預(yù)埋滑槽技術(shù)在地鐵礦山法隧道施工中的應(yīng)用

萬(wàn)正武

【摘 要】哈爾濱市軌道交通 3 號(hào)線二期工農(nóng)—終點(diǎn)暗挖區(qū)間二襯施工期間，采用預(yù)埋滑槽技術(shù)改進(jìn)后期機(jī)電設(shè)備和管路安裝在礦山法隧道施工中的應(yīng)用，論文重點(diǎn)描述了該技術(shù)的工作原理、臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)和施工工藝及要點(diǎn)，以為類(lèi)似工程提供很好的技術(shù)借鑒。

【Abstract】During the second lining construction period of the subsurface excavation section of Gongnnong-Terminus of the Phase II of Harbin Rail Transit Line 3， the application of late mechanical and electrical equipment and pipeline installation are improved through adopting the embedded sliding chute technology. The paper mainly describes the working principle， trolley design， construction technology and key points of the technology， so as to provide better technical reference for similar projects.

【關(guān)鍵詞】預(yù)埋滑槽；工作原理；施工工藝

【Keywords】 embedded sliding chute； working principle； construction technology

【中圖分類(lèi)號(hào)】U455 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）02-0121-02

1 引言

城市地鐵區(qū)間隧道洞通后，在區(qū)間安裝各類(lèi)綜合管線，傳統(tǒng)施工工藝是在隧道混凝土結(jié)構(gòu)人工鉆孔，安裝膨脹螺栓或進(jìn)行化學(xué)錨栓固定支架。依據(jù)民建行業(yè)規(guī)范膨脹螺栓不能作為永久結(jié)構(gòu)參與受力，為后期安全運(yùn)營(yíng)埋下嚴(yán)重隱患?；趥鹘y(tǒng)施工工藝的種種弊端，目前我國(guó)多個(gè)城市地鐵隧道區(qū)間采用預(yù)埋滑槽技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于：避免了洞通后對(duì)隧道鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞，加快了機(jī)電安裝工程，且有利于后期日常運(yùn)營(yíng)的維修保養(yǎng)作業(yè)。本文以哈爾濱地鐵 3號(hào)線二期工程工農(nóng)—終點(diǎn)區(qū)間為依托，預(yù)埋滑槽以二次襯砌臺(tái)車(chē)為安裝載體的施工，為今后類(lèi)似工程提供一些借鑒和交流經(jīng)驗(yàn)。

2 工程簡(jiǎn)介

工農(nóng)大街站—終點(diǎn)區(qū)間位于哈爾濱地鐵 3 號(hào)線二期工程線路終點(diǎn)段，區(qū)間設(shè)計(jì)起、終點(diǎn)里程為 CK42+444.774～CK42+869.452，總長(zhǎng) 424.678m，本區(qū)間采用礦山法施工。為了更好地服務(wù)后期機(jī)電設(shè)備和管線安裝，本區(qū)間設(shè)計(jì)施工圖，采用在二次襯砌混凝土預(yù)埋滑槽的新技術(shù)，后期通過(guò) T 型螺栓將管網(wǎng)支架固定在預(yù)埋滑槽上，最后在支架上安裝并固定機(jī)電設(shè)備及管線。

3 滑槽簡(jiǎn)介

3.1 工作原理

滑槽是由鉚釘、滑槽、T 型螺栓組成。隧道二襯混凝土澆筑前，預(yù)先將成品滑槽（自帶錨鉚釘）埋設(shè)在二次襯砌結(jié)構(gòu)鋼筋骨架內(nèi)并固定到位；混凝土澆筑后，管網(wǎng)等機(jī)電設(shè)備荷載通過(guò)安裝托架傳遞給 T 型螺栓，再依靠 T 型螺栓將荷載傳至滑槽，最后通過(guò)滑槽背后的錨鉚釘與混凝土之間的黏結(jié)來(lái)承受所有傳遞來(lái)的荷載[1]。拉力通過(guò)錨鉚釘頭部傳遞，錨鉚釘頭部在荷載作用下激發(fā)混凝土整體來(lái)共同受力；剪力主要通過(guò)槽道來(lái)傳遞。

3.2預(yù)埋滑槽設(shè)計(jì)尺寸

工農(nóng)大街站—終點(diǎn)區(qū)間所用襯砌臺(tái)車(chē)加工長(zhǎng)度為 9.7m，襯砌混凝土實(shí)際施工長(zhǎng)度 9.6m，兩端各搭接長(zhǎng)度為 5cm。臺(tái)車(chē)預(yù)埋滑槽設(shè)計(jì)為 8 環(huán)，滑槽理論間距為 1.2m，每環(huán)分為 8 段，通過(guò) T 型螺栓將滑槽與臺(tái)車(chē)鋼模板密貼?；墼O(shè)計(jì)尺寸斷面：30mm×20mm 預(yù)埋槽道，編號(hào)為 HC-1、HC-2、HC-3、HC-4，每段半徑及長(zhǎng)度根據(jù)隧道斷面設(shè)計(jì)尺寸定制而成，具體如圖1所示。

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圖 1 預(yù)埋滑槽設(shè)計(jì)圖

4 臺(tái)車(chē)模板設(shè)計(jì)

鋼模板臺(tái)車(chē)上設(shè)計(jì) T 型螺栓孔、預(yù)留手孔及工作窗口三種孔洞。模板臺(tái)車(chē)油缸收回移動(dòng)至初期支護(hù)斷面，進(jìn)行預(yù)埋滑槽安裝，臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到預(yù)埋滑槽安裝完成后，會(huì)與鋼筋斷面發(fā)生碰撞，油缸行程為 200mm。為了使預(yù)埋滑槽安裝完成后與模板密貼，每段預(yù)埋滑槽采用 3 個(gè) T 型螺栓孔與模板進(jìn)行連接，在模板臺(tái)車(chē)上每節(jié)預(yù)埋滑槽預(yù)留 3 個(gè) T 型螺栓孔，兩端 T 型螺栓孔距離預(yù)埋滑槽端頭為5cm，每環(huán)共計(jì) 24 個(gè) T 型螺栓孔。在模板臺(tái)車(chē)定位過(guò)程中，預(yù)埋滑槽錨固筋與鋼筋存在碰撞時(shí)，通過(guò)滑槽附近手孔對(duì)鋼筋進(jìn)行微調(diào)，每節(jié)預(yù)埋滑槽設(shè)計(jì) 1 個(gè)預(yù)留手孔，每環(huán)共計(jì) 8 個(gè)預(yù)留手孔。

根據(jù)二次襯砌混凝土澆筑施工工藝要求，先澆筑兩側(cè)邊墻，再澆筑中間拱頂，為了保證混凝土澆筑質(zhì)量，模板臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)兩側(cè)各 6 個(gè)工作窗口，頂部 2 個(gè)工作窗口+3 個(gè)澆筑孔[2]。

5 滑槽施工工藝和方法

5.1 施工流程

施工準(zhǔn)備→圖紙審閱→滑槽型號(hào)設(shè)計(jì)及類(lèi)型選定→臺(tái)車(chē)預(yù)留孔設(shè)置（開(kāi)孔位置與設(shè)計(jì)滑槽位置相配）→隧道中心線位置確定→鋼筋網(wǎng)片綁扎→槽道在工作臺(tái)上的位置確定→臺(tái)車(chē)安裝就位→滑槽位置的復(fù)核→滑槽安裝在臺(tái)車(chē)模板上→T 型螺栓固定滑槽→鎖緊 T 型螺栓→臺(tái)車(chē)鋼模板頂升就位→ 斷面測(cè)量校核→封閉端頭模板→襯砌混凝土澆筑→脫模、養(yǎng)護(hù)→滑槽位置誤差的檢測(cè)。

5.2 施工要點(diǎn)

5.2.1 施工準(zhǔn)備階段

①依據(jù)預(yù)埋滑槽設(shè)計(jì)圖紙，選擇滑槽類(lèi)型、長(zhǎng)度、半徑大小等； ②檢查滑槽內(nèi)填充物的完整狀態(tài)，防止混凝土進(jìn)入槽道。如有殘缺，應(yīng)進(jìn)行填補(bǔ)。

5.2.2 臺(tái)車(chē)模板開(kāi)孔

依據(jù)臺(tái)車(chē)模板上槽道的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行位置定位，在臺(tái)車(chē)模板的相應(yīng)位置準(zhǔn)確劃出定位十字線，依據(jù)槽道的類(lèi)型在臺(tái)車(chē)上開(kāi)定位孔，準(zhǔn)確進(jìn)行螺栓二次開(kāi)孔，定位孔采取矩形方孔具體尺寸為：4.5mm×25mm。定位孔的設(shè)置依據(jù)預(yù)埋滑槽每段長(zhǎng)度，槽道長(zhǎng)度小于 2.5m 的設(shè)置三個(gè)孔，具體設(shè)置位置在槽道兩端及中間開(kāi)孔；長(zhǎng)度小于 1.0m 的槽道開(kāi)兩個(gè)孔，槽道兩端開(kāi)孔。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工圖紙要求控制槽道距臺(tái)車(chē)邊緣的距離，外邊槽道距施工縫的距離不得小于80cm?；⌒尾鄣蓝ㄎ豢撞簧儆?3 個(gè)，直線型槽道定位孔不少于 2 個(gè)。

5.2.3 臺(tái)車(chē)清理和刷脫模劑

臺(tái)車(chē)軌道安裝完成后，將臺(tái)車(chē)推至下一段二襯未澆筑段滑槽綁扎施工平臺(tái)位置，收縮油缸至最大限度，使鋼模板與初支的空間達(dá)到最大，施工工人進(jìn)入模板外側(cè)進(jìn)行清理鋼模板、刷脫模劑等工作

5.2.4 滑槽定位

預(yù)先將施工工人和一定數(shù)量成品預(yù)埋滑槽提前放在隧道連接處兩側(cè)未綁扎鋼筋的工作平臺(tái)（長(zhǎng)度不小于 2m），移動(dòng)臺(tái)車(chē)使第一道滑槽位置到工作平臺(tái)范圍內(nèi)，兩名作業(yè)工人相互配合，內(nèi)側(cè)工人將 T 型螺栓從鋼模板內(nèi)側(cè)穿過(guò)模板與滑槽連接，外側(cè)工人將 T 型螺栓旋轉(zhuǎn) 90°后擰上螺母并固定，滑槽被固定在臺(tái)車(chē)模板上，然后檢查滑槽各種誤差是否超標(biāo)，合格后依次、連續(xù)安裝第 2 至 8 道滑槽。

5.2.5 砼澆筑與脫模

①臺(tái)車(chē)模板封堵完后，進(jìn)行二次襯砌砼澆注；②砼強(qiáng)度滿足要求后開(kāi)始脫模，脫模過(guò)程中首先將 T 型螺栓螺母松開(kāi)， 打開(kāi)封堵孔，將 T 形螺栓反方向旋轉(zhuǎn) 90 °，取出螺栓，螺栓螺母可重復(fù)多次利用；③將槽道表面的少量水泥漿剔除，將槽道固定點(diǎn)處重新填補(bǔ)發(fā)泡填充物，做好后續(xù)養(yǎng)護(hù)等工作。

5.3 施工注意事項(xiàng)

①槽道預(yù)埋位置應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施工，不得隨意改變，槽道距施工縫的距離應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；②預(yù)埋槽道的鉚釘與鋼筋網(wǎng)片碰撞時(shí)，不允許切斷錨桿，可通過(guò)工作窗口對(duì)鋼筋進(jìn)行細(xì)微調(diào)整；③滑槽內(nèi)發(fā)泡填充物應(yīng)在后期地鐵設(shè)備接觸網(wǎng)安裝階段剔除。

6 結(jié)語(yǔ)

城市地鐵礦山法區(qū)間隧道采用預(yù)埋滑槽技術(shù)一次性解決了土建工程完工后期設(shè)備安裝過(guò)程中的植筋、鉆孔等施工風(fēng)險(xiǎn)及安全隱患，有效保證后期運(yùn)營(yíng)管線的增加、調(diào)整、維護(hù)更換等難題，解決了后期人工鉆眼工作環(huán)境差、粉塵 多，避免了鉆孔對(duì)結(jié)構(gòu)壽命影響和滲漏水等安全隱患，值得大力推廣。

【參考文獻(xiàn)】

【1】TB10758-2010. 高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S]. 【2】地下軌道交通驗(yàn)收指南[M].石家莊：中國(guó)鐵道出版社，2017（7）：19-20.