黨鵬亮 邱仲成/中國水利水電第十四工程局有限公司

?

高速鐵路雙線隧道帽檐斜切式洞門施工技術(shù)

黨鵬亮 邱仲成/中國水利水電第十四工程局有限公司

【摘 要】隨著高速鐵路的發(fā)展、人們環(huán)保意識的提高和隧道施工技術(shù)的進步，隧道洞門設(shè)計樣式須充分考慮環(huán)境、生態(tài)保護及隧道空氣動力學效應(yīng)的要求，斜切帽檐式洞門成為新型洞門的主導形式被普遍采用。通過對西成客專陜西段五標羅曲隧道出口帽檐斜切式洞門的施工實踐，著重闡述帽檐式洞門模板設(shè)計，洞門施工工藝及控制措施等，可供類似工程參考。

【關(guān)鍵詞】鐵路工程；洞門；施工

1.工程概況

羅曲隧道洞深最大埋深490m，最小埋深13m，全長9284m。為緩解高速列車通過隧道時形成的微氣壓波，該隧道出口設(shè)計為帽檐斜切式洞門，由于斜切面和帽檐的影響，施工較為復雜，以洞口襯砌斜切面為底面，加設(shè)一斜切橢圓臺帽檐構(gòu)筑而成。施工時，以襯砌臺車為內(nèi)模，其上支立專門設(shè)計定制的帽檐模板，采用一次性整體澆注成型。

2.技術(shù)要求

隧道洞門型式根據(jù)地形、周圍環(huán)境條件采用帽檐斜切式洞門。具體設(shè)計要求為：帽檐、拱墻及仰拱采用C35鋼筋混凝土，隧底填充采用C20混凝土。洞口斜切段襯砌與洞身襯砌分界處設(shè)2cm寬的變形縫。

3.施工程序及方法

3.1施工程序

施工準備→基礎(chǔ)測量放樣→基礎(chǔ)開挖→安裝基礎(chǔ)模板→安裝基礎(chǔ)鋼筋→基礎(chǔ)砼澆筑→臺車定位→明洞洞身（帽檐）鋼筋安裝→明洞外模（帽檐）模板安裝→明洞洞身（帽檐）砼澆筑→砼養(yǎng)護→洞頂回填及防排水處理→洞門裝飾。

3.2施工方法

3.2.1施工準備。按設(shè)計要對地層先進行預(yù)加固，然后分層開挖和支護，邊仰坡分層施做防護。施工前由專業(yè)工程師向現(xiàn)場技術(shù)人員、作業(yè)人員進行技術(shù)交底，并確認人員、設(shè)備、材料、機具、作業(yè)環(huán)境滿足正常作業(yè)的要求。帽檐斜切式洞門模板及襯砌模板臺車現(xiàn)場組裝、驗收完成。

3.2.2基礎(chǔ)處理（明洞仰拱及填充施工）。采用挖掘機及風槍開挖明洞基礎(chǔ)；開挖完后，報請監(jiān)理、設(shè)計進行現(xiàn)場勘察。經(jīng)核對，與設(shè)計圖紙無誤（達到規(guī)范要求）以及地基承載力符合要求后，再綁扎仰拱鋼筋并澆注仰拱及填充混凝土至設(shè)計高程?；A(chǔ)處理時應(yīng)避開陰雨天氣迅速施工，以防水流浸泡基坑。

3.2.3臺車定位。根據(jù)明洞設(shè)計長度、洞門設(shè)計型式、模板臺車設(shè)計長度、襯砌外觀質(zhì)量確定明洞施工段數(shù)和施工順序，模板臺車按既定的施工順序就位。同時由測量工程師和隧道工程師共同進行中線、高程測量放樣工作，并根據(jù)中線和標高鋪設(shè)襯砌臺車軌道，要求使用標準枕木和魚尾板；起動電動機使襯砌臺車就位后涂刷脫模劑。然后起動襯砌臺車液壓系統(tǒng)，根據(jù)測量資料使鋼模定位，保證鋼模襯砌臺車中線與隧道中線一致，拱墻模板成型后固定，測量復核無誤。

3.2.4明洞及帽檐鋼筋安裝。臺車精確定位后，明洞及帽檐鋼筋在臺車面板上進行安裝，先安裝內(nèi)層鋼筋，再安裝外層鋼筋，拱頂鋼筋采用直螺紋套筒連接，邊墻最后一個接頭采用擠壓套筒連接。鋼筋安裝完成后安裝混凝土墊塊，確保鋼筋凈保護層不小于5cm，墊塊按每平方米不小于4個安裝。鋼筋綁扎完畢后，將邊墻頂混凝土鑿毛，采用高壓風將模板及邊墻頂面的虛碴、浮沉及焊渣等吹凈。

3.2.5明洞襯砌外模安裝。在明洞鋼筋外采用厚5cm、長4m的木板做明洞襯砌外模，外模外側(cè)每間隔1m采用Φ25鋼筋圈扣緊，鋼筋圈縱向采用Φ22鋼筋連接成整體，鋼筋圈下端采用Φ22鋼筋錨入已澆注的邊墻混凝土內(nèi)。外模兩側(cè)應(yīng)刨平，并貼雙面海綿膠，以減少模板拼縫；模板內(nèi)側(cè)設(shè)置護理板。

3.2.6帽檐模板安裝。在襯砌臺車模板面上，沿帽檐輪廓線每50cm放樣平面位置點，再根據(jù)放樣點位安設(shè)帽檐模板。 帽檐斜切式洞門線形較為復雜，其模型采用大塊可調(diào)式鋼模，分為內(nèi)模、外模和頂面模，由專業(yè)模板廠家采用6mm鋼板制作成定型鋼模，帽檐模板與二襯臺車配套使用，待鋼筋安裝完后，按照帽檐設(shè)計輪廓線將內(nèi)模、外模用吊車固定在斜切面上，安裝前，技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計圖紙在模板臺車面板上測量出帽檐斜切式洞門安裝控制點，在模板生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員指導下，按照安裝控制點逐塊拼裝洞門模板，安裝一塊，臨時加固一塊，聯(lián)結(jié)一塊，最后再整體調(diào)整、加固。內(nèi)模采用可調(diào)式絲標進行精確調(diào)整，采用小導管、型材等材料，以臺車面板為支撐面對內(nèi)模進行加固。帽檐模板以隧道中線為中心對稱設(shè)置內(nèi)側(cè)由16塊模板組成，外側(cè)由17塊模板組成及頂面蓋板由17塊組成，相鄰模板之間用M20的螺栓連接，內(nèi)外模用M12的拉桿對拉固定。內(nèi)外模的準確定位是帽檐模板正確安裝的關(guān)鍵，我們在安裝前應(yīng)先復測帽檐下口的安裝線是否符合要求，待內(nèi)外模安裝完成后，對其上口安裝線進行精確放樣，即帽檐輪廓線C、D，作為帽檐安裝控制線，待上口安裝線調(diào)試完畢后開始安裝面模，面模板采用6mm厚的熱軋Q235鋼板（預(yù)先加工成型），采用間隔安裝的方法方便混凝土澆筑。模板安設(shè)完畢后，應(yīng)進行測量復核，復核無誤后報監(jiān)理工程師驗收。

圖1　安裝成型的帽檐斜切式模板

3.2.7混凝土澆筑。襯砌模板及帽檐模板、鋼筋等經(jīng)監(jiān)理檢查合格后，開盤澆注混凝土。混凝土嚴格按照配合比采用攪拌站集中拌制，混凝土運輸車運輸，采用輸送泵、輸送管末端接軟管泵送入模。

澆筑混凝土時入模的自由傾落高度應(yīng)保證其不發(fā)生離析，一般不應(yīng)超過2m且應(yīng)左右兩側(cè)對稱分層下料，使用插入式軟軸搗固器振搗，且振搗時不得過振，嚴禁接觸模板，以防漲模。混凝土澆注完畢12小時內(nèi)應(yīng)對其進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得小于14d。

3.2.8拆模?；炷翉姸冗_到8MPa時，在保證混凝土表面棱角不受損傷的情況下，可拆除模板，帽檐模板采用人工配合吊車，自上而下拆除，帽檐模板拆除后分類堆碼，妥善保管，以便其它洞口使用。

混凝土拆模后不允許用涂料進行裝修；當混凝土強度達到設(shè)計強度的100％后再施作洞頂回填。

3.2.9防水層施做。外模拆除后，對防水層施做基層進行找平處理，按照設(shè)計防水層類型施做防水層。

3.2.10洞頂回填土。明洞回填應(yīng)在明洞防水層施做完成且混凝土強度達到設(shè)計強度后進行，側(cè)墻回填應(yīng)兩側(cè)對稱進行。土質(zhì)地層應(yīng)將墻背坡面挖成臺階狀，用片石分層碼砌，縫隙用碎石堵塞密實。拱部回填應(yīng)兩側(cè)分層夯實，每層厚度不大于0.3m，兩側(cè)回填土面的高差不得大于0.5m?；靥钆c拱頂齊平后，再分層滿鋪填筑至設(shè)計高程。采用機械回填時，應(yīng)在人工夯填超過拱頂1.0m以上后進行。拱頂需做黏土隔水層時，隔水層應(yīng)與邊仰坡搭界平順、封閉緊密，防止地表水下滲。

4、結(jié)束語

西成客專陜西段五標通過現(xiàn)場采取上述控制措施，使得羅曲隧道出口帽檐斜切式洞門成型效果優(yōu)良，外觀結(jié)構(gòu)尺寸精準，受到了建設(shè)各方的一致好評。通過該洞門的施工實踐，筆者主要從高速鐵路帽檐斜切式洞門的模板設(shè)計、洞門施工工藝及控制措施等方面進行了總結(jié)，可供類似工程參考。

圖二　澆筑成型后的帽檐斜切式洞門

黨鵬亮（1982～）男，本科，工程師，主要從事水利水電工程和鐵路工程施工技術(shù)及管理工作。

作者簡介：