張海成

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司 天津 301700）

1 工程概況

銀西鐵路寧縣一號隧道位于甘肅省慶陽市寧縣新寧鎮(zhèn)境內，出口位于黃土塬邊緩坡坡腳。隧道經過的地層為第四系全系統(tǒng)滑塌錯落堆積層、洪積層，上、中更新統(tǒng)風積黃土，白堊系下統(tǒng)礫巖、砂巖及泥巖。

DK198+325～DK198+500段線路原設計為路塹，路塹開挖和邊坡防護工程量較大，土質松散且為偏壓狀態(tài)，安全隱患較大。為徹底消除安全隱患，保護周邊環(huán)境，此處路塹變更為路塹式明洞，拱墻襯砌結構采用厚90 cm的鋼筋混凝土結構，兩側采用土石進行回填[1]。

2 拱墻襯砌施工方案

傳統(tǒng)的明洞拱墻襯砌施工方法多采用定位襯砌臺車后再綁扎鋼筋，外模采用小型鋼模板或小木板與鋼筋連接加固，形成包裹混凝土的封閉空間。此種方法的模板施工時間長、耗損多、且混凝土外觀質量無法保證，進而影響防水施工。

結合寧縣一號隧道出口段新增明洞的現(xiàn)場實際情況，明洞拱墻鋼筋安裝采用鋼筋綁扎臺車，內模采用12.2 m長的全斷面整體液壓自動行走鋼模臺車，外模板采用整體鋼模板，形成前端鋼筋綁扎，中間襯砌臺車定位、后部鋼外模整體拆模前移的平行交叉作業(yè)模式[2]。

3 拱墻襯砌施工關鍵技術

本段深挖路塹式明洞采用多作業(yè)面連續(xù)施工，由于施工任務大量集中，對現(xiàn)場和實體質量的把控是一項重點內容。因此，在施工過程當中對如下主要工序進行嚴格控制。

3.1 土方開挖與邊坡防護

3.1.1 土方開挖

土方選擇枯雨期施工，由明暗交界段向外開挖，施工中按照“由上至下、分級開挖、邊挖邊防”的基本原則施作。土方開挖前先施作邊仰坡臨時截水溝，以截排地表水，截水天溝距邊仰坡開挖邊緣不小于2 m，排水溝與現(xiàn)有排水系統(tǒng)相銜接，土方全部采用運輸車運輸至線路以外。

開挖前測量放樣，確定地面高程、開挖斷面、開挖深度等參數(shù)。土方全斷面逐層開挖，采用人工配合機械開挖，過程中邊挖邊測標高，避免超挖，距離基底20～30 cm厚度土方采用人工開挖，以防基礎的受損。對機械難以開挖的范圍，采用人工開挖。開挖完成后，對基底進行承載力檢測，對承載力不滿足要求的采取相應措施，對地基進行加固處理。為了避免地基承載力受到影響，施工中加強做好防排水工作，嚴禁地基受水浸泡。

3.1.2 臨時邊坡防護

由于明洞基槽是明洞的重要部位，加之邊坡將長時間暴露，因此邊坡防護是整個明洞施工的關鍵控制點，必須采用邊開挖邊防護方式。明洞拱墻位置的臨時邊坡坡度為1∶0.5，其余邊坡為1∶1，邊坡間設置3 m邊坡平臺，1∶0.5邊坡采用錨網(wǎng)噴防護，網(wǎng)噴C25混凝土厚度10 cm，錨桿為長度3 m直徑22 mm砂漿錨桿，鋼筋網(wǎng)為φ8規(guī)格25 cm×25 cm網(wǎng)格，錨桿采用梅花形布置，間距為1.5 m×1.5 m。其余邊坡采用骨架護坡防護，開挖防護過程中嚴格遵守“從上到下，挖一層，及時防護一層”原則進行施工，且邊坡裸露面不得長時間放置[3]。

3.2 拱墻襯砌施工

3.2.1 模板拼裝

（1）內模板拼裝

內側模板半徑結合設計比隧道襯砌凈空大5 cm，預防二次襯砌由于隧道沉降變形侵入隧道凈空。在模板拼裝時，打磨修整工作必須到位，保證模板拼裝穩(wěn)固牢靠，接縫嚴密，不漏漿。為了施工方便，模板臺車兩側安裝梯道、扶手及操作平臺。另外為了臺車就位穩(wěn)固，車輪附近安裝剎車裝置，確保施工安全。

（2）外模板拼裝

外模板采用分塊式鋼模板拼裝結構，外模主要由面板、縱向桁架、橫向桁架、縱檁等構成，面板采用厚度8 mm的Q235鋼板，縱向桁架采用10 cm×15 cm的型鋼，在面板背部沿隧道環(huán)向布置，間距25 cm，與面板焊接。橫向桁梁采用間距為1.5 m的16工字鋼，與縱向桁梁焊接?？v檁采用 20工字鋼，間距2 m設置一根，縱檁與橫向桁梁焊接。外模板拱部為半圓拱，下部為直立式結構，底部采用頂桿將模板底部與矮邊墻緊密連接，模板頂部為2 m寬的開口，兩塊半圓拱模板頂部之間采用對拉絲桿栓接。

模板預留工作窗口，兩側對稱呈梅花形布置，每側設置3排，共22個窗口，模板底邊向上2 m處設置第1排，向上3 m設置第2排，再向上2 m設置第3排工作窗口。

窗口尺寸50 cm×50 cm，頂部中心預留φ150孔（帶模注漿用）[4]。

（3）端頭模板安裝

襯砌端頭拱墻全環(huán)中埋式止水帶采用截面呈“L”型定制的端頭弧形鋼模板進行固定。端頭模板由內、外弧形鋼板組成，分成若干節(jié)段，節(jié)段間采用鋼管插銷式連接，拼接嚴密、支撐牢固。內弧鋼板采用高強度螺栓與臺車主模板連接，外弧鋼板與外側鋼模板連接，與內弧鋼板采用鋼管插銷式連接。

3.2.2 襯砌鋼筋綁扎

鋼筋在加工棚內加工完成，采用人工配合機械將鋼筋運至施工現(xiàn)場，在施工現(xiàn)場安裝。襯砌鋼筋綁扎時利用鋼筋綁扎臺車定位支撐，鋼筋綁扎臺車采用型鋼支架組拼而成，底部為膠輪行走結構，可以自由移動，臺車頂面設置鋼筋卡具，以保證鋼筋安裝間距要求。綁扎鋼筋時設置結構架立筋，增加結構的穩(wěn)定性。鋼筋內外層間距根據(jù)鋼筋卡具定位，預防侵占凈空。綁扎過程中嚴格控制鋼筋間距、搭接長度、連接質量及保護層厚度；為更好地控制鋼筋保護層，襯砌鋼筋設置數(shù)目每平米不少于4個墊塊[5]。

接觸網(wǎng)預埋槽道在鋼筋綁扎中安裝預埋，其里程、偏距、間距等參數(shù)應嚴格控制。安裝前使用卡具固定，定位準確牢固并與襯砌內側主筋可靠連接，防止混凝土澆筑過程中所預埋的槽道移位。

3.2.3 混凝土施工

（1）混凝土澆筑

模板定位完成、封頭模安裝好，預埋件安裝到位后，方可進行混凝土施工?；炷劣晒捃囘\輸，泵送入模，從最底層工作窗口開始澆筑，自下而上，從已澆筑段接頭處向未澆筑方向。充分利用臺車上、中、下三層窗口，分層對稱澆筑混凝土，分層厚度不得大于40 cm，澆筑過程中采用逐窗澆筑系統(tǒng)將混凝土輸送入模，混凝土澆筑時的自由傾落高度不能超過2 m，臺車前后不超過0.6 m，左右兩側高差不超過0.5 m，要連續(xù)澆筑，間歇超過1.5 h時，按施工縫處理。澆筑到快要平齊工作窗口時，關閉此處澆筑窗口，從上一排窗口澆筑，以此類推，最后在頂部開口處封頂收面。澆筑混凝土過程中，混凝土輸送泵操作手應控制好澆筑速度，以防由于速度過快、沖擊力大而使模板受到泵管撞擊，致使模板移位[6]；另外在澆筑過程中，左右側對稱同步澆筑，兩側混凝土澆筑面高差嚴格控制在0.5 m以內，防止模板臺車因偏壓而移位?；炷帘３制鋭蛸|性，做到不分層、不離析、不漏漿。

（2）混凝土振搗

在澆筑混凝土時，振搗采用插入式振搗棒、附著式振動器振搗，振搗完畢后，振動棒應豎向緩慢拔出，不得在澆筑窗口內平拖，以保證混凝土質量。

邊墻處澆筑混凝土每層厚度不得大于50 cm，振搗采用插入式振搗棒，振搗宜豎向快插慢拔，振搗時間宜為20～30 s。邊墻兩端處采用附著式振動器振搗，時間宜為10 s?；炷帘砻娉势教挂恢?、泛漿、不再冒氣泡時宜停止振搗；起拱線以上部位澆筑，每層厚度控制在40～50 cm范圍內，嚴格遵循“分層連續(xù)澆筑，分層振搗”的原則，振搗采用拱部附著式振搗器振搗，振搗時間宜為10 s[7]。

澆筑振搗過程中安排專人觀察模板臺車加固構件、預埋槽道及其他預埋件情況，當發(fā)現(xiàn)有松動、移位、變形跡象時，應及時采取相應加固措施[8]，以便得到有效的控制。

3.2.4 脫模、養(yǎng)護

混凝土強度達到設計要求后開始脫模，外模板脫模時，先拆除封端模板和矮邊墻底部外模頂桿；半圓形模板頂部向伸長的方向間隔調節(jié)對拉栓接的絲桿，使模板與混凝土分離；緩慢拆下對拉栓接絲桿，用吊車將鋼模板吊移[9]。脫模后及時進行養(yǎng)生。外側采用土工布覆蓋灑水濕潤養(yǎng)生，內側采用霧炮機將水霧均勻噴灑至混凝土面進行養(yǎng)生，養(yǎng)護時間不小于14 d。

3.2.5 明洞防水及回填

（1）防排水施工

明洞襯砌外模板拆除，且拱墻混凝土強度達到要求后，應及時施作防排水層。明洞襯砌外沿鋪設防水板、土工布和膨潤土防水毯，防水板應向隧道內延伸不小于0.5 m，并與暗洞防水板連接。鋪設基面應平整、圓順、無漏水現(xiàn)象，防水板鋪設松弛度要適宜，防水板搭接采用熱熔爬焊機雙焊縫焊接，單道縫寬不小于15 mm，搭接寬度不小于150 mm，焊接應牢固，不得有燒焦、破損、滲漏現(xiàn)象。防水板及土工布下端鋪至縱向盲管底部位置，縱向盲管高度側設碎石反濾層作為排水體，通過PVC泄水管將洞外積水引入側溝內排出。拱腳處設置縱向排水管、三七灰土封閉層和碎石反濾層?？v向排水管與橫向排水管及暗洞中的縱向排水管連接。縱向排水盲溝坡度與線路縱坡一致，盲溝底標高為軌面標高向下0.2 m[10]。

（2）明洞回填

為防止?jié)仓瓿珊蟮拿鞫撮L時間暴露，在襯砌澆筑及防水等工序完成后及時回填明洞?；靥顑蓚葧r，土石應均勻對稱，并分層夯實，其兩側回填高差應小于0.5 m，避免側墻受到偏壓而影響墻身結構。夯實過程中，人工夯實每層不得大于0.2 m，機械夯實每層不得大于0.3 m，回填夯實時安排專人指揮施工，防止防水層受到損傷。回填至拱頂后橫向全寬填筑，分層回填并夯實，嚴禁機械任意拋填。

4 拱墻襯砌施工技術控制要點

（1）堅持平行流水作業(yè)模式，按照前端鋼筋綁扎、中間襯砌臺車定位、后部外模整體拆模前移的施工組織方式平行交叉作業(yè)。

（2）合理設置邊坡防護及防排水系統(tǒng)，施工期間始終保持良好排水狀態(tài)，避免積水影響施工。

（3）外側鋼模板拼縫處錯臺處理時，應對模板板塊拼縫焊接，并將焊縫打磨平整，形成整體式大模板。千斤頂調整模板高程時，動作應同步、均衡。

（4）混凝土澆筑時，嚴格執(zhí)行分窗逐層澆筑法，由下向上澆筑，并振搗密實，注意鋼筋定位及鋼筋保護層墊塊強度和數(shù)量，另外保證預埋件平面位置和數(shù)量的準確性。

（5）施工期間設專人用儀器結合施工進度隨時觀察模板的撓度變形情況，并做好記錄，如發(fā)現(xiàn)異常，及時分析原因，采取措施。

（6）拆模時襯砌臺車及外側鋼模板均應緩慢前移，防止刮傷刮壞明洞襯砌表面。拆模后及時采用土工布覆蓋混凝土灑水濕潤養(yǎng)護。

（7）襯砌防水板施工時，應清理明洞外面外漏鋼筋，防止外漏鋼筋損壞防水板。另外，明洞夯填時小心施工，防止防水板和土工布受到損壞[11-12]。

5 結束語

寧縣一號隧道出口明洞采用此種平行交叉作業(yè)模式后施工進度明顯加快，襯砌混凝土內外表面平整、光潔。在確保工程安全質量的前提情況下，合理組織施工順序、優(yōu)化資源配置及施工方案，能明顯提高施工效率，縮短工期，節(jié)約成本，可為今后類似項目施工提供豐富經驗借鑒。