白 雪

（中交路橋南方工程有限公司，北京 101121）

在隧道底部設(shè)置的拱形結(jié)構(gòu)—仰拱，其作用主要是對(duì)上部支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力條件進(jìn)行改善。作為組成隧道結(jié)構(gòu)所不可或缺的部分，仰拱的作用并不僅僅是借助隧道邊墻結(jié)構(gòu)，將地層壓力、路面荷載向地下進(jìn)行傳遞，還包括對(duì)地層所傳來(lái)反力進(jìn)行抵抗，圍繞隧道仰拱施工所適用工藝展開探析，其重要性不言而喻。

1 工程概況

海子街隧道地處貴州高原西北部向四川盆地過(guò)渡的邊緣地帶，為畢節(jié)市海子街所轄，交通便利。隧道區(qū)最高點(diǎn)高程1661.1m，最低點(diǎn)高程1468.6m，相對(duì)最大高差192.5m。左幅隧道起訖樁號(hào)ZK24+020～ZK24+830，長(zhǎng)810m，最大埋深約71m。右幅隧道起訖樁號(hào)YK24+010～YK24+827，長(zhǎng)817m，最大埋深約71m。隧道平面線形呈S形，左右幅隧道進(jìn)口段平面線形均位于R=750m，出口段均位于R=830m的圓曲線上。左右幅隧道均為上坡，縱坡坡度均為0.5%。進(jìn)口為端墻式洞門。隧道進(jìn)口為磚廠料場(chǎng)，受料場(chǎng)開挖影響，地表破壞嚴(yán)重，縱坡較陡，植被不發(fā)育。出口為端墻式洞門。出口位于山體脊部，地形坡度相對(duì)較陡，植被較發(fā)育，多為灌木及旱地。圍層等級(jí)為Ⅳ-Ⅴ級(jí)圍巖[1]。

2 仰拱施工要求

（1）相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)支護(hù)情況、圍巖受力情況，組織仰拱施工的開展，在不給前方掘進(jìn)施工帶來(lái)影響的前提下，以設(shè)計(jì)方案為依據(jù)，完成相應(yīng)的施工環(huán)節(jié)，參考拱墻施工情況，進(jìn)行初期支護(hù)、混凝土施工，加快支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合的速度。（2）在實(shí)際施工的過(guò)程中，施工人員應(yīng)重視模板的使用，為混凝土澆筑質(zhì)量提供保證。（3）支護(hù)、模筑、回填等環(huán)節(jié)，應(yīng)分別開展，這樣做對(duì)施工質(zhì)量的提高，具有積極作用。（4）施工人員應(yīng)保證接縫平順，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行防水處理，使用強(qiáng)度相同的混凝土，對(duì)超挖部位進(jìn)行回填。實(shí)踐證明，只有做到以上要求，才能保證仰拱施工取得應(yīng)有的效果。

3 仰拱施工工藝探析

3.1 隧道開挖

（1）正常情況下，隧道仰拱結(jié)構(gòu)為類橢圓形，如圖1所示，在開挖過(guò)程中，測(cè)量人員應(yīng)對(duì)仰拱底標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格控制，杜絕出現(xiàn)欠挖、大超挖的情況，對(duì)于允許范圍內(nèi)的超挖，可選擇對(duì)標(biāo)號(hào)相同的混凝土進(jìn)行襯砌與澆筑，對(duì)于超出允許范圍的超挖，施工人員應(yīng)視情況，選擇10號(hào)漿砌片或混凝土進(jìn)行回填，切記不可隨意使用渣體進(jìn)行回填。（2）在對(duì)仰拱進(jìn)行澆筑前，測(cè)量人員應(yīng)對(duì)仰拱底標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，如果發(fā)現(xiàn)開挖斷面與設(shè)計(jì)要求存在差距，應(yīng)繼續(xù)開挖，待開挖斷面符合設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行澆筑。（3）仰拱施工通常采用半幅推進(jìn)法，具體來(lái)說(shuō)，就是先對(duì)一半斷面進(jìn)行開挖，另一半斷面作為施工通道，完成澆筑后，再對(duì)另一半斷面進(jìn)行施工，依次循環(huán)，加快進(jìn)度。判斷可否對(duì)另一半斷面進(jìn)行施工的依據(jù)有兩個(gè)，一個(gè)是仰拱回填長(zhǎng)度＞30m，另一個(gè)是回填強(qiáng)度≥90%。（4）完成隧道仰拱的開挖后，施工人員需盡快將浮渣清除并排除積水，這樣做的目的是為后續(xù)施工提供便利[2]。除此之外，需要引起相關(guān)人員重視的內(nèi)容，還包括施工進(jìn)尺，一般來(lái)說(shuō)，仰拱施工的進(jìn)尺應(yīng)≤5m，進(jìn)行開挖后，及時(shí)支護(hù)并澆筑，避免引發(fā)不必要的問(wèn)題。

圖1 隧道仰拱結(jié)構(gòu)

3.2 混凝土支護(hù)

（1）對(duì)混凝土配合比加以確定，以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，完成混凝土噴射施工。（2）處于特殊地質(zhì)環(huán)境中的仰拱，往往需要通過(guò)立拱架的方式，對(duì)襯砌強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)，無(wú)論是安裝、加工還是其他工藝，均應(yīng)當(dāng)以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)。（3）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)岢龅囊?，確定施工所用鋼筋，完成搭接、焊接、加工等環(huán)節(jié)，對(duì)鋼筋接頭進(jìn)行預(yù)留，使其成為拱墻的一部分。

3.3 模板架設(shè)

施工模板所使用軌模、槽鋼、鋼制邊側(cè)模板的剛度，均應(yīng)達(dá)到有關(guān)要求，切記不可使用易變形模板，例如，塑料模板、木質(zhì)模板等。另外，模板需要滿足的要求，還包括尺寸標(biāo)準(zhǔn)、便于裝卸、周轉(zhuǎn)率高、剛度優(yōu)秀、接縫嚴(yán)密、穩(wěn)定性加、表面光滑等。正式開始支模前，施工人員應(yīng)將脫模劑涂刷在模板表面，杜絕使用變色、易黏油料，再對(duì)模板的安裝位置，進(jìn)行測(cè)量并放樣，確定仰拱底標(biāo)高。所安裝模板應(yīng)滿足平順、穩(wěn)固的要求，可以承載負(fù)責(zé)澆筑、振實(shí)或整平混凝土設(shè)備的重量，保證即使遇到振動(dòng)或沖擊，也不會(huì)出現(xiàn)位移。如果所安裝模板無(wú)法滿足上述要求，施工人員可視情況選擇增加橫撐、斜撐或剪刀叉的方式，增加其強(qiáng)度。完成模板的安裝后，將預(yù)留件位置、仰拱頂標(biāo)高標(biāo)注在模板上，為后續(xù)施工提供參考。

3.4 模板拆除

正常情況下，混凝土只有在達(dá)到2.5MPa的強(qiáng)度后，才能進(jìn)行脫模。夏季脫模時(shí)間通常為12～15h，冬季脫模時(shí)間為15～24h。過(guò)早脫模，會(huì)導(dǎo)致砼被拉壞，過(guò)晚脫模，又會(huì)增加脫模難度，施工人員應(yīng)視情況確定脫模時(shí)間。隨后，便可將模板拆除，在此過(guò)程中，施工人員應(yīng)避免對(duì)模板進(jìn)行猛烈強(qiáng)敲打，待模板卸落，方可進(jìn)行清除灰漿、維修整理等后續(xù)環(huán)節(jié)。

3.5 混凝土澆筑

（1）在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑前，施工人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，確定配合比，完成試拌，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，反復(fù)檢查所生產(chǎn)混凝土質(zhì)量。（2）先對(duì)坍落度進(jìn)行檢查，若檢查結(jié)果表明，坍落度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則可以將混凝土入模，制作對(duì)抗折、抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)的試件。（3）分層澆筑混凝土，嚴(yán)格控制每層混凝土的厚度，以≤30cm為最佳。振搗過(guò)程中，振動(dòng)棒移動(dòng)間距的最大值為35cm，待混凝土密實(shí)后，方可對(duì)下一部分進(jìn)行振動(dòng)，混凝土密實(shí)的標(biāo)志為停止下沉、表面泛漿。（3）振動(dòng)過(guò)后，緩慢提出振動(dòng)棒，避免處于振動(dòng)狀態(tài)的振動(dòng)棒，與鋼筋、模板或其他預(yù)埋件發(fā)生碰撞。（4）在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，應(yīng)避免出現(xiàn)離析的情況，為澆筑質(zhì)量提供保證。（5）被運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土，應(yīng)在第一時(shí)間完成澆筑。這是因?yàn)榇娣艜r(shí)間越長(zhǎng)，混凝土所引起坍落度的損失越大。提高坍落度的關(guān)鍵是對(duì)混凝土進(jìn)行拌和，所采用原料應(yīng)為水泥漿而非自來(lái)水，待坍落度達(dá)到施工要求，再進(jìn)行澆筑，另外，如果需要中斷混凝土的澆筑，施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制中斷時(shí)間，保證其不超過(guò)已澆筑混凝土初凝的時(shí)間。（6）完成澆筑后，如果發(fā)現(xiàn)混凝土表面存在泌水過(guò)多的情況，在不會(huì)給已澆混凝土帶來(lái)影響的前提下，采取相關(guān)措施將泌水排除，為混凝土質(zhì)量、外觀提供保證[3]。

3.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

如果不及時(shí)對(duì)澆筑后混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，水分大量蒸發(fā)，極易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)脫水情況。水泥顆粒在形成凝膠體后，無(wú)法通過(guò)水化向穩(wěn)定結(jié)晶進(jìn)行轉(zhuǎn)化，黏結(jié)力不足，混凝土粉狀、片狀脫落的現(xiàn)象難以避免，另外，對(duì)于沒(méi)有達(dá)到特定強(qiáng)度的混凝土而言，水分大量蒸發(fā)，還會(huì)使自身面臨收縮變形、產(chǎn)生裂紋的問(wèn)題，如圖2所示。由此可見，對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)很有必要。對(duì)隧道仰拱施工來(lái)說(shuō)，澆筑作業(yè)告一段落后，施工人員就可以對(duì)所澆筑混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在溫度較高的季節(jié)，只需要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)即可，在溫度較低的冬季，施工人員還應(yīng)對(duì)保溫工作引起重視。養(yǎng)護(hù)初期，應(yīng)禁止行人、車輛通行，經(jīng)過(guò)測(cè)試，在確定所澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度的40%之后，行人可通行，通過(guò)相應(yīng)的強(qiáng)度試驗(yàn)后，車輛方可通行。

圖2 混凝土裂縫

3.7 其他注意事項(xiàng)

文章所討論工程在開挖隧道的過(guò)程中，出現(xiàn)了嚴(yán)重滲水的情況，為了將滲水帶來(lái)的不利影響降到最低，在對(duì)仰拱進(jìn)行澆筑的過(guò)程中，施工人員將側(cè)重點(diǎn)放在了控制環(huán)向施工縫、水平施工縫的方面，二者所采用防水工藝均為止水帶。每隔10m，設(shè)置一道環(huán)向施工縫，所采用止水條的材質(zhì)為膨脹橡膠，帶有注漿管，在施工正式開始前，施工人員應(yīng)將SR緩膨劑涂抹在止水條表面，避免止水條在混凝土尚未凝結(jié)時(shí)就發(fā)生膨脹。在仰拱厚度1/2處，對(duì)止水條進(jìn)行預(yù)埋，由于止水條處于襯砌混凝土之中，因此，在振搗混凝土并對(duì)止水條進(jìn)行定位時(shí)，施工人員應(yīng)對(duì)振搗壓力、安裝位置引起重視，在保證振搗充分的前提下，杜絕止水條出現(xiàn)偏移的可能，提高二者的貼合度。除此之外，在對(duì)水平施工縫的止水條進(jìn)行埋設(shè)時(shí)，應(yīng)每隔50cm對(duì)鋼筋卡進(jìn)行設(shè)置，目的是固定止水條，避免在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，下墜的混凝土將止水條壓倒，致使止水條失效。與此同時(shí)，環(huán)向止水帶同樣需要對(duì)鋼筋卡進(jìn)行設(shè)置，在端模板上固定止水條與鋼筋卡，止水條與鋼筋卡隨著端模板被拆除而拆除。實(shí)踐證明，這樣做可以使止水條的安裝質(zhì)量、定位準(zhǔn)確性得到保證。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上文中討論的內(nèi)容進(jìn)行分析可以看出，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，仰拱屬于能夠?qū)β访媾R時(shí)荷載、底層永久荷載加以承受的地基梁，聯(lián)合二次襯砌，共同構(gòu)成了隧道的整體，為隧道結(jié)構(gòu)具有的穩(wěn)定性提供保證。在實(shí)際施工的過(guò)程中，施工人員應(yīng)對(duì)上述工藝進(jìn)行合理使用，在保證施工質(zhì)量的前提下，提高施工效率。