礦山法隧道內(nèi)嵌預(yù)埋槽道技術(shù)應(yīng)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(nèi)嵌式預(yù)埋槽道與盾構(gòu)管片預(yù)埋槽道技術(shù)應(yīng)用環(huán)境的不同[1]，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報道[2-3]，通過預(yù)埋槽道固定設(shè)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(jié)構(gòu)的耐久性[4]，所以研究內(nèi)嵌式預(yù)埋槽道技術(shù)在礦山法地鐵隧道中的應(yīng)用尤為重要[5]。該方法在應(yīng)用中也存在一定困難，由于礦山法地鐵隧道管線較多且復(fù)雜，預(yù)埋槽道設(shè)計(jì)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(qū)間為例，預(yù)埋槽道錨桿與鋼筋一結(jié)構(gòu)段理論上存在1032個碰撞點(diǎn)（一結(jié)構(gòu)段長12m），所以內(nèi)嵌式預(yù)埋槽道極易與鋼筋發(fā)生碰撞，一旦發(fā)生碰撞只有重新調(diào)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(xiàng)目（B2包）土建02工區(qū)項(xiàng)目主要承擔(dān)大洋站和大洋站～青島北站區(qū)間西側(cè)過海段，全長3875.6m。二次襯砌施工主要采用二襯臺車現(xiàn)澆混凝土施工，這在預(yù)埋槽道密集程度較高（線路方向縱向間距1m）的隧道應(yīng)用較為罕見。密集型預(yù)埋槽道與鋼筋網(wǎng)接觸面積大，極易發(fā)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(yīng)用內(nèi)嵌式預(yù)埋槽道技術(shù)存在的問題

2.1 存在的問題分析

安裝有預(yù)埋槽道的臺車模板，在礦山法隧道內(nèi)作業(yè)時常出現(xiàn)就位困難，無法到達(dá)設(shè)計(jì)位置的情況。對所有就位難現(xiàn)象進(jìn)行抽樣調(diào)查，共調(diào)查10個結(jié)構(gòu)段，每結(jié)構(gòu)段隨機(jī)抽查5個點(diǎn)，共形成50組抽樣數(shù)據(jù)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)主要問題為：預(yù)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(nèi)嵌式預(yù)埋槽道技術(shù)應(yīng)用中主要問題調(diào)查表

將數(shù)據(jù)整理分析發(fā)現(xiàn)：安裝有預(yù)埋槽道的臺車模板就位困難的核心問題為預(yù)埋槽道與鋼筋碰撞。

2.2 針對核心問題（預(yù)埋槽道與鋼筋碰撞）原因分析

（1）拱墻起始水平筋施工不標(biāo)準(zhǔn)。

礦山法二次襯砌施工分為仰拱和拱墻兩次施作，根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)時，起始鋼筋誤差較大。

（2）拱墻弧形鋼筋間距控制不標(biāo)準(zhǔn)。

鋼筋在制作過程中，由于拱墻為不規(guī)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(yù)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(yù)埋槽道與鋼筋位置就會發(fā)生沖突。

3 內(nèi)嵌式槽道技術(shù)應(yīng)用問題的解決方案

3.1 模板開孔位置確定

預(yù)埋槽道與鋼筋相對位置不準(zhǔn)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(yù)埋槽道與鋼筋理論上不產(chǎn)生碰撞，詳見圖1。

圖1 預(yù)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(jìn)行矮邊墻環(huán)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(yīng)著重校核，保證起始鋼筋位置正確。

圖2 弧形分布筋卡具設(shè)計(jì)制作圖

鋼筋制作安裝完成后采用水平儀進(jìn)行同一平面校核。環(huán)向主筋間距150mm，每結(jié)構(gòu)段長12m，每結(jié)構(gòu)段水平儀每隔4m校核一處。角鋼主筋卡具開口寬度應(yīng)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(huán)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(shè)計(jì)鋼筋環(huán)形卡具。

設(shè)計(jì)思路：通過預(yù)埋槽道錨桿相對位置，確定分布筋位置,并進(jìn)行精確定位。設(shè)計(jì)制作：環(huán)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(jié)構(gòu)12m，共采用4榀（兩側(cè)各一個為一榀）環(huán)形分布筋卡具，共8個環(huán)形分布筋卡具，間隔4m設(shè)置。

制作要點(diǎn)：卡具應(yīng)按照設(shè)計(jì)弧形進(jìn)行精確定位、焊接，卡齒應(yīng)重力方向焊接，不應(yīng)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(huán)形鋼筋卡應(yīng)避免采用剛度較大的鋼筋制作，通常應(yīng)與環(huán)向主筋直徑一致，保持一定的柔性。環(huán)形鋼筋卡具卡齒應(yīng)控制精度，應(yīng)控制在5mm以內(nèi)，卡具卡齒總誤差應(yīng)控制在10mm以內(nèi)。

首先，對矮邊墻主筋平面位置進(jìn)行校準(zhǔn)；其次，對環(huán)向定位筋定位，確定環(huán)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(jìn)行校核。

具體步驟：背水面環(huán)向主筋定位后，對環(huán)形分布筋卡具進(jìn)行起始齒校正，再利用綁扎絲將卡具與環(huán)形定位筋綁扎牢固，保持弧形一致。安裝要點(diǎn)：定位筋數(shù)量按照環(huán)縱向間隔2m設(shè)置，保證其剛度，避免鋼筋骨架變形?？ň甙惭b牢固后采用水平儀對鋼筋卡具進(jìn)行垂直度校正。環(huán)形分布筋卡具安裝牢固后，對環(huán)向主筋采用槽鋼卡具控制兩定位筋間主筋間距，并安裝環(huán)向主筋。主筋間距控制完成后進(jìn)行分布筋鋼筋施作。鋼筋全部施作完成后，進(jìn)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(jìn)行精確制作安裝，保證主筋相對位置的準(zhǔn)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(yàn)

3.3 采取改進(jìn)措施后效果的檢查

采取措施后進(jìn)行抽樣調(diào)查，共10個結(jié)構(gòu)段，每結(jié)構(gòu)段隨機(jī)抽查5個點(diǎn)，共形成50組抽樣數(shù)據(jù)，并對存在的問題進(jìn)行歸納、整理、統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表2。

表2 內(nèi)嵌式預(yù)埋槽道技術(shù)采取改進(jìn)措施后主要問題調(diào)查表

4 結(jié)束語

通過對內(nèi)嵌式預(yù)埋槽道技術(shù)在礦山法地鐵隧道中的應(yīng)用進(jìn)行研究，利用鋼筋精確控制手段，解決施工中遇到的預(yù)埋槽道與鋼筋碰撞這一突出問題，為該技術(shù)在礦山法隧道中的應(yīng)用提供了經(jīng)驗(yàn)，為內(nèi)嵌式預(yù)埋槽道技術(shù)使用范圍的擴(kuò)大提供參考。