定型鋼模板在隧道仰拱混凝土施工中的應(yīng)用

辛 杰

(鐵道部工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站北京監(jiān)督站，北京 100860)

張?zhí)畦F路共有隧道85座，隧道總長度達(dá)到239 km，占全線長度的45%，隧道施工質(zhì)量控制非常重要。鐵路隧道驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，仰拱混凝土和仰拱填充混凝土要分開澆筑。設(shè)計(jì)文件中仰拱混凝土一般采用高標(biāo)號混凝土，仰拱填充混凝土一般采用低標(biāo)號混凝土，但在隧道實(shí)際施工中，往往使用高標(biāo)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(zhǔn)確控制仰拱環(huán)向止水帶位置，容易造成止水帶偏位、翻滾和不順直等質(zhì)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(shí)澆筑及止水帶安裝質(zhì)量問題。

1 仰拱混凝土現(xiàn)場施工

1.1 施工準(zhǔn)備

施工作業(yè)前，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)并結(jié)合現(xiàn)場工程進(jìn)度情況合理配備各工序施工人員。根據(jù)施工需要現(xiàn)場所需機(jī)械設(shè)備要配備齊全，現(xiàn)場還要配備必要的試驗(yàn)儀器、工具及計(jì)量設(shè)備;對按設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算出的工程量以及各種原材料的需要量進(jìn)行材料調(diào)查和試驗(yàn)檢測，并做好現(xiàn)場材料的儲備工作，確保材料的質(zhì)量和供應(yīng)。在仰拱施工之前，組織技術(shù)人員及班組作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，考核合格后持證上崗。制定施工安全保證措施，提出應(yīng)急預(yù)案，并對參加施工人員進(jìn)行上崗前安全作業(yè)培訓(xùn)。

1.2 施工技術(shù)要求

現(xiàn)場施工人員必須崗前考核合格后方可上崗，特種作業(yè)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(jìn)行送檢試驗(yàn)，合格后方可使用?；炷猎诎韬险炯袛嚢?，施工前按設(shè)計(jì)提供的強(qiáng)度要求進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，確定設(shè)計(jì)配合比，再根據(jù)現(xiàn)場粗細(xì)骨料的含水量，確定施工配合比。混凝土的配合比應(yīng)保證其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。測量儀器精度滿足要求，拌合站和施工機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常。二次襯砌作業(yè)區(qū)段的照明、供電、供水和排水系統(tǒng)滿足襯砌正常施工要求，隧道內(nèi)通風(fēng)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(yè)條件，仰拱應(yīng)超前施工。仰拱混凝土進(jìn)行全幅整體澆筑時(shí)，為減少混凝土施工對出渣運(yùn)輸?shù)母蓴_，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(yùn)送至澆筑地點(diǎn)，采用溜槽自中間向兩側(cè)對稱澆筑，用插入式振搗器振搗密實(shí)。根據(jù)設(shè)計(jì)資料要求，隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖隧道底部均采用仰拱結(jié)構(gòu)。為保證施工安全，支護(hù)盡早閉合成環(huán)，仰拱混凝土應(yīng)及時(shí)施作，整體受力，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。施工前根據(jù)圍巖級別于隧道邊墻每隔5～30m施放測量控制點(diǎn)作為仰拱開挖及混凝土施工控制點(diǎn)。

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(nèi)軌頂標(biāo)高反算仰拱基坑底標(biāo)高。

2)采用挖掘機(jī)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(fēng)將隧底吹洗干凈，超挖部分采用同等級混凝土回填，并進(jìn)行檢查，對不符合標(biāo)準(zhǔn)的隧底重新進(jìn)行處理，然后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行初期支護(hù)。

圖1 仰拱混凝土和仰拱填充混凝土施工工藝流程

4)按設(shè)計(jì)要求安裝仰拱鋼筋，并預(yù)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(yàn)方法見表1。

表1 模板安裝允許偏差和檢驗(yàn)方法

6)自檢合格，報(bào)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后進(jìn)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(xiàng)

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

2)仰拱鋼筋采用洞外加工場集中加工，洞內(nèi)現(xiàn)場安裝綁扎，鋼筋品種、級別、規(guī)格、數(shù)量和連接方式必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。鋼筋加工嚴(yán)格按照技術(shù)部門放大樣及下料圖加工，加工前鋼筋應(yīng)除銹、調(diào)直。鋼筋綁扎完畢后全部進(jìn)行自檢，并報(bào)監(jiān)理檢驗(yàn)，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下一道工序施工。

3)仰拱模板采用定型鋼模板現(xiàn)場拼裝，并支立牢固，接縫處采用雙面膠進(jìn)行連接。

4)仰拱應(yīng)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(shù)要求。5)仰拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到5mPa后允許行人通行。6)仰拱施工縫和變形縫應(yīng)按設(shè)計(jì)及規(guī)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(shí)澆筑。仰拱拱座與墻基同時(shí)澆筑，排水側(cè)溝與邊墻同時(shí)澆筑。

1.5 仰拱填充混凝土施工

仰拱混凝土終凝后才可進(jìn)行填充混凝土的施工，仰拱填充同樣采用仰拱棧橋施工?；炷敛捎没炷凉捃囘\(yùn)送，采用溜槽自中間向兩側(cè)對稱澆筑，插入式振搗器進(jìn)行振搗密實(shí)。在施工填充混凝土前需進(jìn)行高程測量，以確保其位置及標(biāo)高準(zhǔn)確無誤。仰拱填充施工要求如下:

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

2)再次檢查定型模板支撐。

3)待仰拱混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后立即進(jìn)行仰拱填充。

4)仰拱填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到5mPa后允許行人通行，仰拱填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后允許車輛通行。

5)拆模。①仰拱填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到8 MPa時(shí)，方可拆模，根據(jù)同條件試塊試驗(yàn)作出合適拆模時(shí)間;②拆模時(shí)應(yīng)根據(jù)錨固情況，分批拆除錨固連接件;③拆模應(yīng)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(yīng)及時(shí)清理、校核，并按編號分類堆放。

2 結(jié)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(xiàn)場施工，又有效地保證了止水帶安裝質(zhì)量，同時(shí)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(xiàn)象的發(fā)生。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)［2005］160 客運(yùn)專線鐵路橋涵工程質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)［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(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［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(yùn)用［J］.鐵道建筑，2010(12):30-33.