铁路隧道仰拱曲模施工工艺研究

铁路隧道仰拱曲模施工工艺研究李宗辉中铁二十局集团第四工程有限公司摘要：为深入推进建设项目标准化管理，在阳安二线工程管内对铁路隧道仰拱曲模施工工艺进行研究。本文分别从曲模主要设计参数、仰拱曲模施工工艺两方面进行研究。结果表明该隧道施工新工艺、新工法，不仅有利于消除和减少隧道施工质量通病、保证隧道运营期安全，而且能够节约能源、提高工效。可为后续类似工程施工提供参考。关键词：铁路隧道仰拱曲模；设计参数；施工工艺1引言3.2为深入推进建设项目标准化管理，提高铁路隧道施工技术水平，保证隧道施工安全和质量。在阳安二线工程在管内试点隧道开展了新工艺工法探索和实践铁路隧道仰拱曲模施工的新工艺、新方法。2曲模主要设计参数（1）仰拱预制块圆心角。仰拱预制块圆心角对其内力特性影响较小，设计中可根据施工拼装技术要求、轨道结构要求来设定圆心角大小。（2）中心水沟沟槽深度、宽度。中心水沟沟槽几何尺寸对仰拱预制块承载力及耐久性影响较大，设计中须满足沟槽底至仰拱预制块底部间距值大于复合式衬砌设计厚度。（3）仰拱一次浇筑长度等其他参数。3隧道仰拱曲模施工工艺3.1工艺原理及模板组成（1）工艺原理。①订制一套仰拱弧形面板，弧度满足设计要求，仰拱施工中，确保仰拱与填充完全分开浇筑。②端头模板满足仰拱弧度及厚度要求，并在端头模板中部预留中埋式止水带卡槽，确保仰拱浇筑后止水带居中，具体构造见图1。③仰拱及矮边墙一次浇筑成型，减少施工缝。（2）模板组成①端头模板。端头模板由4个单元组成，每个单元中部均预留固定中埋止水带卡槽，各单元通过螺栓连接，详细构造见图2。②弧形模板。弧形模板环向由8个单元组成，纵向每环长度为1.5m，适合仰拱一次浇筑长度3m、4.5m、6m、7.5m、9m，各单元环向、纵向通过螺栓进行连接，具体见图3。3.2.1工艺流程施工放样→隧底开挖及清底→施作仰拱初支→绑扎仰拱钢筋→弧形模板定位→弧形模板安装→端头模板定位→端头模板、止水带安装→加设抗浮支撑→浇筑仰拱混凝土→养护、拆模→浇筑填充混凝土→下一循环施工。①施工测量。为保证仰拱整体结构尺寸符合设计要求，仰拱与隧道中线的相对尺寸必须按施工图进行，不得随意改变。测量组根据设计图纸和施工技术交底要求，放样仰拱的平面位置定位基准线和高程控制基准线。②隧底开挖及清底。隧底开挖采取人工配合机械进行开挖，机械开挖至距设计标高30cm处采取人工进行清理。挖至设计标高后，将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖部分采用同等级砼回填，并进行检查，对不符合标准的隧底重新进行处理。③施作仰拱初支。仰拱开挖后及时架设仰拱钢架并喷射C25混凝土，与拱墙拱架及时封闭成环。④绑扎钢筋。仰拱钢筋采用洞外加工场集中下料，洞内安装绑扎，仰拱边墙钢筋采用定位模架精细化定位仰拱预埋钢筋，有效的控制钢筋顺直度、保护层以及纵向和层间距，钢筋品种、级别、规格、数量和连接方式必须符合设计及规范要求。钢筋加工严格按照技术部门所放大样及下料图加工，加工前钢筋应除锈、调直。钢筋绑扎完毕后全部进行自检，并报监理检查，检查合格后方可进入下到工序施工。⑤弧形模板放样及安装。钢筋绑扎完成后，测量组人员按仰拱结构尺寸放出仰拱整体模板位置，并在现场做好标识，安装过程中严格按照标记进行安装，模板块与块之间连接螺栓要拧紧，接缝要严密。工艺流程及施工要点图1中埋止水带预留槽图2018.05

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施工技术图2仰拱横断面示意图图3弧形模板平面块图全分开错缝浇筑，保证整体线形的控制。（5）与传统木模小块拼装相比，施工效率显著提高。（6）施工过程损耗低，与传统方法比较大大节约成本。⑥端头模板放样安装及中埋式止水带安装。端头模板安装前，测量组人员精确放样，现场施工人员严格按照放样标识进行安装，环向止水带伸入端头模板止水带卡槽15cm，露出15cm与混凝土一同浇筑，纵向止水带通过自制自制止水带夹板进行安装固定。⑦加设抗浮支撑。根据一次浇筑长度通过计算确定混凝土对模板的浮力，并设置相应临时横撑及垂直支撑点，下端撑模板，上端撑栈桥底，顶托可调节高度,防止浇筑混凝土过程中模板上浮，影响整体结构尺寸及混凝土外观质量。⑧仰拱混凝土施工。仰拱混凝土由洞外搅拌站拌合，采用混凝土罐车运送至浇筑地点，采用溜槽自中间向两侧对称浇筑，自工作仓采用插入式振捣器振捣密实。⑨拆模。待仰拱混凝土达到设计要求强度后方可进行模板拆除。⑩仰拱填充混凝土施工。仰拱填充混凝土与仰拱混凝土进行错缝施工，每次错缝不得小于50cm。3.2.2施工要点（1）模板定位要精确，确保浇筑混凝土后结构尺寸满足设计图纸要求。（2）各个单元之间连接要牢靠，防止浇筑混凝土过程中模板偏移，影响混凝土外观质量及结构尺寸。（3）混凝土浇筑过程振捣要密实。（4）防排水材料安装位置要准确。（5）混凝土灌注速度的控制。（6）两侧混凝土对称灌注。（7）混凝土塌落度控制。（8）采取合理的振捣方式。4结语（1）规范了中埋式止水带的安装，为隧道防排水奠定基础。（2）小边墙与仰拱一次成型，施工中减少了“缝”，有利于防水。（3）形式灵活、安装方便、无需大型机械配合，可根据现场地质实际情况选择合理浇筑长度。（4）使仰拱、填充混凝土完参考文献：[1]申付全.隧道仰拱施工质量检测方法探讨[J].路基工程,2017(3):208~211.[2]肖晶.明挖法隧道敞开段整体式侧墙钢模施工工艺研究[J]江西建材,2017(21):156~158.[3]张浚厚.高地应力软岩大变形隧道仰拱全幅施工技术[J].铁道建筑技术,2008(S1):168~170.[4]赵伟,尚军,陈鸿.单线铁路隧道仰拱二次衬砌大区段施工工艺[J].隧道建设(中英文),2018:1~5.[5]符亚鹏.敞开式TBM施工铁路隧道仰拱预制块关键设计参数研究[J].铁道标准设计,2016(8):79~83.作者简介：李宗辉，男，就职于中铁二十局集团第四工程有限公司，工程师。地址：陕西省汉中市宁强县大安镇中铁二十局集团阳安二线指挥部。94

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