隧道仰拱全断面施工工艺

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1、第27卷增刊石家庄铁道大学学报(自然科学版)Vol．27Supp．2014年5月JOUＲNALOFSHIJIAZHUANGTIEDAOUNIVEＲSITY(NATUＲALSCIENCE)May．2014隧道仰拱全断面施工工艺李宗顺(中铁十五局集团第五工程有限公司，河南洛阳471002)摘要:隧道仰拱施工是隧道混凝土施工的关键环节，仰拱全断面混凝土施工能促使隧道尽早封闭成环，减少力系转换，使结构尽早受力，为后续施工提供了安全保障。隧

2、道仰拱全断面现浇适用于Ⅳ、Ⅴ级及Ⅲ级加宽带设置有仰拱的部位。结合十天高速甘肃段西秦岭隧道仰拱全断面施工，阐述了仰拱全断面施工工艺，为同类工程施工提供参考。关键词:隧道仰拱;全断面施工;施工工艺0引言随着我国山区高速公路的建设发展，山岭隧道所占比例越来越高，而长隧道、特长隧道施工往往是制约工期的关键工作，尤其穿越软岩大变形和断裂破碎带地质段，循环进尺短，工序复杂，特别仰拱施工，常常影响先期工作的开展，如何有效地进行仰拱施工，尽早成环受力，减少施工交叉的影响，直接关系到隧道的工期与结构安全。以西秦岭隧道仰拱全断面施工为例，论

3、述仰拱全断面施工工艺。西秦岭特长隧道施工采用的TBM直径为10．23m，是目前国内TBM施工断面最大的铁路隧道，其衬砌形式为组合式复合衬砌结构，即上部支护结构外衬为锚喷支护、内衬为整体模筑混凝土，底部则为仰拱预制块。仰拱预制块设计采用C40钢筋混凝土结构，分为底部不设凹槽和底部设凹槽2种，为凹凸面连接的钢筋混凝土结构，长度按TBM1个掘进行程1．8m设计。顶面宽度满足施工期间铺设四轨双线(轨距900mm)施工轨道的要求。在预制块上预留中心水沟、泄水孔、注浆孔、承轨槽以及安装止水带所需的凹槽等，并预埋起吊杆和道钉。仰拱预制

4、块结构见图1。仰拱预制块作为隧道衬砌结构的重要组成部分，其与上部支护结构一起，共同维护隧道结构的稳定。利用栈桥确保隧道内的临时通车，可以解决仰拱施工对上导坑施工的干扰。减少施工工序，加快施工进度。减少钢材接头次数，节约钢材和工时。仰拱混凝土一次浇筑成型，整体性好。仰拱及时封闭成环，保证施工安全。仰拱与仰拱填充混凝土分离施工，保证仰拱质量。1施工工艺流程图1仰拱预制块结构图(单位:mm)仰拱施工工艺流程为首先测量放线，确定开挖深度和基底标高，开挖至标高后清理基底的碎渣，然后架立钢支撑，喷射初支混凝土，绑扎仰拱二衬钢筋，浇

5、筑模筑混凝土，待混凝土达到设计强度70%后，最后进行仰拱混凝土回填。2仰拱各工序质量控制2．1仰拱开挖(1)仰拱应结合拱墙施工及时进行，使支护结构尽快封闭。在仰拱基坑开挖之前，测量组要对开挖深DOI:10．13319/j．cnki．sjztddxxbzrb．2014．S1．32118石家庄铁道大学学报(自然科学版)第27卷度进行控制，主要通过在两侧边墙上每5m对开挖段进行放线来实现。(2)开挖长度是根据不同的围岩级别来进行确定的，一般为3～6m，最大开挖不超过6m，采用人工配合挖掘机进行开挖装渣，翻斗车运输出渣。(3)开

6、挖底板欠挖硬岩需采用人工钻眼松动弱爆破来进行，根据开挖尺寸对钻眼角度及深度进行调整，同时控制好装药量，做好炮眼的堵塞和附近机械设备的防护，防止飞石打坏设备。(4)在开挖过程中根据测量的中线及水平点控制隧道的超欠挖。开挖时需注意:①开挖段的长度要进行严格控制，一次仰拱开挖时要禁止放大炮，避免开挖振动对已形成的初衬结构造成扰动;②开挖时尽量采用光爆技术，使仰拱基本成型;③在清渣过程中，如发现洞内积水较多，为了使集中抽水更加方便，在模板外侧应预留一个临时积水坑。2．2栈桥移至到位隧道仰拱半幅开挖到位后及时用装载机、挖掘机配合，

7、使栈桥移动到位，并确保栈桥底部全部受力无脱空现象，如脱空采用型钢等垫实，同时注意两栈桥间距满足车辆通行安全要求，栈桥就位后即可进行剩余半幅仰拱的开挖。栈桥采用4根Ⅰ40c工字钢上下翼缘组焊接而成，共计两组，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。栈桥两端做成1．5m长坡道方便车辆通行，栈桥移动利用装载机和挖掘机配合移动，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部，栈桥长度为18m。净跨度最大按12m进行考虑，移动栈桥如图2所示。图2仰拱施工栈桥侧、立面图(单位:c

8、m)2．3安装仰拱钢拱架施做初期支护隧底开挖完毕、人工清理至拱底标高位置后，及时立设仰拱钢架，拱架安装按照设计间距固定在稳固的地基上，当基底强度不足时，采用加设槽钢的办法增强基脚的承载力。拱架安装后在拱脚处按照设计图纸打设锁脚锚杆。钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°，钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。