弧形鋼模板在鐵路隧道仰拱施工中的應用

程柏鋒

（中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司　福建　福州　350000）

弧形鋼模板在鐵路隧道仰拱施工中的應用

程柏鋒

（中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司福建福州350000）

在推進隧道標準化施工中，仰拱鋼筋制安、環縱向止水帶安裝、仰拱端模及背模和混凝土澆筑是重中之重。本文結合具體工程案例，就弧形鋼模板施工工藝涉及到的施作基本過程進行了介紹，更不乏對相關技巧的說明。

弧形鋼模板；鐵路隧道；仰拱施工

引言

隨著我國經濟的不斷發展，高鐵基礎建設得到了大力發展，隧道施工在不良地質條件下的技術也在得到不斷的提升。現如今隧道施工遍地開花，然而施工質量參差不齊，質量安全事故時有發生，如何克服施工中的地質風險，提高隧道施工整體質量，唯有進行科學管理和實施標準化施工。

1　工程概況

海門隧道為雙線隧道，設計速度目標值200km/h，線間距為4.874～4.40～4.504m，采用有砟軌道碎石道床，軌道結構高度766mm。全長1125m，隧道進出口里程分別為：DK58+280、DK59+ 405，隧道明暗分界里程分別為DK58+378、DK59+381。其中DK58+299～+345為Ⅴ級半路塹單壓式明洞，DK58+345～+378、DK59+381～+386為Ⅴ級路塹偏壓式明洞。

2　工程地質特征

隧道進口段橫坡較為陡峻，地表出露Qel+dl粉質黏土，灰黃色，硬塑，局部含較多風化碎塊，局部下伏Qel+dl碎石土，稍濕，中密，層厚2～4m；下伏基巖為白堊系下統石帽山群凝灰巖，凝灰結構，塊狀構造，全風化～弱風化。全風化，灰黃色，巖心呈砂土狀；強風化，灰色，巖體較破碎；弱風化，青灰色，巖體較破碎。地下水主要為基巖裂隙水，不發育。

隧道出口段，地表出露Qel+dl粉質黏土，灰黃色，硬塑，局部含較多風化碎塊；溝谷地段出露Qel+dl粉質黏土，灰色，軟塑，層厚2～4m；下伏基巖為白堊系下統石帽山群凝灰巖，凝灰結構，塊狀構造，全風化～弱風化。全風化，灰黃色，巖心呈砂土狀；強風化，灰色，巖體較破碎；弱風化，青灰色，節理裂隙發育，巖體較破碎。DK59+230～+290段節理密集帶，節理裂隙發育，地下水主要為基巖裂隙水，較發育。預測單位長度正常漏水量1.08m3/（d·m），為強富水區。

3　弧形鋼模板在鐵路隧道仰拱施工中的應用

土質挖方到基地標高后清理浮土，試驗室派人在現場進行地基承載力試驗，與設計圖紙核對，地基承載力達到設計要求，對基地進行夯實，準備進行下道工序；如地基承載力不夠，報業主、監理、設計單位變更設計，可采取漿片、混凝土換填等處理措施。

3.1仰拱施工

明洞洞身襯砌前先作仰拱，核查地基承載力，仰拱施工時，注意預留排水管道位置。為了便于施工及提高工后感觀質量，隧道仰拱填充及找平層合計預留35cm厚作業層，既可保證橫向導水管的設置要求，也可保證過軌鋼管的埋設深度要求，兼保證工后路面的平整度。同時由于側溝電纜槽及中心水溝的混凝土標號不同于仰拱填充層的混凝土標號，施工時采用槽鋼支架模板預留側溝電纜槽的位置，采用鋼模板支護預留中心水溝位置，溝底高程除應滿足溝底施工層厚度要求外，其坡度還應滿足設計坡度。

3.2仰拱鋼筋加工及安裝施工工藝

仰拱鋼筋在鋼筋加工場加工，采用擠壓套筒機械連接，加工時注意按照規范要求錯開鋼筋接頭位置，保證接頭錯位長度，鋼筋存放在鋼筋棚內或用防水布包嚴，防止銹蝕。仰拱鋼筋加工采用自制鋼筋彎筋機進行加工，自制彎筋各分部可自行設計制作，要求操作方便，安全可行。按照設計圖紙對鋼筋進行下料。注意需確保同一區段內的鋼筋接頭數量滿足驗標要求：綁扎接頭在構件的受拉區不得大于25%。鋼筋預彎加工首先按設計圖確定預彎半徑進行鋼筋預彎加工，然后根據驗標要求：受拉熱軋帶肋鋼筋的末端應采用直角形彎鉤，其彎曲直徑不得小于鋼筋直徑的5倍（HRB335）或7倍（HRB400），鉤端應留有不小于鋼筋直徑3倍（HRB335）或5倍（HRB400）的直線段，直角形彎鉤的方向應徑向對彎，垂直于軸線。鋼筋預彎加工時現場技術員需跟班作業，檢查鋼筋預彎的弧長、半徑以及直角形彎鉤是否符合設計和驗標要求。

仰拱鋼筋加工后運至現場綁扎，綁扎前對鋼筋的位置進行放樣；綁扎過程中嚴格控制鋼筋位置、間距、保護層厚度、套筒擠壓連接質量、鋼筋綁扎點數量。仰拱鋼筋綁扎完成經驗收合格后進行下道工序。按照“五線”上墻標準化作業要求，把鋼筋搭接上層線、鋼筋搭接下層線測量定位后，用紅油漆標識到墻上。鋼筋安裝控制要點：鋼筋排距和間距（特別是邊墻露出部分）、邊墻露出部分鋼筋直角形彎鉤的方向應是否與隧道軸線平行、鋼筋保護層厚度。根據鋼筋安裝控制要點進行鋼筋安裝定位放樣，內層鋼筋及外層鋼筋位置設置控制點和鋼筋定位架：縱向上在仰拱兩側端頭處各設置一個；環向上于隧道中線、施工仰拱填充頂面處及兩半徑變化處設置。以鋼筋定位架控制鋼筋的排距和間距。安裝完成后，現場技術員檢查每組鋼筋起彎點位置是否在設計位置處，尺量排距、保護層厚度，檢查鋼筋預留長度及綁扎接頭是否符合設計，確保鋼筋安裝質量。

3.3仰拱模板

仰拱施工模板采用弧形鋼模施工，其弧度應符合設計輪廓線，弧度半徑考慮施工誤差放大5cm，模板高度按設計縱向施工縫位置設定。仰拱端頭模板按設計弧度及仰拱拱圈厚度采用鋼模施工，在正中位置預留止水帶安裝位置，保證止水帶安裝圓順。縱向施工縫止水帶應與環向施工縫的止水帶密貼搭接。施工中應注意仰拱模板的加固牢靠，避免跑模、爆模。

仰拱弧形背模采用3mm厚的鋼板和6#角鋼按隧道仰拱弧形尺寸加工成1m或1.5m一塊，每塊模板弧長1.68m（如圖1）。模板之間用φ12螺栓進行拼裝連接。根據仰拱頂面標高定位架放置弧形背模，縱向用螺栓連接好，背模加固采用拉桿（φ22鋼筋）焊接到預埋于仰拱初支中的豎向定位鋼筋上固定。拉桿縱向間距1m，同一斷面上在背模底面和頂面處設置，背模與端模用螺栓固定。

圖1　仰拱模板

3.4仰拱澆注

仰拱每模縱向長度應結合模板臺車長度和圖紙對沉降縫、變形縫的要求確定。施工中主要控制結構尺寸仰拱頂面高程和曲率符合設計要求、混凝土配比及混凝土振搗。仰拱澆筑混凝土時應從中間向兩側分別進行。澆筑邊墻混凝土時，注意澆筑混凝土數量，避免掩埋鋼邊止水帶。加強振搗，確保仰拱混凝土密實，完成后及時收面。仰拱填充混凝土不得與仰拱混凝土同時澆筑，待仰拱混凝土強度達到5MPa后才能進行填充混凝土澆筑，仰拱填充混凝土澆筑前應清除仰拱表面的雜物和積水。仰拱堵頭模板采用4mm厚的鋼板和8#角鐵進行加工，模板之間用φ16螺栓連接。中心水溝采用倒梯形整體模板，采用4mm鋼板和10#角鐵加工成1.0m或1.5m一節，模板之間用φ16螺栓連接。仰拱填充的高程和橫向坡度應符合設計要求，表面應平順，確保流水暢通、不積水。

3.5仰拱回填

仰拱完成后進行仰拱回填，仰拱回填注意控制頂面高程，避免澆注過高影響橫向導水管及過軌鋼管的埋設。

4　結束語

項目部在采用仰拱標準化施工工藝之后工程質量得到了較大改善，以前的仰拱混凝土澆筑、仰拱鋼筋預留筋和鋼筋保護層厚度、仰拱止水帶定位等問題得到了治理，整體質量驗收得到了業主、監理和公司的一致好評。

[1]靳躍進.鐵路隧道仰拱施工控制[J].山西建筑，2009（06）.

[2]梁建中.淺埋黃土隧道洞口段施工技術探討[J].山西建筑，2012，38（9）：193～195.

[3]《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（TB10753-2010）[S].

U455.91

A

1673-0038（2015）19-0219-02

2015-4-10

程柏鋒（1976-），男，工程師，本科，主要從事鐵路工程施工建設管理工作。