铁路客运专线隧道仰拱施工工法

        中铁十九局集团第三工程有限公司 田大伟  葛育松  梁岩  张国辉

坪土隧道设计有仰拱，采用仰拱与铺底先行于衬砌的施工方案，仰拱先行，再施工拱圈，以利于衬砌结构的整体受力，并起到早闭合、防塌方作用。整幅仰拱施工，势必影响到车辆的运行，为此采取防干扰简易平台（简易仰拱栈桥）做为过渡通道，以保证掌子面正常施工。采用机械化配套快速施工技术，无轨运输，开挖先行，仰拱及回填紧跟，以确保基底不受破坏。

1 工程概况

坪土隧道位于广东省韶关市境内，隧道进口里程DK1904+9，出口里程DK1908+556，隧道全长1907m，隧道洞身最大埋深约115m。该隧道主要以灰岩夹泥质灰岩为主，节理发育岩体较破碎，隧道围岩主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，受断层的影响。岩溶发育，易造成大规模涌泥、涌水和突水。

2 工法特点

（1）施工工艺完善、简便，可操作性强。

（2）每板仰拱端部采用定型钢模板能保证中埋式止水带位置准确、线形顺畅，仰拱顶部采用自制顶模板能保证线形顺畅，施工质量能够得到很好的控制，满足设计及验收标准的要求。

（3）采用多套仰拱栈桥多开工作面能使进度大大加快。

3 适用范围

本方法适用于仰拱初期支护、仰拱衬砌、仰拱填充整幅施工作业。

4 施工工艺

仰拱与隧底填充砼同时施工（隧底填充砼在仰拱砼达到初凝后进行回填）并超前二次衬砌，仰拱灌注一次成型，不留纵向施工缝。

施工作业总体的施工步骤：栈桥架设→隧底底板开挖及清理→架立钢拱架→仰拱喷射砼→砼养护→绑扎衬砌钢筋→立模、安设止水带→浇注衬砌砼→砼养护→中心水沟支座架设→中心水沟固定→立仰拱填充模板→仰拱填充混凝土施工→砼养护

4.1 栈桥施工

根据我工区的实际特点，与开挖面的设备配置和施工进度要求相适应，投入适量的栈桥。

仰拱衬砌及回填采用简易栈桥方案，栈桥主梁用4块Ⅰ28a型钢拼装而成，桥面满铺6mm的防滑板，腹部满铺10mm的钢板，每组栈桥有两块桥面板组成，栈桥主梁长14m,宽1.3m。

桥面支撑采用砼支座支撑，支座在开挖底板处每间隔９.9m灌注一组，支座规格为1.5*1.6m并预先灌注成形，支座顶部标高以回填砼表面高上30cm。不影响车辆在支座间的正常运行。

为了增加横梁与支座连接的稳定性，在砼支座灌注时顶部预埋吊环，通过吊环与砼支座连接成一个整体，也方便砼支座吊装。

仰拱栈桥施工平面位置见下图

栈桥下坡段施工见下图

栈桥面板型式如下图。

支座施工：砼支座规格为1.5*1.6m，在栈桥铺设前采用定型钢模板进行预制，砼支座达到设计强度后吊装就位铺设横梁及桥面板，支座形式见下图。

本施工作业优点：

首先砼支座可预先灌注，支座砼灌注时标号比仰拱砼的标号提高一个等级，则支座达到设计强度的时间可缩短，便于提高衬砌速度，减少栈桥数量；

第二、通过砼支座使栈桥的受力横梁与支座的预埋钢筋吊环联接，可增加整个栈桥的稳定性；

第三、便于提高仰拱的衬砌速度。

4.2仰拱衬砌顶模施工

仰拱衬砌采用I10a型钢弯制弧形骨架，拱架通过钢筋支架固定，模板采用30*150cm模板，由安装在模板表面的固定件与拱架进行固定（见附图）。

4.3 仰拱衬砌及填充端模施工方案

仰拱衬砌及填充端模采用δ4mm厚钢板为面板，筋板采用δ4mm*4cm扁钢。仰拱衬砌中埋止水带处筋板采用δ4mm*200mm的钢板。（见附图）。

4.4 中心水沟施工

隧道内设置有中心水沟，水沟规格为内径40cm壁厚4cm的钢筋混凝土排水管，为了确保施工质量，在仰拱砼及回填砼施工前首先对中心水沟进行固定。固定方式：在隧道中部底板位置预先灌注砼支座（如下图），支座规格为30×30cm ，支座顶部预埋排水管固定件，对排水管进行固定。

水沟根据设计规格提前在洞外进行预制或有生产能力的厂家购买。

4.5 技术要求及质量标准

1、混凝土浇筑前的检查

（1）必须高度重视检查工作，按照有关规定和检查表进行工序检查。检查人员应高度负责，重点检查以下几项：要检查模板支撑，模板堵漏质量，钢筋绑扎及保护层的设置，预埋件，预留孔洞位置的准确性，模内有无杂物；检查无误后，需用水冲洗后，始准浇注；亦要检查振捣人员分工定位情况。

（2）浇筑前基础处理

将基础上松动的岩块及杂物、泥块清除干净，并采取防、排水措施，按有关规定填写检查记录。对干燥的非黏性土基面，应用水湿润；对未风化的岩石，应用水清洗，但其表面不得积水。

（3）垫块

构件侧面及底面的垫块应至少为4个/m2,绑扎钢筋和垫块的铁丝头不得伸入保护层内。不得使用砂浆垫块，应使用同等级砼垫块。

2、混凝土浇筑

（1）分层浇筑及施工缝处理

混凝土应分层浇筑，厚度见下表:

混凝土的浇筑厚度

振  捣  方  法