃时；

T2――混凝土拌和物经运输至成形完成时的温度（℃）即入模温度；

Ta――运输时的环境温度（℃），取-15℃。

所以，ts=（0.25×0.3+0.032×2）（T1+15℃）=0.139T1+2.085℃=3.475℃

按照施工实际，混凝土浇筑时入模温度要求（10℃），T2≤T1-ts

（T2≤10℃-3.475℃=6.525 入模温度要求 5℃≤出机温度-损失温度后6.525℃）

即：T1-0.139T1-2.085℃≥10℃（14.04-0.139×14.04-2.085=10.003反算而得）

所以0.861 T1≥12.085℃

T1≥14.04℃

取T1=14.04℃

如果按气温-20℃计算时，温度损失为ts=0.139T1+2.78℃=5.85℃

出机温度T1-0.139 T1-2.78℃≥10℃，（15-0.139×15-2.78=10.135反算而得）

T1≥15℃

取T1=15℃

4.2 混凝土拌和物出机温度计算

根据以上计算，取T1=14.04℃

由公式：T1=T0-0.16（T0-Tb）

得：T0=（T1-0.16Tb）÷0.84=14.81℃

式中：T0――混凝土拌和物温度（℃）

T1――混凝土出机温度（℃），由第一步计算，取14.04

Tb――拌和机棚内温度（℃）应采取保温措施，取10℃

4.3 混凝土拌和物温度计算

水加热按60℃，水泥、砂石料温度5℃，根据配合比每方混凝土用水泥、水、砂、石用量分别为417kg、143kg、616kg、1197kg，砂石料设保温棚，实测含水量，砂子2%，石子1%，根据公式：

T0=[0.9（WCTC+WSTS+WgTg）+4.2TW（WW-PSWS-PgWg）+C1（PSWSTS+PgWgTg）-C2（PSWS+PgWg）]÷[4.2WW+0.9（WC+WS+Wg）]得T0=15.52℃>14.81℃（能满足要求）

式中：T0――混凝土拌和物温度；

WW、WC、WS、Wg――水、水泥、砂、石的用量（kg）

TW、TC、TS、Tg――水、水泥、砂、石的温度（℃）

PS Pg――砂、石的含水率（%）

C1――水的比热容（kJ/（kg・k ））

C2――冰的溶解热（kJ/kg）

当骨料温度>0℃时，C1=4.2，C2=0

当骨料温度≤0℃时，C1=2.1，C1=335

同以上计算，当环境温度为0℃时，T0应大于11.92℃，

1）按照-水、水泥、砂石料的温度分别为45℃、5℃、5℃，根据以上公式计算，得：T0=12.6℃>11.92℃，满足要求。

2）按照-水、水泥、砂石料的温度分别为80℃、0℃、0℃，根据以上公式计算，得：T0=12.18℃>11.92℃，满足要求。

5 计算中的关键温度

1）规定性温度：混凝土进入冬期施工的温度要求，混凝土入模要求；

2）环境类温度：当地环境温度、搅拌棚温度；

3）混凝土原材料温度：水温、水泥、砂石料温度，采取什么保温措施。

6 结束语

由以上计算可知，混凝土搅拌时所需水温均满足《铁路混凝土工程施工技术指南》要求拌和水的加热温度不宜高于80℃的条件，当环境温度在零度这一临界点时，水泥、砂石料的温度为5℃，水温≥45℃就能满足冬季施工混凝土的要求，水泥、砂石料的温度为0℃，水温要达到80℃才能满足冬季施工混凝土的要求。当环境温度在-15℃，水泥、砂石料的温度为5℃，水温要达到60℃才能满足冬季施工混凝土的要求。可见保证水温在45～80℃，水泥、砂石料的温度在0～5℃这一范围是保证混凝土拌和物温度的一个关键。一般气温在-15℃的情况很少，现场对入模温度进行监控量测，确保在10℃以上浇筑混凝土。隧道进洞200m以后洞内温度在10℃以上。

准池铁路朔州隧道经过2个冬期的混凝土施工，设有3个混凝土集中搅拌站，通过现场热工计算，采取搭建保温棚，确保了冬期混凝土施工质量。

【参考文献】

[1]张旭升.大跨度双线连续梁冬季施工养护控制浅谈[J].山西建筑，2010（08）.

[2]王树军.浅谈混凝土冬期施工[J].山西建筑，2010（15）.

[3]刘其.宿迁市市府东路特大桥冬季施工措施研究[J].山西建筑，2010（30）.

[4]冯斌进.冬季施工保证措施[J].山西建筑，2011（02）.

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关健词:隧道;防渗漏;技术因素;治理措施

一、隧道渗漏水的主要原因

引起隧道渗漏水的原因很多，具体原因如下:

1.设计上的原因

(1)由于某种原因，隧道设计在山沟破碎带或断带上又未进行防排水处理，地表水大量补给地下，最终造成隧道渗漏;

(2)对不稳定的地基没有进行处理造成地基不均匀沉降，导致补砌结构出现缝或隙，从而产生渗漏现象;

(3)拆模时间过早，或围岩压力过大超过衬砌体的设计荷载等，都能使衬砌内应力超过其破坏强度而导致隙和缝。

2.施工原因

(1)混凝土没有按放水级配设计施工，在地下水压力较大的地方，由于抗渗标号低于相应水压，从而出现渗水现象。

(2)混凝土捣固不密实，形成蜂窝，因而局部渗漏较多。混凝土在硬化过程中，由于多余水分(未起水滑作用的游离水分)的蒸发，在混凝土中形成透水的开放性毛细管路，尤其是混凝土拌合物在沉降水过程中析出的一部分备挤向上面，一部分聚集在集料颗粒上面形成透水的管。

(3)衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。

(4)灌注混凝土的工作未加处理或处理不当，产生结合不严的漏水缝隙。

(5)先拱后墙或先墙后拱施工的拱墙连接处填不严，形成渗漏。

(6)预留孔洞没有按防水要求处理也会形成渗漏通道。

3.衬砌周围的天然水PH值超标对衬砌混凝土具有一定的腐蚀性，常见的有碳酸性，酸盐性加镁盐性腐蚀。

二、隧道防水技术及施工措施

1.防水混凝土防渗漏

混凝土是一种非均性材料，从微观上看属于多孔体，体内含有许多大小不同的微细孔隙。这些孔隙或因不同分为施工孔隙(由于浇灌、振捣质量的不良所引起)和构造孔隙(由于配比不当等原因索引起)。防水混凝土是从材料和施工两方面抑制和减少混凝土内部孔隙的生成，改变孔隙的特性(形状和大小)，堵塞漏水通路提高混凝土本身密实性来达到防水的目的。它可分为防水混凝土，外加剂混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。

(1)普通防水混凝土

普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高自身的密实度和抗渗性的一种混凝土。要配制出质量良好的防水混凝土，一定要遵循以下技术要求:

a.水灰比不得大于0.6。

b.混凝土的水泥用量不小于300kg/m3。

c.含砂率尾30～40%，灰砂比1∶2～1∶2.5。

(2)外加剂防水混凝土

外加剂防水混凝土是依靠掺入少量有机或无机物外加剂来改混凝土的和易性，提高其密实性和抗渗性，以适应工程防水需要的一种混凝土。按所掺外加剂的种类不同可分为减水剂防水混凝土，加气剂防水混凝土，三醇胺防水混凝土和化铁防水混凝土。

a.防水混凝土

减水剂对水泥有强烈的分散作用，提高了混凝土的和易性。因此掺入减水剂后，可大大降低拌和用水，这样就减少了游离子，可以改善混凝土孔隙的分布，其孔径剂总孔隙率均显著减少，混凝土的密实性和抗渗性从而得提高。在使用时，木钙、糖蜜得掺量占水泥重量的0.2%～0.3%，超过0.3%时，将使用混凝土强度降低剂过分缓凝。

b.加气剂防水混凝土

c.三乙醇胺水防水混凝土

d.氯化铁防水混凝土

氯化铁防水剂的主要成分是三氯化铁和氯化亚铁，掺入适量的氯化铁防水剂，可以大大提高混凝土的抗渗透性。是几种常用外加剂防水混凝土中抗渗性最好的一种。

氯化铁防水剂的掺量一般以3%为宜，掺量过多，对钢筋锈蚀，混凝土干缩和凝结时间都有影响;掺量过少，则效果不显著，水灰比应不大于0.55，拌和水中应扣除防水剂的含水量，水泥用量不少于310kg/m3，坍落度为3～5cm。冬季配置氯化铁防水混凝土时，应采用硅酸水泥，为了加速凝固，可将氯化铁防水剂掺量适当提高但不大于5%。

(3)膨胀水泥混凝土

膨胀水泥混凝土依靠水泥本身在水化硬化过程中形成大量体积增强大的结晶体，并产生一定膨胀能来减少或消除混凝土的体积收缩提高混凝土的抗裂性，从而提高混凝土的防水的能力，这是一种从内因解决混凝土抗渗性的新途径。

2.各种缝隙防漏

混凝土衬砌一般有三种缝隙，即施工缝、伸缩缝、沉降缝。这缝隙都是地下隧道渗漏的主要部位，必须注意处理。

(1)施工缝是衬砌混凝土间歇灌注时造成的，是防水工程的薄弱环节之一。一般在灌注第二次混凝土前，将第一次衬砌接头表面刷洗干净，铺上20～25m厚的水泥砂浆。

(2)沉降缝又称变形缝，是为防止不均匀沉降引起衬砌的开裂而设置的。伸缩缝是考虑混凝土的热胀冷缩而设置的缝隙。这两种缝隙也是渗漏水的主要通道。防水措施有沥青防水、沥青木板或橡胶带防水等方法。其中橡胶防水适用要求较严的衬砌工程。

3.疏排水

对一般性围岩裂隙渗水，采用相应的疏排水措施，将地下水引出，减轻地下水对衬砌结构的压力，有利于更好地进行防水，具体方式常采用盲沟、洞内排水沟及沉井等。

三、防水混凝土工程的施工

防水混凝土工程质量的好坏不仅取决于混凝土本身及其配比，而且施工过程中的各种工序对其质量有一定的影响，因此施工时，必须严格控制施工环节，避免一切可能造成渗漏的隐患。

(1)材料配合比必须认真按设计要求确定。

(2)严格检查、化验各种原材料，确保材料质量。

(3)防水混凝土施工，应尽可能一次浇灌完成，尽可能加长每次砌长度，以减少施工缝。

(4)做好基坑排水工作，严防地下水及地面水流入基坑造成积水，影响混凝土正常硬化，导致混凝土强度及抗渗性下降。

(5)混凝土运输过程中，要防止产生离析和坍落度损失。

(6)混凝土必须振捣密实，采用机械振捣时插入式振捣器插入，间距不超过有效半径的1.5倍，要避免欠振、漏振和过振，要避免振捣器触及模板、止水带及埋设件等。

(7)要加强混凝土的养护，为防止混凝土表面出现裂缝，不宜过早拆模。

四、渗漏水处理施工工艺

1.检查墙面，标出渗漏水部位，根据渗漏水情况，确定处理方案。

对于点及裂纹渗漏水的，采用凿槽堵漏方案;对于面渗漏水的，视渗水轻重程度分别采用堵漏和注浆方案;对于施工缝的渗漏水，将采用注浆方案。但也不是绝对的，要根据具体情况，综合分析漏水原因而采取最适宜的处理方案。

2. 堵漏施工工艺

(1)对于裂缝渗漏水，沿裂缝剔凿出宽深各为20mm、40mm的凹型槽，对于渗漏点，则以渗漏点为圆心凿洞，孔洞直径为10～30mm，深为20～40mm，孔洞尽量保持与基面垂直。另外，凿连续墙槽缝要适当加深加宽，按接缝两边的疏松程度而定。

(2)彻底清理并清洗凹型槽及孔洞;

(3)取适当量的堵漏材料加水拌制成泥状，搓成条形或锥形，迅速将胶泥堵漏到槽(洞)中，并用力挤压密实，保持45～60秒不动。

(4)对漏水情况严重的，将采用注浆施工方案。

3.注浆、引流施工工艺

注浆主要是在施工缝部位，该部位主要是由于浇筑混凝土时处在模板的端头部位，部分施工缝处由于工人施工时操作不到位，混凝土不能完全密实填充，尤其在拱顶部位，这样，该处的膨胀型止水条便起不到止水的作用，同样，由于止水条安装不规范，在施工缝整个断面上，都会有漏水的可能，而这种情况也比较普遍，因此用采注浆的方法可达到较好的堵漏效果。

(1) 查渗漏点

将基层表面擦干，立即均匀撒一层干水泥，若表面有湿点或印湿线，即为漏水孔、缝，从而确定渗漏部位。

(2) 凿眼及钻孔

先以渗漏点为中心点凿一直径约100mm，深度约40mm的凹坑，再用冲击钻或专用打孔设备，自渗漏点向砼内打Φ20mm的孔Ⅰ，孔深200～300mm，以同样的方法在同一断面的拱顶部位打孔。

五、结束语

通过施工实践，采取上述施工技术，很好的控制了结构的渗漏水现象，为同类隧道工程结构的渗漏水处理积累了一些经验，隧道防水，除了施工和技术方面的因素外，加强管理也是一个至关重要的因素。用长远发展的眼光看，只有加强管理，努力提高整体技术水平，才能保证工期，创优质工程，才能获得良好的经济效益和社会效益，企业才能得以发展。

参考文献

1.《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2001)—— 中国工业出版社出版

篇5

【关键词】预制桩；灌注桩；建筑工程；应用

1. 常见桩的类型

1.1 摩擦型桩。

1.1.1 摩擦桩。

外部荷载主要通过桩身侧表面与土层之间的摩擦阻力传递给周围的土层，桩端只承受部分荷载，一般不超过10%。如打在饱和软土地基和松砂地基中的桩。这类桩基的沉降较大，稳定时间也较长。

1.1.2 端承摩擦桩。

在外部荷载作用下，桩的端阻力和侧摩阻力都同时发挥作用。如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土和砂、砾持力层的桩。这类桩的侧、端阻力所分担荷载的比例，与桩径、桩长、土层的摩擦系数以及持力层的承载力有关。

1.2 端承型桩。

1.2.1 端承桩。

外部荷载通过软弱土层，由桩身直接传给桩端的基岩，桩的承载力由桩端基岩提供，一般不考虑桩侧摩擦阻力的作用。如武汉长江大桥的管柱基础。

1.2.2 摩擦端承桩。

桩顶荷载主要由桩端承受，如通过软弱土层桩端嵌入基岩的桩，由于桩的长细比很大，在外部荷载作用下，桩侧摩擦阻力也起到部分作用，但桩侧阻力小于桩端阻力。

1.3 按桩身材料分类。

1.3.1 砼桩。

（1）预制砼桩。

可在工厂集中生产，也可在场地附近预制。一般为400×400或500×500，单节长10米左右，现南京广泛使用的预应力砼薄壁管桩，外径为350～500，壁厚60～80，管长7m～11m等。在南京的小高层建筑中已被广泛应用。

（2）灌注砼桩。

是用桩机设备在施工现场就地成孔或采用人工挖孔，在孔内放置钢筋笼，其深度和直径根据工程地质勘察报告，由设计单位确定。在南京各类建筑中也已广泛地使用。

1.3.2 钢桩。

主要采用型钢和钢管两大类，作临时支挡结构或永久性的码头工程。H型钢和I型钢桩则主要用作支承桩。钢管桩则由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。H型钢桩，在南京模范马路穿越玄武湖隧道工程中作基坑支护桩使用，上海宝钢曾使用直径为900的钢管桩。

上述几种桩型中，最常用的为预制桩和就地灌注桩。

2. 预制桩的特点和适用条件

2.1 预制桩的特点。

2.1.1 桩的单位面积承载力较高。

由于其属挤土桩，桩打人后其周围的土层被挤密，从而提高地基承载力。

2.1.2 桩身质量易于保证和检查；适用于水下施工；桩身砼的密度大，抗腐蚀性能强；施工工效高。因其打人桩的施工工序较灌注桩简单，工效也高。

2.1.3 预制桩单价较灌注桩高。预制桩的配筋是根据搬运、吊装和压人桩时的应力设计的，远超过正常工作荷载的要求，用钢量大。接桩时，还需增加相关费用。

2.1.4 锤击和振动法下沉的预制桩施工时，震动噪音大，影响周围环境，不宜在城市建筑物密集的地区使用，一般需改为静压桩机进行施工。

2.1.5 预制桩是挤土桩，施工时易引起周围地面隆起，有时还会引起已就位邻桩上浮。

2.1.6 受起吊设备能力的限制，单节桩的长度不能过长，一般为10余米。长桩需接桩时，接头处形成薄弱环节，如不能确保全桩长的垂直度，则将降低桩的承载能力，甚至还会在打桩时出现断桩。

2.1.7 不易穿透较厚的坚硬地层，当坚硬地层下仍存在需穿过的软弱层时，则需辅以其他施工措施，如采用预钻孔（常用的引孔方法）等。

2.2 预制桩的适用条件。

2.2.1 持力层上覆盖为松软土层，没有坚硬的夹层。

2.2.2 持力层顶面的土质变化不大，桩长易于控制，减少截桩或多次接桩。

2.2.3 水下桩基工程。

2.2.4 大面积打桩工程。由于此桩工序简单，工效高，在桩数较多的前提下，可抵消预制价格较高的缺点，节省基建投资。

2.2.5 工期比较紧的工程，因已在工厂预制，缩短工期。

3. 灌注桩的特点和适用条件

3.1 特点。

3.1.1 适用于不同土层。

3.1.2 桩长可因地改变，没有接头。目前钻孔灌注桩的直径已达2.OM，有的桩长达88M，如上世纪80年代修建的济南黄河斜张桥的钻孔灌注桩直径为1.5M，长达82～88M。

3.1.3 仅承受轴向压力时，只需配置少量构造钢筋。需配制钢筋笼时，按工作荷载要求布置，节约了钢材（相对于预制桩是按吊装、搬运和压桩应力来设计钢筋）。

3.1.4 单桩承载力大（采用大直径钻孔和挖孔灌注桩时）。

3.1.5 正常情况下，比预制桩经济。

3.1.6 桩身质量不易控制，容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象。

3.1.7 桩身直径较大，孔底沉积物不易清除干净（除人工挖孔灌注桩外），因而单桩承载力变化较大。

3.1.8 一般不宜用于水下桩基。但在桥桩（大桥）施工中，有采用钢围堰（大型桥梁）中进行水钻灌注桩施工，如南京长江二桥桥桩施工时，采用大直径围堰，然后在围堰中进行水钻灌注桩施工的工艺，确保了桩基施工的质量。

3.2 灌注桩的适用条件。

3.2.1 沉管灌注桩。

此类桩的适用条件基本同预制桩。现已广泛用于南京的多层住宅中，有时采用单打，有时采用复打工艺，主要依据土层的松软程度和单桩承载力来决定。

3.2.2 水钻孔灌注桩。

此类桩除了在碎石土、自重湿陷性黄土、砾石层中不宜使用，其余土层基本均适用。目前，对单桩承载力较大的高层建筑、大跨度工业厂房、大型桥梁等工程中，基本使用了水钻孔灌注桩。如南京的“华泰证券大厦”、建设中的南京奥体中心、已建成的南京国际会议展览中心、南京长江大桥等大型工程中均采用了这种桩型。

3.2.3 螺旋钻孔灌注桩适用于基本无地下水，且桩长有一定限制，一般不能穿过卵砾石层，这种桩形属非挤土型干钻孔桩，不需要泥浆护壁，因此施工周期比水钻孔灌注桩要短，现场无泥浆污染。如现施工的南京地铁指挥中心工程，使用了这种桩型。还有机动洛阳铲成孔灌注桩，其适用条件基本同螺旋钻孔灌注桩，此桩在小高层建筑中使用较广，如南京市公安局干警宿舍楼桩基工程。

3.2.4 人工挖孔灌注桩。

此桩适用于地下水较少，对安全要求特高，如有害气体、易燃气体、孔内空气稀薄等，尤其在有地下水时需边抽边挖，因此对漏电保护等也有特殊要求。人工挖孔灌注桩不适宜用于砂土、碎石土和较厚的淤泥质土层等。

4. 预制桩的施工工艺

目前预制桩在南京地区使用比较普遍的是预应力砼薄壁管桩。

根据设计要求，工程地质勘察报告和现场施工条件，合理制定施工组织设计或施工方案，分析沉桩阻力，合理选用静压桩机的型号和施工工艺，作好施工准备。

4.1 沉桩阻力。

（1）首先根据桩型、沉桩深度、接头形式以及工程地质条件、对沉桩阻力作出分析，选用合适的静压桩机设备。

（2）沉桩阻力的影响因素主要是由土质结构、埋入持力层深度、桩数、桩距、施工顺序等组成，分析实测资料表明，沉桩阻力是由桩侧阻力和桩尖阻力组成。通常情况下，两者沉桩阻力的比例是个变值。应该根据不同情况分析沉桩阻力。

4.2 桩顶垫材。

合理选用垫材能提高打桩效率和沉桩精度，保证桩帽免遭损坏，压桩时，垫材起着缓和并均匀传递桩机对桩头的压力，并均匀地传递于桩帽上。一般采用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用，并根据情况及时更换。

4.3 桩的起吊、运输和堆放。

4.3.1 管桩应达到砼强度等级的80%以后放可倒运，达到100%才能出厂。

4.3.2 管桩吊运应轻吊轻放，严防碰撞。

4.3.3 管桩堆放、吊运支点需按计算要求进行，起吊时，绳索与桩的夹角应≥45°。

4.3.4 堆放场地应压实平整，并有排水措施。

4.3.5 管桩应分规格堆放，堆放层数，应根据其强度，地面承载力、垫木及堆垛稳定性确定，一般管径直径：350应≤7层，400～450应≤6层，500应≤5层。

4.3.6 管桩应按支点位置放在垫枕上，层与层之间用垫木隔开，每层垫木应在同一水平面上，各层垫木位置应在同一垂线上，堆垛时，必须在两侧打好防止滚垛的木楔。

4.4 压桩程序和接桩方法。

4.4.1 静压法沉桩一般采取分段压入，逐节接长的方法。接桩有焊接法和浆锚法。在接桩时，应先检查下节桩的顶部，如有损伤应予修复，并清除桩顶上的杂物。在上节桩就位前，要清除接头处附着的污染物。有变形的桩，应修理合格经监理单位签证同意后再使用。

4.4.2 沉桩应连续施打，避免长时间中断。

4.4.3 压桩顺序应结合工程要求综合考虑各种因素和客观条件，选用打桩效率高、对环境危害影响小的合理打桩顺序。

5. 灌注桩的施工工艺

5.1 准备工作。

5.1.1 资料准备。根据施工图、地质报告和水文地质资料、地下管线图、临近建、构筑物等情况制定施工组织设计。

5.1.2 场地准备。迁移场地内妨碍施工的高架线路、地下管线等，地下构筑物应先挖除。确保施工现场的三通一平和设置场地排水、搭建临设和其他准备工作（如水钻孔桩所用的泥浆循环池和沉淀池等）。设置基准轴线的控制点和水准点。对各种施工机械进行检查调试。

5.2 施工工艺。

5.2.1 根据设计桩型，采用相应成孔工艺，并使之符合设计和规范要求。

5.2.2 钢筋笼制作与安放。

（1）钢筋笼制作，钢筋的种类、钢号、规格、搭接、焊接、间距等均应符合设计和施工验收规范要求。对于大直径的钢筋笼，为确保搬运、吊放时不变形，应在笼内设置支撑。钢筋笼下部应加设砼保护层垫块。

（2）钢筋笼的安放与连接，安放时要垂直缓慢地放人孔内，避免碰撞孔壁。当钢筋笼较长时，应采用逐节接长放人孔内。主筋接头必须不在同一平面内。安放完毕，应检查笼顶标高。

5.3 清孔钢筋笼入孔前，需进行清孔。

5.4 砼灌注。

砼所用材料和配合比必须根据材料试验室提供的配合比，施工过程中，现场应制作砼试块，同条件养护。砼灌注方法：

5.4.1 孔内水下灌注宜用导管法。

5.4.2 孔内无水或渗水量很小时，灌注宜用串筒法，用插入式振动棒分层捣实。

5.4.3 孔内无水或孔内虽有水，但能疏干时，宜用短护筒直接投料法。

5.4.4 大直径桩砼浇灌宜用砼泵。

5.5 砼灌注质量控制。

5.5.1 成孔通过验收合格后，应尽快灌注砼。并检查砼坍落度。

5.5.2 确保砼灌注振捣密实。

5.5.3 每根桩的砼灌注必须连续运行，以确保不出现断桩现象。

5.5.4 根据规范和设计要求，桩顶标高需留有适当的超灌量，以确保桩头质量；并做好桩头和孔口的保护工作；冬季施工时，应有相应的保温措施；每根桩灌注结束，应由专人做好施工记录。

6. 结束语