預埋滑槽技術在地鐵礦山法隧道施工中的應用

萬正武

（中交一公局第三工程有限公司，北京101102）

1 引言

城市地鐵區間隧道洞通后，在區間安裝各類綜合管線，傳統施工工藝是在隧道混凝土結構人工鉆孔，安裝膨脹螺栓或進行化學錨栓固定支架。依據民建行業規范膨脹螺栓不能作為永久結構參與受力，為后期安全運營埋下嚴重隱患。基于傳統施工工藝的種種弊端，目前我國多個城市地鐵隧道區間采用預埋滑槽技術，其優點在于：避免了洞通后對隧道鋼筋混凝土結構的破壞，加快了機電安裝工程，且有利于后期日常運營的維修保養作業。本文以哈爾濱地鐵3 號線二期工程工農—終點區間為依托，預埋滑槽以二次襯砌臺車為安裝載體的施工，為今后類似工程提供一些借鑒和交流經驗。

2 工程簡介

工農大街站—終點區間位于哈爾濱地鐵3 號線二期工程線路終點段，區間設計起、終點里程為CK42+444.774～CK42+869.452，總長424.678m，本區間采用礦山法施工。為了更好地服務后期機電設備和管線安裝，本區間設計施工圖，采用在二次襯砌混凝土預埋滑槽的新技術，后期通過T 型螺栓將管網支架固定在預埋滑槽上，最后在支架上安裝并固定機電設備及管線。

3 滑槽簡介

3.1 工作原理

滑槽是由鉚釘、滑槽、T 型螺栓組成。隧道二襯混凝土澆筑前，預先將成品滑槽（自帶錨鉚釘）埋設在二次襯砌結構鋼筋骨架內并固定到位；混凝土澆筑后，管網等機電設備荷載通過安裝托架傳遞給T 型螺栓，再依靠T 型螺栓將荷載傳至滑槽，最后通過滑槽背后的錨鉚釘與混凝土之間的黏結來承受所有傳遞來的荷載[1]。拉力通過錨鉚釘頭部傳遞，錨鉚釘頭部在荷載作用下激發混凝土整體來共同受力；剪力主要通過槽道來傳遞。

3.2 預埋滑槽設計尺寸

工農大街站—終點區間所用襯砌臺車加工長度為9.7m，襯砌混凝土實際施工長度9.6m，兩端各搭接長度為5cm。臺車預埋滑槽設計為8 環，滑槽理論間距為1.2m，每環分為8 段，通過T 型螺栓將滑槽與臺車鋼模板密貼。滑槽設計尺寸斷面：30mm×20mm 預埋槽道，編號為HC-1、HC-2、HC-3、HC-4，每段半徑及長度根據隧道斷面設計尺寸定制而成，具體如圖1所示。

圖1 預埋滑槽設計圖

4 臺車模板設計

鋼模板臺車上設計T 型螺栓孔、預留手孔及工作窗口三種孔洞。模板臺車油缸收回移動至初期支護斷面，進行預埋滑槽安裝，臺車設計時，考慮到預埋滑槽安裝完成后，會與鋼筋斷面發生碰撞，油缸行程為200mm。為了使預埋滑槽安裝完成后與模板密貼，每段預埋滑槽采用3 個T 型螺栓孔與模板進行連接，在模板臺車上每節預埋滑槽預留3 個T 型螺栓孔，兩端T 型螺栓孔距離預埋滑槽端頭為5cm，每環共計24 個T型螺栓孔。在模板臺車定位過程中，預埋滑槽錨固筋與鋼筋存在碰撞時，通過滑槽附近手孔對鋼筋進行微調，每節預埋滑槽設計1 個預留手孔，每環共計8 個預留手孔。

根據二次襯砌混凝土澆筑施工工藝要求，先澆筑兩側邊墻，再澆筑中間拱頂，為了保證混凝土澆筑質量，模板臺車設計兩側各6 個工作窗口，頂部2 個工作窗口+3 個澆筑孔[2]。

5 滑槽施工工藝和方法

5.1 施工流程

施工準備→圖紙審閱→滑槽型號設計及類型選定→臺車預留孔設置（開孔位置與設計滑槽位置相配）→隧道中心線位置確定→鋼筋網片綁扎→槽道在工作臺上的位置確定→臺車安裝就位→滑槽位置的復核→滑槽安裝在臺車模板上→T 型螺栓固定滑槽→鎖緊T 型螺栓→臺車鋼模板頂升就位→斷面測量校核→封閉端頭模板→襯砌混凝土澆筑→脫模、養護→滑槽位置誤差的檢測。

5.2 施工要點

5.2.1 施工準備階段

①依據預埋滑槽設計圖紙，選擇滑槽類型、長度、半徑大小等；②檢查滑槽內填充物的完整狀態，防止混凝土進入槽道。如有殘缺，應進行填補。

5.2.2 臺車模板開孔

依據臺車模板上槽道的設計要求進行位置定位，在臺車模板的相應位置準確劃出定位十字線，依據槽道的類型在臺車上開定位孔，準確進行螺栓二次開孔，定位孔采取矩形方孔具體尺寸為：4.5mm×25mm。定位孔的設置依據預埋滑槽每段長度，槽道長度小于2.5m 的設置三個孔，具體設置位置在槽道兩端及中間開孔；長度小于1.0m 的槽道開兩個孔，槽道兩端開孔。嚴格按照設計施工圖紙要求控制槽道距臺車邊緣的距離，外邊槽道距施工縫的距離不得小于80cm。弧形槽道定位孔不少于3 個，直線型槽道定位孔不少于2 個。

5.2.3 臺車清理和刷脫模劑

臺車軌道安裝完成后，將臺車推至下一段二襯未澆筑段滑槽綁扎施工平臺位置，收縮油缸至最大限度，使鋼模板與初支的空間達到最大，施工工人進入模板外側進行清理鋼模板、刷脫模劑等工作

5.2.4 滑槽定位

預先將施工工人和一定數量成品預埋滑槽提前放在隧道連接處兩側未綁扎鋼筋的工作平臺（長度不小于2m），移動臺車使第一道滑槽位置到工作平臺范圍內，兩名作業工人相互配合，內側工人將T 型螺栓從鋼模板內側穿過模板與滑槽連接，外側工人將T 型螺栓旋轉90°后擰上螺母并固定，滑槽被固定在臺車模板上，然后檢查滑槽各種誤差是否超標，合格后依次、連續安裝第2 至8 道滑槽。

5.2.5 砼澆筑與脫模

①臺車模板封堵完后，進行二次襯砌砼澆注；②砼強度滿足要求后開始脫模，脫模過程中首先將T 型螺栓螺母松開，打開封堵孔，將T 形螺栓反方向旋轉90 °，取出螺栓，螺栓螺母可重復多次利用；③將槽道表面的少量水泥漿剔除，將槽道固定點處重新填補發泡填充物，做好后續養護等工作。

5.3 施工注意事項

①槽道預埋位置應嚴格按照設計圖紙施工，不得隨意改變，槽道距施工縫的距離應滿足設計要求；②預埋槽道的鉚釘與鋼筋網片碰撞時，不允許切斷錨桿，可通過工作窗口對鋼筋進行細微調整；③滑槽內發泡填充物應在后期地鐵設備接觸網安裝階段剔除。

6 結語

城市地鐵礦山法區間隧道采用預埋滑槽技術一次性解決了土建工程完工后期設備安裝過程中的植筋、鉆孔等施工風險及安全隱患，有效保證后期運營管線的增加、調整、維護更換等難題，解決了后期人工鉆眼工作環境差、粉塵 多，避免了鉆孔對結構壽命影響和滲漏水等安全隱患，值得大力推廣。