淺談鐵路行車線隧道明洞施工技術

李懷甫

摘 要：鐵路行車線隧道明洞建設存在建設難度大、工程現場受限、勞動量集中、時間短、行車穩定等主要問題，對于這些難題，文章制定專項計劃，提出了移動式拱架竹板塊明洞襯砌建設方法，闡述了明洞的施工技術。

關鍵詞：鐵路行車線；隧道明洞；建設技術；拱架竹模板

中圖分類號：F540 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0111-01

在現有鐵路隧道行車線明洞建設中，采取分段建設、拱段滑模建設的方式，可降低使用運輸天窗施工的工期，突破了模板支撐受限和反復拆裝的情況，把不穩定因素減少到最低程度。另緩解對通車的影響，確保了列車運行安全，還節約了建設費用，提升了建設質量，為現有鐵路隧道行車線明洞建設積累了較多的經驗。

1 隧道概況

某鐵路，處在進口段K980+130.3-K980+180.3位置，整個長度是50米。這個區域地質表面是粉質黏土和煤層，基巖是炭質頁巖，整個風化層為1-11米，下部是弱風化層，巖層遭到結構影響較大，風化嚴峻，巖層破碎嚴重。但是，受到大暴雨的作用，隧道出口仰坡大范圍滑落，泥石流遮蔽隧道出口段外線路75米多，導致該條線中斷通車173.46小時。通過處理恢復通車后，為了讓這個位置的滑坡獲得完全處理，最后在隧道出口位置建設明洞，同時在隧道出口仰坡路面增加抗滑樁與截水槽。

2 抗滑樁施工難點

（1）施工空間狹小。孔底打孔施工人員一直處于吊物底端施工，孔底范圍有限，容易受到物體撞擊；打孔施工人員上下樁極易失穩出現墜落。（2）施工環境繁雜。抗滑樁最大面積是3×4m，深度最大為35米，因為邊坡失穩，打孔階段市場會意外發生塌方。伴隨孔深的加大還將產生缺氧和嚴重缺氧，而且還會碰到致命的有害物質。（3）工期緊張，施工人員作業強度大，極易由于疲勞施工造成損傷。

3 明洞規劃

按照地質環境與現有鐵路狀況，規劃線路縱向坡度9.1%，曲線半徑為500米，外軌超高0.13米，明洞凈寬5.8米，中心凈高6.71米，線路左邊施工混凝土高式水槽，右邊施工混凝土導線溝，0.9米厚整個基礎是C25混凝土；墻體下寬2.4米，上寬1.2米，高位5.54米，其外邊填實干砌片石，拱端鋼筋混凝土增厚到0.5米，都是C25混凝土。

4 主要工作方案和方式

（1）施工計劃。為了保證現有鐵路隧道通車穩定，施工中列車限速24.9千米每小時，線路外邊超高從120毫米減少到55毫米。明洞基礎使用分段架空要求展開操作，拱端模板支護結構選擇在邊墻混凝土中預設P50鋼軌部件，設走行鋼軌支護Ι10鋼結構模塊，鋼拱架設置和拆除借助天窗時間施工。（2）抗滑樁施工方法。1）測繪放線。根據測量管理網信息與平面分布圖，明確好樁位輪廓線，撒石灰線當做樁孔施工幾何線。2）人工打孔。第一節樁孔要由上至下逐步進行，先挖中間部分的土方，在擴展到周圍。煤層挖土深度不能超過1.0米，松軟土質不能超過0.5米，禁止超挖。挖出的土方立即運走，不能堆積在孔旁。3）鎖口施工。按照標準的要求，抗滑樁鎖口護壁厚度是50厘米，鎖口2米范圍內護壁厚度30厘米，鎖口2米之下護壁厚度為20厘米。并根據設計需要在全部護壁混凝土內增設鋼筋，上下鋼筋接頭焊接銜接。4）線路加固建設。明洞總體基礎建設之前，要對現有鐵路實施分段加固。由1.3×1.3米打孔樁為承載基礎，用P60鋼軌束為縱托結構，P50鋼軌束為橫托結構，將線路架空。打孔樁分別安裝在線路兩邊，樁中心線路里2.2米，順著線路方位每3.6米安裝一根，樁底小于明洞基礎應不小于1米，為了避免曲線位置縱托結構移動，在樁上部預設兩節短軌以加固縱托結構；縱托結構全長12.6米，采取U型抱箍綁緊，線路兩邊分別一束；橫托結構長5米，選擇ф6鋼筋固定，各個枕木縫隙穿一組，使用絕緣膠墊板與模板支撐；每隔1.6米安軌距拉桿一根，同時在鋼軌和縱托梁中安裝拉撐。5）邊墻建設。明洞邊墻內壁使用大塊總體鋼模，外邊選擇木模，都以Ι10型鋼作為加勁肋，里外模用M17對拉螺桿加固，混凝土澆筑前，根據規劃預設縱、環向滲水管，同時在特定高度埋下P50部件。（3）抗滑樁施工處理技術。1）孔壁出現泥沙坍塌情況。若挖孔過程中出現輕微的沙塌情況，能夠暫時用擋木板處理，然后用圓鋼加固。若挖孔中出現大量的地下水滲透，護壁外圍也出現大量泥沙塌落情況，混凝土護壁將會處在懸空狀態，會出現斷裂、脫落問題。出現這種現象，就需加強防護措施，在頂層護壁上增設吊耳，固定在地表木樁上，避免護壁脫落。2）水的處理方法。若挖孔時碰到地下水，少量滲透的話能夠直接與挖土溺水一起調出；若滲水很多，經過在柱孔中挖大的集水槽，然后用潛水泵排出地下水；若水較大，就應該線降水，再挖孔的原則。

5 明洞洞體襯砌建設

（1）拱架生產設置。結合規劃斷面，測算拱架每個位置幾何大小并實施放樣，作業斷面在規劃的基礎上增寬11厘米，起拱線提升6厘米，視為作業預留量；拱架外緣幾何大小為作業斷面減掉模板和方木厚度的差值；為了方便拱架安裝，規劃中拱架采用Ι10型鋼冷彎生產，各個榀拱架是四個結構構成，拱腰位置使用法蘭銜接，拱頂位置設計成夾板銜接，便于拱架調節和竣工后拆除。拱架生產一共11榀，間隔1.0米，以此安裝長度10米，以線路縱向分為兩個斷面分層展開襯砌施工。拱架底腳安裝在木枕上，同時使用粗圓木對稱支護在軌枕兩端，保證澆筑過程拱架穩定不變形。（2）模板生產施工。該隧道明洞規劃成單壓型曲墻襯砌。襯砌中模板使用鏡面板配置支護方木安裝，由拱頂位置對稱朝邊墻兩邊操作，并借助小鐵釘和方木銜接；外膜利用規范鋼模板施工，間縫使用ф16螺栓處理。模板施工完成后檢驗其縫隙、平整度和幾何大小；在模板外邊搭建雙排鋼管架施工結構。襯砌鋼管ф23主筋距離250毫米，ф14布局筋距離334毫米，凈維護層40毫米，鋼筋施工是根據設計標準預設溝、槽、管孔和預設部件。（3）混凝土澆筑。混凝土澆筑前應敷設一層厚為20毫米好30毫米的水泥砂漿，在水泥砂漿結固之前澆筑第一層混凝土。使用容量為1m3的料斗由運輸車接混合物，借助吊車吊送至樁孔口，順著事先設計好的串筒下落至澆筑面。需要串筒出料口距混凝土澆筑面的高度不能大于1米，使用分層澆筑，層厚不能超過40厘米。（4）隧道臺車安裝程序。首先要平整現場、安裝鋼軌。襯砌臺車設置質量優劣，和現場平整度有直接聯系，安裝鋼軌長25米，兩根鋼軌頂部標高偏差在3毫米左右。其次，設置底端兩邊縱梁。使用小吊車吊裝人工輔助施工，晚裝結束后，兩邊縱梁的頂部應重新抄平檢驗，保證縱梁頂部在相同的水平面，為上部框架的安裝提供基礎保障。再者，設置龍門架。使用鋼絲繩在龍門架頂端中間和吊車鋼絲繩困在一起，應讓頂梁和吊車臂離50厘米左右間隔。提高吊車臂，把第一榀龍門架離地表，使用龍門架的自由移動，人工配臺轉移龍門架，使之就位，設置在底端縱梁上，固定好連接螺栓。（5）拆掉模板。拆掉模板時要由專業指導防護，操作方式為：使用移動運行軌塔梯，手動拆掉拱架夾板后，人員移動拱架；因為受到模板拱形變化與方木的影響，在拆掉兩榀結構后，人工選擇木頭木楔處理方木和模板，手工運輸到洞外。

6 結語

通過對具體的鐵路隧道明洞在不間斷通車的情況下正常完成建設工作的案例分析，對這個施工技術進行了研究，并出現了隧道通車線不間斷通行的低費用隧道明洞建設工法。這個方法在以后的工程建設中將會取得廣泛的應用與長遠的發展。

參考文獻

[1]何金剛.緊鄰鐵路既有線隧道明洞深基槽石方開挖控制爆破施工技術[J].石家莊鐵道大學學報（自然科學版），2014（S1）：105-109.

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