高速鐵路隧道帽檐斜切式洞門施工技術(shù)

高速鐵路隧道帽檐斜切式洞門施工技術(shù)祝俊甲中鐵十二局第四工程有限公司陜西西安摘要：隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高和隧道施工技術(shù)的進(jìn)步，特別是高速鐵路隧道的修建，隧道洞門型式有了較大的突破和創(chuàng)新，洞門既要滿足結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定、環(huán)保美觀的要求，又要滿足減緩微氣壓波影響的要求；帽檐斜切式洞門能最大限度地減小列車高速運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的微氣壓波對(duì)列車的損害和不良影響，所以帽檐斜切式洞門成為高速鐵路隧道洞門的首選型式；但帽檐斜切式洞門的帽檐施工技術(shù)復(fù)雜，立模定位困難，施工難度大。關(guān)鍵詞：帽檐、斜切式、隧道、洞門1、引言洞門是隧道進(jìn)出口的咽喉，以往傳統(tǒng)的洞門型式對(duì)地表破換較大，不利于目前所倡導(dǎo)的環(huán)境保護(hù)的要求，高速鐵路的發(fā)展不僅要求洞門的型式要考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定也要注意洞門的美觀大方與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。帽檐斜切式洞門是一種新型的高速鐵路隧道洞門構(gòu)造，線條流暢、整潔美觀，且能有效地緩解洞口處的空氣動(dòng)力效應(yīng)，具有良好的整體穩(wěn)定性；帽檐斜切式洞門洞口不需設(shè)置特殊的緩沖結(jié)構(gòu)就能滿足列車運(yùn)營(yíng)舒適度的要求，且不需為洞門進(jìn)行額外刷方，洞口刷方量少，，適用性廣，可在多種地形和地質(zhì)情況下適用。所以帽檐斜切式洞門成為高速鐵路洞門的首選型式，但帽檐斜切式洞門帽檐模板的定位、加固相當(dāng)困難是隧道洞門技術(shù)最復(fù)雜施工難度最大的洞門之一。輪廓線A洞門形式如下圖所示。2、洞門概況輪廓線A洞門形式如下圖所示。帽檐斜切式洞門全長(zhǎng)15米，主要由帽檐、12m斜切段及3m斜切延伸段組成，斜切面與仰坡坡度1：1.25，帽檐模板由內(nèi)模、外模及端模組成，內(nèi)、外模均由兩條橢圓輪廓線組成，內(nèi)模由輪廓線A、C組成，外模由輪廓線B、D組成。3、施工步驟帽檐斜切式洞門的施工主要分兩步進(jìn)行，一是斜切延伸段及斜切段的施工；二是帽檐施工。3.1、 斜切延伸段及斜切段的施工斜切段及斜切延伸段的施工內(nèi)模采用襯砌臺(tái)車，外模及端模均采用竹膠板，以10*10cm方木為肋通過(guò)環(huán)向鋼筋及圓木、鋼管以兩側(cè)邊坡為支撐點(diǎn)進(jìn)行加固，斜切延伸段及斜切段全長(zhǎng)15m，若襯砌臺(tái)車長(zhǎng)度不足15m時(shí)，靠洞口斜切段內(nèi)模也采用竹膠板彎制，但必須與襯砌臺(tái)車同弧度彎制。斜切段及延伸段施工時(shí)臺(tái)車定位的準(zhǔn)確性直接影響帽檐輪廓線C、D的形成，所以襯砌臺(tái)車定位后必須復(fù)測(cè)其定位的準(zhǔn)確性，經(jīng)調(diào)整無(wú)誤后將輪廓線C的各坐標(biāo)點(diǎn)直接放樣至襯砌臺(tái)車模板上。然后以輪廓線C為參照計(jì)算出輪廓線D的相對(duì)位置，待輪廓線C、D位置確定后按設(shè)計(jì)要求綁扎鋼筋，鋼筋綁扎時(shí)必須注意斜切面及外模預(yù)留鋼筋以便帽檐施工時(shí)與帽檐鋼筋相連及帽檐外模的加固。鋼筋綁扎完畢后對(duì)輪廓線C、D進(jìn)行精確放樣，根據(jù)放樣確定的輪廓線C、D安裝外模及端模，外模需設(shè)置與襯砌臺(tái)車相垂直的加固鋼筋及環(huán)向鋼筋，并將垂直鋼筋與襯砌主筋及外模環(huán)向鋼筋焊接牢固。為了便于混凝土的澆筑及振搗在端模安裝時(shí)每隔一定距離預(yù)留混凝土灌注口?；炷敛捎靡淮涡哉w澆筑，澆筑是必須注意從兩側(cè)預(yù)留口對(duì)稱澆筑混凝土以防襯砌臺(tái)車變形，并通過(guò)襯砌臺(tái)車窗口及預(yù)留口進(jìn)行振搗。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后將外模及斜切面模板拆除，襯砌臺(tái)車保持不動(dòng)以便帽檐施工時(shí)帽檐模板的安裝及加固。3.2、 帽檐施工3.2.1、帽檐模板選擇由于帽檐的四條輪廓線全為坐標(biāo)控制，若使用鋼模存在較大困難，一是模板加工困難，輪廓線把握不準(zhǔn)。二是鋼模安裝困難，很難與洞門的斜切面緊密相連。所以模板選擇質(zhì)量好，無(wú)膨脹的竹膠板以10*10cm方木為肋并采用圓木及鋼支撐進(jìn)行加固。3.2.2、輪廓線A的測(cè)量放樣控制帽檐線性的坐標(biāo)全是三維坐標(biāo)，無(wú)法直接用來(lái)指導(dǎo)模板安裝，帽檐四條輪廓線的C、D兩線已在斜切段施工時(shí)形成，帽檐施工時(shí)主要控制輪廓線A及輪廓線B，在控制輪廓線A、B時(shí)需將設(shè)計(jì)的三維坐標(biāo)引申到模板臺(tái)車上，這是輪廓線放樣的難點(diǎn)也是重點(diǎn)，坐標(biāo)點(diǎn)很多，不同位置的坐標(biāo)引申方式不同，拱部控制設(shè)計(jì)坐標(biāo)的X和Z（X-洞口至洞內(nèi)的距離，Z-坐標(biāo)點(diǎn)與隧道中線的距離）將其放樣至襯砌臺(tái)車模板上，立模是通過(guò)移動(dòng)高程Y即可定位設(shè)計(jì)坐標(biāo)點(diǎn)；邊墻控制設(shè)計(jì)坐標(biāo)的X和Y將其放樣至襯砌臺(tái)車模板上，通過(guò)移動(dòng)Z來(lái)定位設(shè)計(jì)坐標(biāo)點(diǎn)。3.2.3、 內(nèi)模安裝根據(jù)輪廓線A的各放樣點(diǎn)確定的模板上、下口安裝線左右對(duì)稱安裝帽檐內(nèi)模，內(nèi)模以臺(tái)車為支撐點(diǎn)，10*10方木及鋼管配合作為支撐進(jìn)行加固。3.2.4、 綁扎帽檐鋼筋內(nèi)模安裝及加固完成后，按設(shè)計(jì)要求綁扎帽檐鋼筋并將其與斜切端預(yù)留鋼筋進(jìn)行綁扎。3.2.5、 輪廓線B的放樣及外模安裝與輪廓線A相同方法對(duì)輪廓線B進(jìn)行放樣，根據(jù)放樣各坐標(biāo)點(diǎn)確定的上、下口安裝線左右對(duì)稱安裝外模，并通過(guò)斜切段預(yù)埋鋼筋及兩側(cè)邊坡為支撐點(diǎn)通過(guò)鋼管和圓木進(jìn)行加固，內(nèi)、外模之間采用016mm以上螺紋鋼進(jìn)行支撐并在外模環(huán)向設(shè)置加固鋼筋，用016mm以上對(duì)拉螺栓將內(nèi)、外模板拉緊。3.2.6、 端模安裝端模安裝前先對(duì)內(nèi)、外模上口安裝線精確放樣作為端模安裝線進(jìn)行端模安裝，為了方便混凝土澆筑及振搗安裝端模時(shí)每隔2m預(yù)留混凝土灌注口。3.2.7、 混凝土澆筑混凝土為一次性整體澆筑，混凝土灌注前應(yīng)準(zhǔn)備大量土工布邊角料，在漏漿時(shí)及時(shí)封堵，混凝土灌注過(guò)程中必須控制混凝土的灌注速度與振搗強(qiáng)度，并隨時(shí)觀察模板是否變形，模板與臺(tái)車襯砌混凝土接觸處為模板的薄弱點(diǎn)，容易漏漿，在不影響混凝土強(qiáng)度的前提下盡量放慢灌注速度，每個(gè)灌注口填滿后停頓一段時(shí)間但不能超過(guò)混凝土初凝時(shí)間。3.2.8、 模板拆除及養(yǎng)護(hù)為保證帽檐的美觀，模板拆除時(shí)應(yīng)用切割機(jī)切除對(duì)拉螺栓不宜用電焊及氣焊燒斷對(duì)拉螺栓，模板拆除后對(duì)帽檐混凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。4、結(jié)束語(yǔ)帽檐斜切式洞門能大大消減高速行駛的列車產(chǎn)生的微氣壓波，減少對(duì)列車的損害及不良影響。帽檐斜切式洞門線條流暢，美觀大方；模板采用竹膠板，安裝輕便、工效較高、結(jié)構(gòu)尺寸偏差較小，本文主要以現(xiàn)場(chǎng)施工模板襯砌臺(tái)車配合竹膠板為例總結(jié)了帽檐斜切洞門的施工步驟，為今后高速鐵路帽檐斜切式洞門的施工提供借鑒與幫助。但帽檐施工技術(shù)要求高，難度大，施工繁瑣，所以帽檐斜切式洞門的施工方法及模板形式還