高速鐵路隧道下錨段施工工法

周歡歡

（中鐵一局集團(tuán)第二工程有限責(zé)任公司，河北 唐山 063000）

常規(guī)施工下，錨段襯砌是采用簡易臺(tái)車或采用臺(tái)架施工，通常情況下，簡易臺(tái)架受力計(jì)算復(fù)雜，加工時(shí)間較長，耗費(fèi)人工和材料較多，這樣造成了下錨段襯砌成本加大。中鐵一局哈牡客專項(xiàng)目直接利用二襯臺(tái)車施工下錨段襯砌，完美地解決了上述問題。此工法是利用二襯臺(tái)車作為承重載體，在下錨段位置架立雙層鋼架，靠近臺(tái)車側(cè)鋼架內(nèi)半徑與臺(tái)車一致，靠近下錨段襯砌位置鋼架外半徑考慮按照下錨段襯砌內(nèi)斷面減去模板厚度加工，兩層拱架支架沿環(huán)向設(shè)置背肋和豎撐，安裝完鋼架后再安裝平面小鋼模作為下錨段襯砌的內(nèi)模和端模，頂升臺(tái)車模板使內(nèi)層鋼架緊貼臺(tái)車頂面面板。最后利用臺(tái)車開窗位置進(jìn)行混凝土澆筑施工，使下錨段和相鄰普通地段二襯混凝土同時(shí)澆筑形成整體，不留施工縫。

1 工藝工法特點(diǎn)

（1）利用二襯臺(tái)車作為支撐平臺(tái)，提高了安全性，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。（2）施工周期較短，操作簡單，在整個(gè)施工過程中，尤其是模板安裝和加固方面極大地簡化了工序，大大地提高了工效。（3）投入較少，相對于傳統(tǒng)工藝，所需配置的工裝僅僅為12榀工字鋼拱架和輔助用的橫撐及豎撐，減少了成本的投入。（4）利用二襯臺(tái)車作為支撐平臺(tái)，可直接利用，而傳統(tǒng)下錨段施工臺(tái)架需要專門設(shè)計(jì)并經(jīng)過驗(yàn)收。（5）利用二襯臺(tái)車施工，下錨段和相鄰襯砌同時(shí)澆筑，在斷面變化處消除了施工縫，減少了襯砌開裂和滲漏水的可能。

2 適用范圍

適用于帶有下錨段的各類隧道襯砌施工。

3 工藝原理

利用工廠化生產(chǎn)鋼拱架結(jié)合二襯臺(tái)車作為下錨段襯砌受力體系，既可以適應(yīng)各種下錨段，又可以縮短工期和節(jié)約資金。在施工正常地段襯砌的同時(shí)就可以施工下錨段襯砌，避免在交界處留有施工縫，影響結(jié)構(gòu)的整體性。利用原有襯砌臺(tái)車和成型的鋼拱架作為承重載體，不需要再重新進(jìn)行計(jì)算，可以保證施工的安全性。

4 施工方法

4.1 施工工藝流程（如圖1）

圖1 施工工藝流程圖

4.2 操作要點(diǎn)

下錨段二襯施工利用二襯模板臺(tái)車加組合鋼模與一般襯砌段整體澆筑一次成型，模板利用I18工字鋼拱架支撐，采用標(biāo)準(zhǔn)0.3×1.0m鋼模板拼裝而成，厚6cm，二襯臺(tái)車面板外部采用工字鋼拱架作為支撐，拱架與臺(tái)車面板之間點(diǎn)焊，拱架加工完畢后必須進(jìn)行試拼，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可投入使用。

外模鋼拱架加工時(shí)考慮鋼拱架外半徑為下錨段襯砌設(shè)計(jì)半徑，斷面凈空加大預(yù)留變形量5cm。每個(gè)下錨段縱向凈寬長度為5m，設(shè)置鋼拱架間距為1榀/m，共6榀，縱向采用I18工字鋼連接，間距為1～1.5m，縱、環(huán)向鋼架之間采用法蘭連接；臺(tái)車面板外部鋼拱架加工時(shí)考慮拱架內(nèi)半徑為模板臺(tái)車面板半徑，拱架之間利用Ф22螺紋鋼連接，間距亦為1～1.5m。考慮在施工下錨段仰拱的時(shí)候矮邊墻厚度向線路內(nèi)側(cè)增加25cm，這樣在立模和架立鋼拱架時(shí)底部有著力點(diǎn)，另外，加寬部分在后期施工水溝電纜槽后將會(huì)覆蓋，不會(huì)外露。堵頭模板采用0.7×1.0m鋼模分節(jié)段安裝加固，堵頭模板均為集中加工的鋼模板，每塊內(nèi)弧長均為1m，特殊段模板根據(jù)現(xiàn)場情況額外加工調(diào)整節(jié)。一套堵頭模板為26塊，每處下錨段需加工2套堵頭模板。堵頭板加工完成后，必須進(jìn)行試拼，檢查合格后方可使用。

4.3 具體施工步驟

（1）測量放樣。測量組先對下錨段位置進(jìn)行放樣，放樣內(nèi)容包括：下錨段鋼筋綁扎位置、定位鋼筋位置、襯砌段就位位置。

（2）施作定位鋼筋，鋪設(shè)土工布、防水板。按照設(shè)計(jì)要求對下錨段襯砌土工布與防水板進(jìn)行鋪設(shè)，在一般襯砌段與錨段變截面處要按照變截面部位鋪設(shè)，防水板鋪設(shè)應(yīng)從下而上進(jìn)行，下層放水板壓住上層防水板，鋪設(shè)松緊適當(dāng)并留有余量，實(shí)鋪長度與初期支護(hù)基面弧長比值為10∶8，確保混凝土澆注后防水板與初支面密貼，尤其注意下錨段與普通地段交界處防水板陰、陽角處的補(bǔ)強(qiáng)。

（3）施作二襯鋼筋。按照設(shè)計(jì)要求，對下錨段鋼筋進(jìn)行綁扎，環(huán)向鋼筋采用機(jī)械連接，一般采用冷擠壓套筒，在拱頂部位不允許出現(xiàn)接頭，二襯鋼筋應(yīng)在鋼筋加工場內(nèi)集中擠壓加工，運(yùn)輸至現(xiàn)場后再和仰拱預(yù)留鋼筋進(jìn)行連接，鋼筋綁扎完成后應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行接地鋼筋的焊接，焊接時(shí)應(yīng)在焊接位置背后進(jìn)行遮擋，防止電焊時(shí)燒傷防水板。上述工作全部完成后，安裝混凝土墊塊，要求不少于4個(gè)/m2。

（4）下錨段模板安裝及二襯臺(tái)車就位。一是拱架安裝。臺(tái)車就位前利用防水板臺(tái)架進(jìn)行固定模板拱架以及模板的安裝，可利用二襯鋼筋把拱架臨時(shí)固定，并將定位鋼筋加固牢靠，安裝拱頂、拱肩、拱腰、拱腳處縱向連接鋼架，確保拱架的穩(wěn)定，拱架安裝完成之后即安裝模板，模板應(yīng)自下而上安裝，安裝時(shí)對應(yīng)二襯臺(tái)車窗口位置預(yù)留進(jìn)料和振搗孔位；同時(shí)，焊接連接鋼筋，拱架與臺(tái)車之間可以點(diǎn)焊，防止拱架滑移。二是二襯臺(tái)車就位。臺(tái)車就位前應(yīng)將堵頭模板和預(yù)埋槽道等材料事先在下錨段區(qū)域內(nèi)、臺(tái)車外側(cè)處存放，并對拱架及堵頭模板凈空尺寸進(jìn)行檢查，符合要求后即可進(jìn)行臺(tái)車就位。就位時(shí)，必須嚴(yán)格按測量放樣對臺(tái)車精確定位，并加固牢靠。三是外側(cè)模板安裝。臺(tái)車就位完成并加固后，從底部往拱部拼裝臺(tái)車端頭標(biāo)準(zhǔn)鋼模板，安裝工藝同普通地段二襯。四是下錨段堵頭模板安裝。把堵頭模板固定安裝在臺(tái)車上，利用工字鋼進(jìn)行定位加固，防止堵頭模板位移。待拱架及堵頭模板安裝到位后，先把上層拱架縱向連接鋼架補(bǔ)齊并加固，上下拱架之間采用加墊塊的方式進(jìn)行支撐，墊塊放置位置為上層縱、環(huán)向鋼架交點(diǎn)處，厚10cm，可在鋼筋加工場切割工字鋼統(tǒng)一加工，墊塊與上下層拱架之間進(jìn)行點(diǎn)焊。加固要穩(wěn)固牢靠，特別是在拱架連接板處一定要加強(qiáng)支護(hù)，防止變形，通過環(huán)、縱向鋼架和墊塊的安裝、加固，使上下層拱架以及模板受力形成整體，最終傳遞到二襯臺(tái)車上，有利于混凝土澆筑時(shí)附著式振搗器的振搗。

（5）襯砌砼澆筑。在混凝土澆筑之前應(yīng)在拱頂模板上安裝附著式振搗器，在澆筑過程中要按照從下到上以及分層澆筑的方式，并且重點(diǎn)對下錨段范圍以及轉(zhuǎn)角位置做好振搗工作。在澆筑至預(yù)留窗口時(shí)應(yīng)及時(shí)對窗口進(jìn)行封閉，過程中應(yīng)當(dāng)有專人負(fù)責(zé)模板、拱架的觀察，澆筑過程中一旦出現(xiàn)異常要立即停止?jié)仓庸毯弥蠓侥芾^續(xù)進(jìn)行。

5 質(zhì)量要求

（1）拱架。在對拱架進(jìn)行焊接加工時(shí)，不僅要求在焊接后滿足不允許存在假焊以及裂紋和焊瘤等缺陷問題，而且在對拱架按照每榀的順序焊接完成之后在平整的水泥地面上進(jìn)行擺放和試拼。對其進(jìn)行安裝則需要滿足橫向位置和高程偏差控制在2cm、垂直度為2°之內(nèi)的要求。（2）滑道槽安裝。滑道槽的安裝是下錨段襯砌施工的重中之重，而且該段滑道槽數(shù)量最多，布置形式最為復(fù)雜，安裝時(shí)應(yīng)利用卡具在場外拼裝并固定牢靠后方能安裝，安裝時(shí)利用“T”螺栓將滑道槽固定在組合鋼模板上，而模板的固定和安裝也需要特別注意。（3）綜合接地。下錨段的綜合接地相對普通地段顯得尤為重要，因此，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，并符合規(guī)范要求。（4）混凝土澆筑。混凝土施工時(shí)應(yīng)多窗口分層澆筑、分層振搗，嚴(yán)格控制混凝土坍落度。

6 節(jié)能環(huán)保

為了滿足高速鐵路隧道現(xiàn)場施工節(jié)能環(huán)保的要求，首先，對于現(xiàn)場材料來說，要按照規(guī)定區(qū)域進(jìn)行材料的有次序堆放，并且做好相應(yīng)的保護(hù)工作。其次，就是所用的施工工具和設(shè)備也需要按照順序進(jìn)行擺放，而且對于施工使用完成的設(shè)備要統(tǒng)一進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。再次，就是在對不同的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行施工完成后需要清理現(xiàn)場，避免亂擺亂放的雜物對后續(xù)施工造成不利影響。最后，就是施工過程中產(chǎn)生的廢水等不允許進(jìn)行亂排亂放，需要排放到指定場所而且對有可能存在污染物質(zhì)的廢水進(jìn)行處理后才能統(tǒng)一排放。

7 資源節(jié)約和效益分析

利用二襯臺(tái)車施工下錨段襯砌，縮短了下錨段的施工工序時(shí)間，加快了隧道施工進(jìn)度，縮短了工期；減少了額外臺(tái)架的計(jì)算和投入，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益；利用二襯臺(tái)車施工使施工的安全性得到了極大的保障；施工縫的減少對下錨段處的防排水和混凝土質(zhì)量起到了極好的效果。