定型鋼模板在隧道仰拱混凝土施工中的應用

辛 杰

(鐵道部工程質量安全監督總站北京監督站，北京 100860)

張唐鐵路共有隧道85座，隧道總長度達到239 km，占全線長度的45%，隧道施工質量控制非常重要。鐵路隧道驗收標準規定，仰拱混凝土和仰拱填充混凝土要分開澆筑。設計文件中仰拱混凝土一般采用高標號混凝土，仰拱填充混凝土一般采用低標號混凝土，但在隧道實際施工中，往往使用高標號混凝土將仰拱和仰拱填充混凝土一起澆筑。另外，仰拱和仰拱填充混凝土端頭模板通常使用木模拼接而成，很難準確控制仰拱環向止水帶位置，容易造成止水帶偏位、翻滾和不順直等質量問題，使用定型鋼模板能夠解決仰拱混凝土和仰拱填充混凝土同時澆筑及止水帶安裝質量問題。

1 仰拱混凝土現場施工

1.1 施工準備

施工作業前，根據施工組織設計并結合現場工程進度情況合理配備各工序施工人員。根據施工需要現場所需機械設備要配備齊全，現場還要配備必要的試驗儀器、工具及計量設備;對按設計圖紙計算出的工程量以及各種原材料的需要量進行材料調查和試驗檢測，并做好現場材料的儲備工作，確保材料的質量和供應。在仰拱施工之前，組織技術人員及班組作業人員進行技術交底，考核合格后持證上崗。制定施工安全保證措施，提出應急預案，并對參加施工人員進行上崗前安全作業培訓。

1.2 施工技術要求

現場施工人員必須崗前考核合格后方可上崗，特種作業人員必須做到持證上崗。各種原材料及半成品必須按照要求進行送檢試驗，合格后方可使用。混凝土在拌合站集中攪拌，施工前按設計提供的強度要求進行室內試驗，確定設計配合比，再根據現場粗細骨料的含水量，確定施工配合比。混凝土的配合比應保證其抗壓強度達到設計及規范要求。測量儀器精度滿足要求，拌合站和施工機械運轉正常。二次襯砌作業區段的照明、供電、供水和排水系統滿足襯砌正常施工要求，隧道內通風條件良好。

1.3 仰拱混凝土和仰拱填充混凝土施工

為了給拱墻襯砌模板臺車提供作業條件，仰拱應超前施工。仰拱混凝土進行全幅整體澆筑時，為減少混凝土施工對出渣運輸的干擾，宜采用棧橋施工。

仰拱混凝土由洞外攪拌站拌合，采用混凝土罐車運送至澆筑地點，采用溜槽自中間向兩側對稱澆筑，用插入式振搗器振搗密實。根據設計資料要求，隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖隧道底部均采用仰拱結構。為保證施工安全，支護盡早閉合成環，仰拱混凝土應及時施作，整體受力，確保支護結構穩定。施工前根據圍巖級別于隧道邊墻每隔5～30m施放測量控制點作為仰拱開挖及混凝土施工控制點。

1.3.1 施工工藝流程見圖1。

1.3.2 仰拱混凝土施工

1)測量放樣，由內軌頂標高反算仰拱基坑底標高。

2)采用挖掘機一次性開挖到位(全斷面開挖爆破一次到位，暫不出渣)，人工輔助清理底部浮渣雜物;

3)將隧底虛渣、雜物、泥漿和積水等清除干凈，并用高壓風將隧底吹洗干凈，超挖部分采用同等級混凝土回填，并進行檢查，對不符合標準的隧底重新進行處理，然后按照設計要求進行初期支護。

圖1 仰拱混凝土和仰拱填充混凝土施工工藝流程

4)按設計要求安裝仰拱鋼筋，并預留與邊墻襯砌連接筋。

5)按編號由中間向兩邊安裝定型模板，安裝止水帶，上緊螺栓，并支撐牢固。模板的安裝允許偏差和檢驗方法見表1。

表1 模板安裝允許偏差和檢驗方法

6)自檢合格，報監理工程師檢驗合格后進行混凝土澆筑，用插入式振動棒振搗。

1.4 仰拱施工注意事項

1)施工前應將初支頂面虛渣、雜物、泥漿和積水等清除干凈，并用高壓風吹洗干凈。

2)仰拱鋼筋采用洞外加工場集中加工，洞內現場安裝綁扎，鋼筋品種、級別、規格、數量和連接方式必須符合設計及規范要求。鋼筋加工嚴格按照技術部門放大樣及下料圖加工，加工前鋼筋應除銹、調直。鋼筋綁扎完畢后全部進行自檢，并報監理檢驗，驗收合格后方可進入下一道工序施工。

3)仰拱模板采用定型鋼模板現場拼裝，并支立牢固，接縫處采用雙面膠進行連接。

4)仰拱應超前拱墻襯砌，超前距離不少于20m，且距掌子面距離符合技術要求。5)仰拱混凝土強度達到5mPa后允許行人通行。6)仰拱施工縫和變形縫應按設計及規范要求施作防排水工程。

7)填充混凝土在仰拱混凝土終凝后澆筑，不得同時澆筑。仰拱拱座與墻基同時澆筑，排水側溝與邊墻同時澆筑。

1.5 仰拱填充混凝土施工

仰拱混凝土終凝后才可進行填充混凝土的施工，仰拱填充同樣采用仰拱棧橋施工。混凝土采用混凝土罐車運送，采用溜槽自中間向兩側對稱澆筑，插入式振搗器進行振搗密實。在施工填充混凝土前需進行高程測量，以確保其位置及標高準確無誤。仰拱填充施工要求如下:

1)施工前應將仰拱頂面虛渣、雜物、泥漿和積水等清除干凈，并用高壓風將仰拱頂面吹洗干凈，并進行檢查。

2)再次檢查定型模板支撐。

3)待仰拱混凝土強度達標后立即進行仰拱填充。

4)仰拱填充混凝土強度達到5mPa后允許行人通行，仰拱填充混凝土強度達到設計強度的100%后允許車輛通行。

5)拆模。①仰拱填充混凝土強度達到8 MPa時，方可拆模，根據同條件試塊試驗作出合適拆模時間;②拆模時應根據錨固情況，分批拆除錨固連接件;③拆模應使用專門工具，以減少對混凝土及模板的損壞;④拆下的模板、支架及配件應及時清理、校核，并按編號分類堆放。

2 結語

使用定型鋼模板，既減小了仰拱混凝土和仰拱填充混凝土分開澆筑的難度，便于現場施工，又有效地保證了止水帶安裝質量，同時定型鋼模板安裝對仰拱開挖要求較高，減少了仰拱超挖和欠挖現象的發生。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵建設［2005］160 客運專線鐵路橋涵工程質量驗收暫行標準［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［2］中華人民共和國鐵道部.TB 10415—2003 鐵路橋涵工程施工質量驗收標準［S］.北京:中國鐵道出版社，2003.

［3］張峰輝.隧道仰拱移動模架澆筑施工工藝［J］.鐵道建筑，2011(11):64-66.

［4］楊忠，蔣宗全，朱秀軍，等.仰拱棧橋在鐵路隧道施工中的運用［J］.鐵道建筑，2010(12):30-33.