礦山法隧道內嵌預埋槽道技術應用中的問題與措施

許士成

（中鐵二局第二工程有限公司，四川 成都 610091）

0 引言

礦山法隧道內嵌式預埋槽道與盾構管片預埋槽道技術應用環境的不同[1]，根據相關文獻報道[2-3]，通過預埋槽道固定設備支架，不但施工安全高效、操作便捷、后期維修更換方便而且不影響主體結構的耐久性[4]，所以研究內嵌式預埋槽道技術在礦山法地鐵隧道中的應用尤為重要[5]。該方法在應用中也存在一定困難，由于礦山法地鐵隧道管線較多且復雜，預埋槽道設計密集（間距不大于1m），以青島地鐵8號線工程大洋站-青島北站礦山法區間為例，預埋槽道錨桿與鋼筋一結構段理論上存在1032個碰撞點（一結構段長12m），所以內嵌式預埋槽道極易與鋼筋發生碰撞，一旦發生碰撞只有重新調整鋼筋，重新就位，施工難度極大。

1 工程概況

中鐵二局青島市地鐵8號線工程PPP項目（B2包）土建02工區項目主要承擔大洋站和大洋站～青島北站區間西側過海段，全長3875.6m。二次襯砌施工主要采用二襯臺車現澆混凝土施工，這在預埋槽道密集程度較高（線路方向縱向間距1m）的隧道應用較為罕見。密集型預埋槽道與鋼筋網接觸面積大，極易發生碰撞，稍有偏差則模板臺車無法就位，所以通常需要多次合模，施工效率低。

2 礦山法隧道應用內嵌式預埋槽道技術存在的問題

2.1 存在的問題分析

安裝有預埋槽道的臺車模板，在礦山法隧道內作業時常出現就位困難，無法到達設計位置的情況。對所有就位難現象進行抽樣調查，共調查10個結構段，每結構段隨機抽查5個點，共形成50組抽樣數據。經統計主要問題為：預埋槽道與鋼筋碰撞、施工縫存在雜物、臺車模板變形，臺車模板行走軌道損壞等，具體見表1。

表1 內嵌式預埋槽道技術應用中主要問題調查表

將數據整理分析發現：安裝有預埋槽道的臺車模板就位困難的核心問題為預埋槽道與鋼筋碰撞。

2.2 針對核心問題（預埋槽道與鋼筋碰撞）原因分析

（1）拱墻起始水平筋施工不標準。

礦山法二次襯砌施工分為仰拱和拱墻兩次施作，根據圖集(11G101)，縱向施工縫處矮邊墻起始筋為5cm，矮邊墻若存在不平整或不標準時，起始鋼筋誤差較大。

（2）拱墻弧形鋼筋間距控制不標準。

鋼筋在制作過程中，由于拱墻為不規則弧形，鋼筋弧形不易控制；工人在施工過程中，對鋼筋弧線長度不易控制。

（3）仰拱、拱墻鋼筋不在同一斷面。

在施工過程中，預埋槽道是固定在臺車模板上，無論是縱向斷面位置還是橫向斷面位置均已固定，仰拱鋼筋及拱墻鋼筋不易保證在同一斷面，預埋槽道與鋼筋位置就會發生沖突。

3 內嵌式槽道技術應用問題的解決方案

3.1 模板開孔位置確定

預埋槽道與鋼筋相對位置不準確，根本原因是鋼筋制安精度及相對位置不滿足要求，故首先解決相對位置問題，確保預埋槽道與鋼筋理論上不產生碰撞，詳見圖1。

圖1 預埋槽道與鋼筋相對位置

3.2 矮邊墻施工縫處鋼筋精度控制措施

（1）仰拱鋼筋的制作安裝。在制作安裝仰拱鋼筋制安時，要進行矮邊墻環向主筋定位。主要采用角鋼主筋卡具（詳見圖2），對起始鋼筋位置應著重校核，保證起始鋼筋位置正確。

圖2 弧形分布筋卡具設計制作圖

鋼筋制作安裝完成后采用水平儀進行同一平面校核。環向主筋間距150mm，每結構段長12m，每結構段水平儀每隔4m校核一處。角鋼主筋卡具開口寬度應大于鋼筋直徑5mm，保證鋼筋能順利卡入卡槽。

（2）拱墻主筋鋼筋的制作安裝。拱墻鋼筋制安精度控制主要通過兩個方面：一是分布筋間距控制，二是環向主筋制安精度控制。

拱墻分布筋鋼筋卡具較少，為保證拱墻分布筋與槽道錨桿位置不沖突，通過研究采取自行設計鋼筋環形卡具。

設計思路：通過預埋槽道錨桿相對位置，確定分布筋位置,并進行精確定位。設計制作：環形鋼筋卡具采用HRB400Ф20螺紋鋼，長4284mm，卡具卡齒采用HRB400Ф8螺紋鋼，長80mm，臨時固定鋼筋采用HRB400Ф12。每結構12m，共采用4榀（兩側各一個為一榀）環形分布筋卡具，共8個環形分布筋卡具，間隔4m設置。

制作要點：卡具應按照設計弧形進行精確定位、焊接，卡齒應重力方向焊接，不應垂直弧形，80mm卡齒可作為分布筋臨時定位平臺，方便工人將分布筋臨時停靠在平臺上。環形鋼筋卡應避免采用剛度較大的鋼筋制作，通常應與環向主筋直徑一致，保持一定的柔性。環形鋼筋卡具卡齒應控制精度，應控制在5mm以內，卡具卡齒總誤差應控制在10mm以內。

首先，對矮邊墻主筋平面位置進行校準；其次，對環向定位筋定位，確定環向鋼筋垂直度；然后，安裝主筋卡具、分布筋卡具及鋼筋的制作安裝；最后，對鋼筋制安精度進行校核。

具體步驟：背水面環向主筋定位后，對環形分布筋卡具進行起始齒校正，再利用綁扎絲將卡具與環形定位筋綁扎牢固，保持弧形一致。安裝要點：定位筋數量按照環縱向間隔2m設置，保證其剛度，避免鋼筋骨架變形。卡具安裝牢固后采用水平儀對鋼筋卡具進行垂直度校正。環形分布筋卡具安裝牢固后，對環向主筋采用槽鋼卡具控制兩定位筋間主筋間距，并安裝環向主筋。主筋間距控制完成后進行分布筋鋼筋施作。鋼筋全部施作完成后，進行鋼筋制作安裝精度校核。

通過上述步驟（見圖3～圖6），對鋼筋進行精確制作安裝，保證主筋相對位置的準確性。

圖3 起始卡齒定位

圖4 分布筋卡具與主筋綁扎固定

圖5 多角度水平儀

圖6 鋼筋卡具垂直度校驗

3.3 采取改進措施后效果的檢查

采取措施后進行抽樣調查，共10個結構段，每結構段隨機抽查5個點，共形成50組抽樣數據，并對存在的問題進行歸納、整理、統計分析，結果見表2。

表2 內嵌式預埋槽道技術采取改進措施后主要問題調查表

4 結束語

通過對內嵌式預埋槽道技術在礦山法地鐵隧道中的應用進行研究，利用鋼筋精確控制手段，解決施工中遇到的預埋槽道與鋼筋碰撞這一突出問題，為該技術在礦山法隧道中的應用提供了經驗，為內嵌式預埋槽道技術使用范圍的擴大提供參考。