仁柳莊隧道帽檐斜切式洞門施工技術(shù)

許成宇

【摘要】：在青榮城際鐵路隧道的施工過程中，帽檐式洞門施工技術(shù)屬于一項非常重要的施工技術(shù)，本文在對這一技術(shù)進(jìn)行了概述的基礎(chǔ)上，探討了仁柳莊隧道帽檐斜切式洞門施工工藝流程、施工技術(shù)要點以及注意事項，希望能夠給這方面的施工起到一定的指導(dǎo)和促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】：城際鐵路 斜切帽檐式洞門 模板設(shè)計 洞門施工工藝及控制措施

【前言】：隨著改革開放和社會的發(fā)展、人們意識的提高和隧道施工技術(shù)的進(jìn)步，隧道洞門設(shè)計樣式須充分考慮環(huán)境、生態(tài)保護(hù)及隧道空氣動力學(xué)效應(yīng)的要求，斜切帽檐式洞門成為新型洞門的主導(dǎo)形式被普遍采用。

一、仁柳莊隧道帽檐式洞門施工技術(shù)概述

在高速鐵路施隧道施工的過程中，其洞門可以分為柱式、端墻式、耳墻式、翼墻式、臺階式等，但是整體都沒有脫離翼墻、端墻擋土結(jié)構(gòu)。伴隨著隧道施工技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人們環(huán)保意識的不斷提高，高速鐵路洞門修建的要求也越來越高：既要確保洞門設(shè)計的安全穩(wěn)定、環(huán)保美觀，還要保證其盡量少受到氣壓波影的影響。帽檐斜切式洞門結(jié)構(gòu)因其能夠滿足以上要求使其成為了主導(dǎo)洞門形式。在青榮城際鐵路某標(biāo)段，承擔(dān)全線90%的隧道施工任務(wù)，隧道洞門設(shè)計大部分都是帽檐斜切式洞門，以下將結(jié)合仁柳莊隧道帽檐斜切式洞門施工的技術(shù)要點進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ζ渌墓こ淌┕ひ财鸬揭欢ǖ闹笇?dǎo)作用。

二、仁柳莊隧道帽檐斜切式洞門施工技術(shù)分析

1.仁柳莊隧道帽檐斜切式洞門施工工藝流程

圖1 高速鐵路隧道帽檐斜切式洞門施工工藝流程

2.施工要點分析

（1）明洞施工

在本案例中明洞施工的長度為9.16m，其中外模以及端模主要使用木模，內(nèi)模主要使用液壓襯砌臺車，在整個施工的過程中，需要注意的問題有：

首先，臺車要對能夠準(zhǔn)確的定位到斜切段和明洞的分界里程，如果不準(zhǔn)確很容易對斜切段的施工造成影響。

其次，端模要安裝在臺車的端頭位置，這對于安裝及加固比較有利。另外，要于端木之上進(jìn)行鉆孔，范圍為由拱頂至襯砌內(nèi)拱頂下，使明洞襯砌縱向鋼筋伸出端模，對于下一步的施工比較有利。

第三，在預(yù)埋件安裝的過程中，有可能出現(xiàn)其在臺車上安裝里程和臺車開孔位置不符合的情況，可以于臺車模板表面將軌槽安裝位置標(biāo)出，并將其和臺車模板表面進(jìn)行點焊。

第四，模板安裝的牢固性是決定工程施工質(zhì)量的重要因素，我們要確保明洞邊墻外側(cè)具有比較開闊的場地，并通過滿堂支架的搭設(shè)起到加固的效果。

（2）斜切段施工

斜切斷施工主要包括斜切面施工以及帽檐施工這兩部分，本案例中斜切斷的長度為11.84m，襯砌臺車為10.5m，計劃搭設(shè)10cm。在斜切段的施工過程中，內(nèi)模主要使用襯砌臺車，外模主要使用木模，斜切面端模使用的鋼板δ =6mm。主要通過兩條橢圓的輪廓線對斜切面進(jìn)行控制，其中一條坡度為1：1.25，另一條坡度為1：1.19。施工的過程中先把襯砌臺車于洞門起點里程就位，然后按照襯砌標(biāo)準(zhǔn)斷面對臺車進(jìn)行定位，之后于襯砌臺車模板的表面進(jìn)行放樣，其中內(nèi)輪廓線的放樣主要有兩種方式，這里僅分析一種：對內(nèi)輪廓線上點高程以及對應(yīng)里程進(jìn)行計算，進(jìn)而將內(nèi)輪廓線上的各點確定下來，然后連接為比較平滑的曲線。另外，內(nèi)輪廓線上的各個放樣點應(yīng)使用鋼釘于臺車模板的表面進(jìn)行標(biāo)記。至于外輪廓線，它屬于一條空間無參照曲線，我們利用計算能夠得出和內(nèi)輪廓線上各點對應(yīng)的外輪廓線各點的豎直距離以及水平距離。

在安裝擋頭模板的過程中，為確保模板安裝的準(zhǔn)確性，模板要一邊僅靠內(nèi)輪廓線，一邊把鋼模板緊貼到直角鋼筋彎頂端。另外，為了保證混凝土的外觀質(zhì)量以及密實性，要對其進(jìn)行充分振搗。在安裝擋頭模的時候可以使用間隔安裝方式，在安裝完成擋頭模之后，間隔兩塊拆下一塊，等到混凝土澆注至這一高度的時候，在將其安裝就位。

（3）帽檐施工

在洞門施工的過程中，帽檐施工屬于整個工作的重點及難點。

首先，在帽檐模板的加工方面，主要分為外模以及端模，其內(nèi)外輪廓面、底面以及頂面都屬于曲面，而每一個曲面都是通過相鄰橢圓曲線以及相對位置控制的。其中，底面屬于已經(jīng)施工好的斜切面，而其他三曲面則都需要進(jìn)行模板的加工，針對這一情況，模板加工廠進(jìn)行了一個和洞門實體比例1：10模型的制作，然后安裝比例放大進(jìn)行帽檐模板的加工。另外，為了降低模板的接縫，應(yīng)對模板的平面尺寸進(jìn)行適當(dāng)?shù)募哟?，使其接縫更為緊密。

其次，在帽檐內(nèi)外模的加工過程中，在完成斜切面的施工之后，應(yīng)和橢圓曲線方程進(jìn)行對照，沿著隧道縱向間距1m對帽檐內(nèi)模、外模下口安裝線各點里程、標(biāo)高以及支距進(jìn)行計算，并于斜切面之上進(jìn)行二次放樣。在完成二次放樣之后可以于內(nèi)外模下口安裝放出的輪廓進(jìn)行施工，這能夠提升下口安裝的準(zhǔn)確性。由于外?？诰€屬于沒有參照的空間曲線，因此要利用曲線上的點對曲線進(jìn)行確定。在對分模點進(jìn)行控制的過程中，可以利用測量儀器進(jìn)行控制。此外，模板安裝的過程中，確保左右對稱以及做好加固是非常有必要的。整個模板安裝的流程為先內(nèi)模，再安裝帽檐鋼筋，之后再進(jìn)行外模的安裝。

第三，斜切面和帽檐的連接。在這一工作中，要對斜切面及帽檐進(jìn)行兩次澆注，以此來確保二者的連接，另外，在斜切面端模上主要使用打孔穿出鋼筋的做法，并按照設(shè)計進(jìn)行連接鋼筋的預(yù)留。

第四，在帽檐模板的安裝過程中，端模使用的為δ=6 mm 鋼板，長度控制在1.2m到1.5m的范圍之內(nèi)，完成帽檐內(nèi)外模的安裝之后，對其上口線還要進(jìn)行準(zhǔn)確的放樣，使其作為安裝帽檐模板的控制線，這能夠降低施工偏差。

第五，模板加固，在帽檐內(nèi)模加固的過程中，主要的受力體為液壓襯砌臺車，于襯砌臺車的表面沿著臺車進(jìn)行20槽鋼的縱向均布，其中，環(huán)向間距取為1.5m，焊接到臺車的表面。在完成內(nèi)模以及外模的安裝之后，內(nèi)外模之間可以使用拉桿進(jìn)行連接。外模下口的加固依靠襯砌表面的預(yù)埋鋼筋，通過外模下口法蘭和預(yù)埋鋼筋的焊接對模板的豎向壓力進(jìn)行承受。

第六，混凝土施工

在確保模板加工滿足相關(guān)要求之后，則可以澆注混凝土，澆注的過程中要注意對混凝土各項技術(shù)指標(biāo)的控制，確保其振搗的充分性。另外，我們應(yīng)使用分層對稱澆注的方式，這能夠防止出現(xiàn)偏差，避免跑模現(xiàn)象。

3.注意事項

首先，在對帽檐模板進(jìn)行加工的時候要對襯砌施工誤差進(jìn)行充分的考慮。其次，于液壓襯砌臺車模板之上進(jìn)行放輪廓線的時候要對隧道縱坡進(jìn)行考慮。第三，明洞施工的過程中，端模安裝要對隧道縱坡進(jìn)行考慮。第四，在斜切斷以及明洞施工的時候，要考慮到預(yù)埋件，使其成為帽檐模板桿加固的支撐點。第五，因施工誤差的存在，輪廓線不可能完全處在斜切面之上，因此我們要注意重新放樣的工作。

【結(jié)語】：

有關(guān)高速鐵路隧道帽檐式洞門施工技術(shù)的研究涉及范圍非常廣，而且針對具體的情況也有很多不同的注意事項，本文緊針對仁柳莊隧道帽檐式斜切洞門施工技術(shù)做了分析和探討，因此還存在著較多的不足之處，還希望各位同行能夠加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)和研究，使得帽檐式洞門施工技術(shù)在高速鐵路隧道施工中獲得更為廣泛的應(yīng)用。

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