高速鐵路雙線隧道帽檐斜切式洞門施工技術

黨鵬亮 邱仲成/中國水利水電第十四工程局有限公司

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高速鐵路雙線隧道帽檐斜切式洞門施工技術

黨鵬亮 邱仲成/中國水利水電第十四工程局有限公司

【摘 要】隨著高速鐵路的發展、人們環保意識的提高和隧道施工技術的進步，隧道洞門設計樣式須充分考慮環境、生態保護及隧道空氣動力學效應的要求，斜切帽檐式洞門成為新型洞門的主導形式被普遍采用。通過對西成客專陜西段五標羅曲隧道出口帽檐斜切式洞門的施工實踐，著重闡述帽檐式洞門模板設計，洞門施工工藝及控制措施等，可供類似工程參考。

【關鍵詞】鐵路工程；洞門；施工

1.工程概況

羅曲隧道洞深最大埋深490m，最小埋深13m，全長9284m。為緩解高速列車通過隧道時形成的微氣壓波，該隧道出口設計為帽檐斜切式洞門，由于斜切面和帽檐的影響，施工較為復雜，以洞口襯砌斜切面為底面，加設一斜切橢圓臺帽檐構筑而成。施工時，以襯砌臺車為內模，其上支立專門設計定制的帽檐模板，采用一次性整體澆注成型。

2.技術要求

隧道洞門型式根據地形、周圍環境條件采用帽檐斜切式洞門。具體設計要求為：帽檐、拱墻及仰拱采用C35鋼筋混凝土，隧底填充采用C20混凝土。洞口斜切段襯砌與洞身襯砌分界處設2cm寬的變形縫。

3.施工程序及方法

3.1施工程序

施工準備→基礎測量放樣→基礎開挖→安裝基礎模板→安裝基礎鋼筋→基礎砼澆筑→臺車定位→明洞洞身（帽檐）鋼筋安裝→明洞外模（帽檐）模板安裝→明洞洞身（帽檐）砼澆筑→砼養護→洞頂回填及防排水處理→洞門裝飾。

3.2施工方法

3.2.1施工準備。按設計要對地層先進行預加固，然后分層開挖和支護，邊仰坡分層施做防護。施工前由專業工程師向現場技術人員、作業人員進行技術交底，并確認人員、設備、材料、機具、作業環境滿足正常作業的要求。帽檐斜切式洞門模板及襯砌模板臺車現場組裝、驗收完成。

3.2.2基礎處理（明洞仰拱及填充施工）。采用挖掘機及風槍開挖明洞基礎；開挖完后，報請監理、設計進行現場勘察。經核對，與設計圖紙無誤（達到規范要求）以及地基承載力符合要求后，再綁扎仰拱鋼筋并澆注仰拱及填充混凝土至設計高程。基礎處理時應避開陰雨天氣迅速施工，以防水流浸泡基坑。

3.2.3臺車定位。根據明洞設計長度、洞門設計型式、模板臺車設計長度、襯砌外觀質量確定明洞施工段數和施工順序，模板臺車按既定的施工順序就位。同時由測量工程師和隧道工程師共同進行中線、高程測量放樣工作，并根據中線和標高鋪設襯砌臺車軌道，要求使用標準枕木和魚尾板；起動電動機使襯砌臺車就位后涂刷脫模劑。然后起動襯砌臺車液壓系統，根據測量資料使鋼模定位，保證鋼模襯砌臺車中線與隧道中線一致，拱墻模板成型后固定，測量復核無誤。

3.2.4明洞及帽檐鋼筋安裝。臺車精確定位后，明洞及帽檐鋼筋在臺車面板上進行安裝，先安裝內層鋼筋，再安裝外層鋼筋，拱頂鋼筋采用直螺紋套筒連接，邊墻最后一個接頭采用擠壓套筒連接。鋼筋安裝完成后安裝混凝土墊塊，確保鋼筋凈保護層不小于5cm，墊塊按每平方米不小于4個安裝。鋼筋綁扎完畢后，將邊墻頂混凝土鑿毛，采用高壓風將模板及邊墻頂面的虛碴、浮沉及焊渣等吹凈。

3.2.5明洞襯砌外模安裝。在明洞鋼筋外采用厚5cm、長4m的木板做明洞襯砌外模，外模外側每間隔1m采用Φ25鋼筋圈扣緊，鋼筋圈縱向采用Φ22鋼筋連接成整體，鋼筋圈下端采用Φ22鋼筋錨入已澆注的邊墻混凝土內。外模兩側應刨平，并貼雙面海綿膠，以減少模板拼縫；模板內側設置護理板。

3.2.6帽檐模板安裝。在襯砌臺車模板面上，沿帽檐輪廓線每50cm放樣平面位置點，再根據放樣點位安設帽檐模板。 帽檐斜切式洞門線形較為復雜，其模型采用大塊可調式鋼模，分為內模、外模和頂面模，由專業模板廠家采用6mm鋼板制作成定型鋼模，帽檐模板與二襯臺車配套使用，待鋼筋安裝完后，按照帽檐設計輪廓線將內模、外模用吊車固定在斜切面上，安裝前，技術人員根據設計圖紙在模板臺車面板上測量出帽檐斜切式洞門安裝控制點，在模板生產廠家的技術人員指導下，按照安裝控制點逐塊拼裝洞門模板，安裝一塊，臨時加固一塊，聯結一塊，最后再整體調整、加固。內模采用可調式絲標進行精確調整，采用小導管、型材等材料，以臺車面板為支撐面對內模進行加固。帽檐模板以隧道中線為中心對稱設置內側由16塊模板組成，外側由17塊模板組成及頂面蓋板由17塊組成，相鄰模板之間用M20的螺栓連接，內外模用M12的拉桿對拉固定。內外模的準確定位是帽檐模板正確安裝的關鍵，我們在安裝前應先復測帽檐下口的安裝線是否符合要求，待內外模安裝完成后，對其上口安裝線進行精確放樣，即帽檐輪廓線C、D，作為帽檐安裝控制線，待上口安裝線調試完畢后開始安裝面模，面模板采用6mm厚的熱軋Q235鋼板（預先加工成型），采用間隔安裝的方法方便混凝土澆筑。模板安設完畢后，應進行測量復核，復核無誤后報監理工程師驗收。

圖1　安裝成型的帽檐斜切式模板

3.2.7混凝土澆筑。襯砌模板及帽檐模板、鋼筋等經監理檢查合格后，開盤澆注混凝土。混凝土嚴格按照配合比采用攪拌站集中拌制，混凝土運輸車運輸，采用輸送泵、輸送管末端接軟管泵送入模。

澆筑混凝土時入模的自由傾落高度應保證其不發生離析，一般不應超過2m且應左右兩側對稱分層下料，使用插入式軟軸搗固器振搗，且振搗時不得過振，嚴禁接觸模板，以防漲模。混凝土澆注完畢12小時內應對其進行養護，養護時間不得小于14d。

3.2.8拆模。混凝土強度達到8MPa時，在保證混凝土表面棱角不受損傷的情況下，可拆除模板，帽檐模板采用人工配合吊車，自上而下拆除，帽檐模板拆除后分類堆碼，妥善保管，以便其它洞口使用。

混凝土拆模后不允許用涂料進行裝修；當混凝土強度達到設計強度的100％后再施作洞頂回填。

3.2.9防水層施做。外模拆除后，對防水層施做基層進行找平處理，按照設計防水層類型施做防水層。

3.2.10洞頂回填土。明洞回填應在明洞防水層施做完成且混凝土強度達到設計強度后進行，側墻回填應兩側對稱進行。土質地層應將墻背坡面挖成臺階狀，用片石分層碼砌，縫隙用碎石堵塞密實。拱部回填應兩側分層夯實，每層厚度不大于0.3m，兩側回填土面的高差不得大于0.5m。回填與拱頂齊平后，再分層滿鋪填筑至設計高程。采用機械回填時，應在人工夯填超過拱頂1.0m以上后進行。拱頂需做黏土隔水層時，隔水層應與邊仰坡搭界平順、封閉緊密，防止地表水下滲。

4、結束語

西成客專陜西段五標通過現場采取上述控制措施，使得羅曲隧道出口帽檐斜切式洞門成型效果優良，外觀結構尺寸精準，受到了建設各方的一致好評。通過該洞門的施工實踐，筆者主要從高速鐵路帽檐斜切式洞門的模板設計、洞門施工工藝及控制措施等方面進行了總結，可供類似工程參考。

圖二　澆筑成型后的帽檐斜切式洞門

黨鵬亮（1982～）男，本科，工程師，主要從事水利水電工程和鐵路工程施工技術及管理工作。

作者簡介：