淺析鐵路隧道仰拱設(shè)計(jì)

傅政

仰拱是隧道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)隧道施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的耐久性提出了更高的要求，因此，必須加強(qiáng)隧道仰拱的設(shè)計(jì)。本文主要對(duì)“鐵路隧道仰拱施工工藝流程”、“鐵路隧道仰拱施工措施”進(jìn)行了分析。

1.鐵路隧道仰拱施工工藝流程

1.1鐵路隧道仰拱施工

（1）檢底施工

在檢底之前，測(cè)量組要對(duì)檢底深度進(jìn)行控制，主要通過(guò)在兩側(cè)邊墻上每5m對(duì)檢底段進(jìn)行放線來(lái)實(shí)現(xiàn)。檢底長(zhǎng)度是根據(jù)不同的圍巖級(jí)別來(lái)進(jìn)行確定的，長(zhǎng)度為20~30m的為Ⅲ級(jí)圍巖，長(zhǎng)度為10~20m的為Ⅳ級(jí)圍巖，長(zhǎng)度為5~10m的為Ⅴ級(jí)圍巖。采用人工配合小挖掘機(jī)來(lái)進(jìn)行檢底裝碴，有軌運(yùn)輸出碴。開挖底板欠挖硬巖采用人工鉆眼松動(dòng)弱爆破來(lái)進(jìn)行，并且要根據(jù)檢底尺寸對(duì)鉆眼角度及深度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)也要把裝藥量控制好，把炮眼的堵塞做好，并防護(hù)附近的機(jī)械設(shè)備，從而使得飛石打壞設(shè)備的現(xiàn)象得以防止，并且能夠很好的保證底部成型。軟巖開挖采用風(fēng)鎬來(lái)進(jìn)行，在開挖過(guò)程中控制隧道的超欠挖并且要根據(jù)測(cè)量的中線及水平來(lái)進(jìn)行。

（2）混凝土支墩施工

混凝土支墩施工所采用的混凝土是與底板同等級(jí)的，混凝土支墩定型模板關(guān)模。采用對(duì)稱拉桿進(jìn)行模板的加固，梁墩的橫向×縱向=1.5m×1.0m，其高度與設(shè)計(jì)底板混凝土面相平，縱向間距為4.5m。在支墩混凝土初凝之前，在墩的兩側(cè)各預(yù)埋2根L=50㎝的 螺紋鋼，預(yù)埋長(zhǎng)度為30㎝，這主要是對(duì)過(guò)軌梁的固定，其要根據(jù)軌距及過(guò)軌梁的寬度來(lái)進(jìn)行，在灌注支墩時(shí)對(duì)支墩的頂面高度根據(jù)水平嚴(yán)格進(jìn)行控制。圖1為過(guò)軌梁墩豎剖面示意圖。

圖1 過(guò)軌梁墩豎剖面示意圖

（3）仰拱檢底開挖

首先，一半幅進(jìn)行仰拱檢底開挖，另外一半作為有軌車輛的施工通道，當(dāng)半幅檢底開挖完成后，在梁支墩混凝土還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，另外半幅還是作為有軌車輛的施工通道，直到達(dá)到相關(guān)的強(qiáng)度要求的90%以上，另外半幅進(jìn)行軌道拔移，對(duì)其再進(jìn)行檢底。當(dāng)仰拱開完徹底完成后，就可以進(jìn)行仰拱混凝土的澆筑施工。圖2為仰拱檢底開挖平面示意圖。

1.2鐵路隧道仰拱施工工藝流程

首先，隧底開挖及初期支護(hù)。進(jìn)行開挖首先必須按照設(shè)計(jì)深度，清理虛碴及淤泥，拱架連接的實(shí)施要待到把積水抽干后方可進(jìn)行，然后對(duì)其進(jìn)行檢查，合格后進(jìn)行初期支護(hù)；其次，仰拱襯砌。按照設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行襯砌鋼筋編制，鋼筋的焊接質(zhì)量要與要求相符，只有這樣，才能進(jìn)行仰拱襯砌混凝土施工；再次，仰拱填充混凝土施工。中央排管的布置按照設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行，止水帶安裝，進(jìn)行填充混凝土施工。

2.鐵路隧道仰拱施工措施

2.1仰拱開挖成型

首先，開挖時(shí)按照設(shè)計(jì)仰拱部位的基坑幾何尺寸來(lái)進(jìn)行；其次，對(duì)于開挖段的長(zhǎng)度要嚴(yán)格進(jìn)行控制，從而避免由于一次開挖過(guò)長(zhǎng)而影響拱部初期支護(hù)質(zhì)量；再次，應(yīng)該盡量控制超挖現(xiàn)象的發(fā)生，并且仰拱開挖時(shí)要禁止放大炮，對(duì)裝藥量進(jìn)行控制，從而避免開挖振動(dòng)對(duì)已形成的初襯結(jié)構(gòu)造成不利的影響；第四，開挖時(shí)盡量采用光爆技術(shù)，使仰拱基本成型；第五，為了避免將環(huán)向止水帶挖破，在人工開挖時(shí)，在上板仰拱混凝土交接處要至少預(yù)留80㎝的寬度；第六，在清碴過(guò)程中，為了使集中抽水更加方便，在模板外側(cè)應(yīng)預(yù)留一個(gè)臨時(shí)積水坑。

2.2仰拱初襯噴混凝土施工

首先，在仰拱部位的基坑開挖后，且施設(shè)各支護(hù)結(jié)構(gòu)前，必須測(cè)量其底部標(biāo)高、幾何尺寸等項(xiàng)目，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格檢查，檢查其是否按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行施工的；其次，在施作仰拱支護(hù)前，人工對(duì)基坑中的虛碴、雜物進(jìn)行清理，然后用高壓風(fēng)對(duì)其進(jìn)行沖洗，將積水排入臨時(shí)積水坑，進(jìn)行集中抽水；再次，對(duì)格柵鋼筋的規(guī)格和加工尺寸是否與設(shè)計(jì)要求相符進(jìn)行檢查，且此項(xiàng)工作必須在鋪設(shè)格柵拱架前進(jìn)行；第四，采用四孔雙面夾板螺栓對(duì)仰拱鋼架與邊墻鋼架及自身的連接進(jìn)行連接，且要注意對(duì)鏈接的牢固性進(jìn)行檢查；第五，仰拱初襯混凝土設(shè)計(jì)厚度采用噴混凝土來(lái)進(jìn)行，噴混凝土的標(biāo)號(hào)應(yīng)與設(shè)計(jì)要求相符。

2.3二襯仰拱施工

首先，施作仰拱結(jié)構(gòu)要等到仰拱初襯完成后立即進(jìn)行；其次，仰拱的幾何尺寸、厚度、結(jié)構(gòu)要與設(shè)計(jì)要求相符；再次，仰拱中鋼筋編制。仰拱中各部鋼筋的部位、規(guī)格、綁扎焊接工藝、間距必須與規(guī)范的設(shè)計(jì)要求相符；仰拱混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)各鋼筋表面的油垢、銹跡、泥土進(jìn)行清除；仰拱鋼筋伸入邊墻部位的長(zhǎng)度要與設(shè)計(jì)要求相符；最后，仰拱混凝土的澆筑。要嚴(yán)格按照現(xiàn)行有關(guān)混凝土施工規(guī)范來(lái)進(jìn)行混凝土澆筑工藝的實(shí)施。

2.4仰拱頂填充混凝土施工

首先，采用C25混凝土進(jìn)行仰拱頂填充，其鋪設(shè)范圍、厚度要與設(shè)計(jì)要求相符；其次，中央排水管的安設(shè)要按照設(shè)計(jì)位置來(lái)進(jìn)行，在排水管的交接處要把接縫處理做好，從而使得混凝土滲漏和堵塞排水管現(xiàn)象得以避免；再次，因?yàn)檠龉疤畛涞慕Y(jié)果就較為厚，因此，要嚴(yán)禁片石摻填到C25混凝土中；第四，在混凝土施工時(shí)，清理好棧橋上淤泥；第五，滲水地段會(huì)出現(xiàn)在拱部初期支護(hù)面上，待到混凝土施工完畢后，將其用篷布覆蓋好，設(shè)計(jì)好臨時(shí)排水方案，從而使得長(zhǎng)期浸水現(xiàn)象得以避免，并且使得混凝土強(qiáng)度不再受到影響。

3.結(jié)語(yǔ)

總而言之，鐵路隧道仰拱施工要最好基底清理工作，一定要把積水和淤泥清理干凈；仰拱施工還要把環(huán)向止水帶的保護(hù)工作做好，從而使得止水帶破損現(xiàn)象得以避免，止水效果也不再受到影響；必須采用板式連接來(lái)連接格柵拱架，并且對(duì)是否連接牢固進(jìn)行檢查。

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（作者單位：中鐵隧道股份有限公司450000）