论文部分内容阅读
摘要：结合贵广铁路田坝岭隧道仰拱施工，介绍高速铁路隧道大块仰拱模板施工工艺，探索高速铁路大块仰拱模板施工技术。
关键词：高速铁路隧道；大块仰拱模板
Abstract: according to your Canton railway field dam ridge tunnel inverted arch construction, this paper introduces high speed railway tunnel large inverted arch form construction technology, explore high speed railway large inverted arch form construction technology.
Keywords: high speed railway tunnel; Large inverted arch form.
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1引言
在当前隧道施工中，常因没有理想的配套设备和施工工艺，仰拱施工的质量和进度难以保障，成本也较高。进而影响了防水系统、二衬等后继工序的结构衔接质量和进度，隧道仰拱成为隧道施工中控制性工序。在现有的隧道仰拱施工中，通常采用多开仰拱工作面和增加一次仰拱施工长度来提高仰拱施工进度。然而，多开工作面，往往造成安全步距无法满足上述强制性要求、而且施工组织困难，文明施工差。一次施工仰拱过长，栈桥难以做到双车道，施工干扰加大，需要的循环时间更长，进度仍然无法满足开挖要求。本文介绍的田坝岭隧道大块仰拱模板施工技术，改变了传统的隧道仰拱施工理念，只需设置一个仰拱工作面，即可实现每天浇注一组仰拱及填充混凝土的目标，且可根据开挖进度设置相应长度的模架来满足进度要求，彻底解决了隧道仰拱施工进度落后于开挖进度并制约二衬等后继工序的难题。
2 工程概况
田坝岭隧道全长6470m，设计采用两头掘进，是贵广铁路六标单口掘进最长的隧道，也是全线工期压力最大的控制性工程。田坝岭隧道衬砌设计为有仰拱式复合衬砌，前期仰拱及填充施工采用组合1.0m×1.5m小块钢板施工，人工拼装，钢管支架加固。采用此方法施工出来的仰拱经常出现模板跑位偏移，造成仰拱端头及矮边墙线形不直、不圆顺等问题。为了解决此问题，按照增加机械作业、减少工人劳动强度、提高工序安全质量和工效的总体思路，项目部提出了采用整体大块模板施工技术进行仰拱及填充混凝土的施工。
3 大块仰拱模板施工工艺
3.1高速铁路隧道大块仰拱模板施工工艺流程（见图3.1）。
3.2 工艺说明
3.2.1.大块仰拱模板的制作要点
大块仰拱模板包含：端头模板、中心水沟模板及弧形模板
（1）仰拱弧形模板：满足仰拱混凝土一次性整体浇筑完成的要求；
（2）中心沟模板：满足填充施工中预留中心水沟的要求；
（3）端头模板：满足定位并固定仰拱弧形模板、中心沟模板，安设仰拱中埋式止水带。
3.2.2.大块仰拱模板各部分设计
（1）仰拱弧形模板：因仰拱中部弧形半径大，坡度比较平缓，可不设模板，混凝土通过自然摊铺的方法从中间向两边浇筑，混凝土浇至仰拱弧形模板下沿时，混凝土改由仰拱两侧的顶部入模，使仰拱混凝土一次浇筑完成。经现场试验证明：混凝土坍落度在120～140mm的情况下，从仰拱与二衬边墙设计施工缝处向下设置3.0米长的弧形模板，即可很好的满足仰拱混凝土的施工要求。仰拱模弧形模板设计为左右两幅，每幅加工成整体弧形模板，采用汽车吊安装。（图1、图2）
图3.1高速铁路隧道大块仰拱模板施工工艺流程
图1仰拱弧形模板图2安装好仰拱弧形模板
（2）中心沟模板：中心沟模板设计为左右两块，每块采用18cm工字钢为模架，在模架上有8mm钢板作面板和底板。（图3）
（3）端头模板：根据仰拱和填充混凝土的结构尺寸设计端头模板，以满足端头就位后，仰拱模板、中心沟模板跟着就位的要求。端头模板下部为弧形，与仰拱中埋式止水带位置一致，便于固定中埋式止水带，采用活动钢模及木模固定。端头模板上边缘与填充混凝土面标高一致，可控制填充混凝土浇筑标高。为适应隧底开挖清理后的地形情况，共设置8根可自由伸缩的支柱，可调整端头模板的标高。（图4）
图3已吊装好端头模及中心水沟模板图4 仰拱端头模板
3.2.3.现场施工要点
仰拱施工之前需做好充分的施工准备工作，主要有以下几点：
（1）施工准备：满足仰拱施工的作业面，现场风、水、电设施已配置完善，满足施工需求。施工仰拱地段的隧底开挖初期支护按照设计已施工完毕，仰拱施工技术交底已审批签字，并对施工作业人员进行技术交底和施工安全培训。
（2）架设仰拱栈桥
考虑洞内施工中设备配套情况，每幅栈桥采用两片分离式，每片重约10t，使一台挖机可完成栈桥的移动。
（3）清理仰拱底部杂物
在仰拱栈桥架设就位后，对仰拱底部的浮渣进行清理并检查是否存在超欠，对少量欠挖部分采用人工凿除，超挖部分采用同标号混凝土进行找平，并保证符合设计要求。
（4）测量放线
采用全站仪和水准仪利用洞内布置的导线网定出仰拱边线和中心线，利用水准仪定出中线及标高，已中线和设计边线定出仰拱轮廓线，这样有利于下步仰拱钢筋的定位。
（5）吊装中心水沟模板及仰拱端模
仰拱端模吊装采用8t吊车及装载机配合吊装模板，两侧同时起吊，同时前移，移至测量的定位点处，开始模板的顶面标高控制。仰拱填充端模顶面标高就是仰拱填充混凝土面的设计标高，所以模板的定位的标高线性特别重要，技术人员在吊装模板时必须是全程监控指导。中心水沟模板一端固定在端模上模架上，另一端固定在已施工完毕的中心水沟侧壁上，为了便于拆卸，兩端采用液压千斤顶固定。
（6）绑扎仰拱钢筋（有筋段）
仰拱钢筋采用简易钢筋弯曲胎具先对主筋进行预弯，再运进仰拱内进行绑扎。仰拱钢筋按照仰拱底层钢筋位置进行划线绑扎，如绑扎过程中钢筋冲突宜采用分布筋让主筋、细筋让粗筋的方式进行调置。
（7）安装仰拱弧形模板及止水带
根据设计要求，仰拱施工时需安装3条中埋式止水带及3条背贴式止水带。端头处中埋式止水带采用活动钢模及木模固定，仰拱边墙顶面中埋式止水带采用吊杆及钢筋夹固定，止水带安装完成后，采用8t吊车吊车安装两侧弧形模板。
（8）浇筑浇注仰拱混凝土
本隧道仰拱为C35，浇筑砼前必须检查是否按设计要求预留管道或施工缝处预埋接茬筋等。砼的质量由实验室和拌合站共同负责，按照挡头模板的弧形线控制仰拱的混凝土标高，待混凝土高度浇筑至弧模板底部时，暂缓混凝土浇筑，40分钟后（让混凝土稍微有点强度），再开始浇筑仰拱弧模混凝土。
（9）浇筑浇注仰拱填充混凝土
在仰拱混凝土终凝后，由吊车吊走两侧仰拱弧形模板，进行C20混凝土填充施工。
4 应用效果及结论
高速铁路大块仰拱模板施工技术首次在贵广高速铁路田坝岭隧道的使用，经现场检验，施工快捷，作业面整洁、结构美观，从质量、工期、成本、文明施工等方面均取得了良好效果，得并到了贵广公司和集团公司相关领导的充分肯定，2011年8月29日贵广公司桂林指挥部组织各施工单位在田坝岭隧道出口进行现场观摩学习及总结推广。
参考文献：
[1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2003．
[2]孙钧.地下工程设计理论与实践[M].上海：上海科学技术出版社，1996.
[3]TB10753-2010高速铁路隧道工程施工质量验收标准.
关键词：高速铁路隧道；大块仰拱模板
Abstract: according to your Canton railway field dam ridge tunnel inverted arch construction, this paper introduces high speed railway tunnel large inverted arch form construction technology, explore high speed railway large inverted arch form construction technology.
Keywords: high speed railway tunnel; Large inverted arch form.
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1引言
在当前隧道施工中，常因没有理想的配套设备和施工工艺，仰拱施工的质量和进度难以保障，成本也较高。进而影响了防水系统、二衬等后继工序的结构衔接质量和进度，隧道仰拱成为隧道施工中控制性工序。在现有的隧道仰拱施工中，通常采用多开仰拱工作面和增加一次仰拱施工长度来提高仰拱施工进度。然而，多开工作面，往往造成安全步距无法满足上述强制性要求、而且施工组织困难，文明施工差。一次施工仰拱过长，栈桥难以做到双车道，施工干扰加大，需要的循环时间更长，进度仍然无法满足开挖要求。本文介绍的田坝岭隧道大块仰拱模板施工技术，改变了传统的隧道仰拱施工理念，只需设置一个仰拱工作面，即可实现每天浇注一组仰拱及填充混凝土的目标，且可根据开挖进度设置相应长度的模架来满足进度要求，彻底解决了隧道仰拱施工进度落后于开挖进度并制约二衬等后继工序的难题。
2 工程概况
田坝岭隧道全长6470m，设计采用两头掘进，是贵广铁路六标单口掘进最长的隧道，也是全线工期压力最大的控制性工程。田坝岭隧道衬砌设计为有仰拱式复合衬砌，前期仰拱及填充施工采用组合1.0m×1.5m小块钢板施工，人工拼装，钢管支架加固。采用此方法施工出来的仰拱经常出现模板跑位偏移，造成仰拱端头及矮边墙线形不直、不圆顺等问题。为了解决此问题，按照增加机械作业、减少工人劳动强度、提高工序安全质量和工效的总体思路，项目部提出了采用整体大块模板施工技术进行仰拱及填充混凝土的施工。
3 大块仰拱模板施工工艺
3.1高速铁路隧道大块仰拱模板施工工艺流程（见图3.1）。
3.2 工艺说明
3.2.1.大块仰拱模板的制作要点
大块仰拱模板包含：端头模板、中心水沟模板及弧形模板
（1）仰拱弧形模板：满足仰拱混凝土一次性整体浇筑完成的要求；
（2）中心沟模板：满足填充施工中预留中心水沟的要求；
（3）端头模板：满足定位并固定仰拱弧形模板、中心沟模板，安设仰拱中埋式止水带。
3.2.2.大块仰拱模板各部分设计
（1）仰拱弧形模板：因仰拱中部弧形半径大，坡度比较平缓，可不设模板，混凝土通过自然摊铺的方法从中间向两边浇筑，混凝土浇至仰拱弧形模板下沿时，混凝土改由仰拱两侧的顶部入模，使仰拱混凝土一次浇筑完成。经现场试验证明：混凝土坍落度在120～140mm的情况下，从仰拱与二衬边墙设计施工缝处向下设置3.0米长的弧形模板，即可很好的满足仰拱混凝土的施工要求。仰拱模弧形模板设计为左右两幅，每幅加工成整体弧形模板，采用汽车吊安装。（图1、图2）
图3.1高速铁路隧道大块仰拱模板施工工艺流程
图1仰拱弧形模板图2安装好仰拱弧形模板
（2）中心沟模板：中心沟模板设计为左右两块，每块采用18cm工字钢为模架，在模架上有8mm钢板作面板和底板。（图3）
（3）端头模板：根据仰拱和填充混凝土的结构尺寸设计端头模板，以满足端头就位后，仰拱模板、中心沟模板跟着就位的要求。端头模板下部为弧形，与仰拱中埋式止水带位置一致，便于固定中埋式止水带，采用活动钢模及木模固定。端头模板上边缘与填充混凝土面标高一致，可控制填充混凝土浇筑标高。为适应隧底开挖清理后的地形情况，共设置8根可自由伸缩的支柱，可调整端头模板的标高。（图4）
图3已吊装好端头模及中心水沟模板图4 仰拱端头模板
3.2.3.现场施工要点
仰拱施工之前需做好充分的施工准备工作，主要有以下几点：
（1）施工准备：满足仰拱施工的作业面，现场风、水、电设施已配置完善，满足施工需求。施工仰拱地段的隧底开挖初期支护按照设计已施工完毕，仰拱施工技术交底已审批签字，并对施工作业人员进行技术交底和施工安全培训。
（2）架设仰拱栈桥
考虑洞内施工中设备配套情况，每幅栈桥采用两片分离式，每片重约10t，使一台挖机可完成栈桥的移动。
（3）清理仰拱底部杂物
在仰拱栈桥架设就位后，对仰拱底部的浮渣进行清理并检查是否存在超欠，对少量欠挖部分采用人工凿除，超挖部分采用同标号混凝土进行找平，并保证符合设计要求。
（4）测量放线
采用全站仪和水准仪利用洞内布置的导线网定出仰拱边线和中心线，利用水准仪定出中线及标高，已中线和设计边线定出仰拱轮廓线，这样有利于下步仰拱钢筋的定位。
（5）吊装中心水沟模板及仰拱端模
仰拱端模吊装采用8t吊车及装载机配合吊装模板，两侧同时起吊，同时前移，移至测量的定位点处，开始模板的顶面标高控制。仰拱填充端模顶面标高就是仰拱填充混凝土面的设计标高，所以模板的定位的标高线性特别重要，技术人员在吊装模板时必须是全程监控指导。中心水沟模板一端固定在端模上模架上，另一端固定在已施工完毕的中心水沟侧壁上，为了便于拆卸，兩端采用液压千斤顶固定。
（6）绑扎仰拱钢筋（有筋段）
仰拱钢筋采用简易钢筋弯曲胎具先对主筋进行预弯，再运进仰拱内进行绑扎。仰拱钢筋按照仰拱底层钢筋位置进行划线绑扎，如绑扎过程中钢筋冲突宜采用分布筋让主筋、细筋让粗筋的方式进行调置。
（7）安装仰拱弧形模板及止水带
根据设计要求，仰拱施工时需安装3条中埋式止水带及3条背贴式止水带。端头处中埋式止水带采用活动钢模及木模固定，仰拱边墙顶面中埋式止水带采用吊杆及钢筋夹固定，止水带安装完成后，采用8t吊车吊车安装两侧弧形模板。
（8）浇筑浇注仰拱混凝土
本隧道仰拱为C35，浇筑砼前必须检查是否按设计要求预留管道或施工缝处预埋接茬筋等。砼的质量由实验室和拌合站共同负责，按照挡头模板的弧形线控制仰拱的混凝土标高，待混凝土高度浇筑至弧模板底部时，暂缓混凝土浇筑，40分钟后（让混凝土稍微有点强度），再开始浇筑仰拱弧模混凝土。
（9）浇筑浇注仰拱填充混凝土
在仰拱混凝土终凝后，由吊车吊走两侧仰拱弧形模板，进行C20混凝土填充施工。
4 应用效果及结论
高速铁路大块仰拱模板施工技术首次在贵广高速铁路田坝岭隧道的使用，经现场检验，施工快捷，作业面整洁、结构美观，从质量、工期、成本、文明施工等方面均取得了良好效果，得并到了贵广公司和集团公司相关领导的充分肯定，2011年8月29日贵广公司桂林指挥部组织各施工单位在田坝岭隧道出口进行现场观摩学习及总结推广。
参考文献：
[1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2003．
[2]孙钧.地下工程设计理论与实践[M].上海：上海科学技术出版社，1996.
[3]TB10753-2010高速铁路隧道工程施工质量验收标准.