鐵路隧道工程中襯砌新工藝的應用論文

　　摘要本文總結了寶蘭鐵路客運專線隧道二襯施工中采用的新工藝，采用鋼端模固定環向中埋式止水帶施工工藝和固定工裝固定矮邊墻縱向中埋式止水帶，解決了環向和縱向止水帶線型彎曲、定位困難的問題，確保止水帶不偏位、不變形;采用軌行式水溝電纜槽臺車，起到控制水溝線形歪斜，提高施工工效等效果;采用自行式液壓仰拱臺車，實現了隧道仰拱快速、高效的施工，確保了隧道工程質量及安全。

　　關鍵詞隧道施工；液壓仰拱臺車；水溝電纜槽；止水帶固定工裝

　　寶蘭鐵路客運專線隧道施工針對隧道二襯端頭止水帶易偏位變形、矮邊墻中埋式止水帶易跑位、仰拱圓弧面難以控制、水溝線形歪斜等易產生隱患或影響進度等關鍵環節，進行了隧道施工科技攻關研究，并在實際工程中采用了二襯臺車鋼端模、止水帶固定工裝、軌行式液壓水溝電纜槽臺車及自行式液壓仰拱臺車等工法和工裝設備，取得了較好的效果。

　　1工程概況

　　寶雞至蘭州客運專線東起陜西省寶雞市，自西寶客專寶雞南站引出，沿渭河峽谷南岸向西，至甘肅省天水市麥積區新建天水南站，出站下穿耤河及天水北山滑坡群，沿天巉公路向西北方向至秦安縣設站，出站沿天巉公路西行，經通渭縣、定西市至蘭州市榆中縣，穿越皋蘭山、沈家嶺后引入終點蘭州西站。寶蘭鐵路客運專線BLZQ－2標，里程起訖范圍為:DK655+448～DK683+620，全長28．172km。其中橋梁長1．08km，占線路的4%，隧道長27．055km，占線路的96%，整個標段以隧道為主，共有雙線隧道6．5座，分別為5899延km的太寧隧道、7621延km的晁峪隧道、6306延km安平隧道、3731延km的林光村隧道、1706延km的南馬棕山隧道及千家溝隧道、1735延km的牛背隧道(半)。隧道二襯采用模筑混凝土臺車組織施工，仰拱采用仰拱臺車組織施工。隧道防水要求達到一級防水標準，施工采用“防、排、堵、截結合，因地制宜，綜合治理”的原則。隧道拱墻每環設置背貼式、中埋式鋼邊止水帶，仰拱與拱墻交接處設置中埋式止水帶、止水條。隧道兩側設縱向通長電力、電信、水溝電纜槽。

　　2新工藝的運用

　　2.1二襯臺車鋼端模

　　針對隧道二襯端頭止水帶易偏位變形及端部混凝土不平整的問題，對二襯臺車鋼端模進行改造設計，二襯臺車鋼端模構造如圖1所示，主要由二襯臺車+固定鋼模+活動鋼模+內側木模及頂托、工字鋼固定后座等組成。鋼端模分塊尺寸、重量，及聯接情況如下:鋼端模由固定鋼端模D2及活動鋼端模D1組成，每塊長度為402mm，重量分別為14．2Kg、11．9Kg;每塊鋼端模設計為L型結構，高度均為210mm，寬度分別為220mm、150mm(可根據設計止水帶的位置進行適當調整)。隧道二襯臺車鋼端模技術的應用，很好的確保了二襯端部混凝土表面的平整、不變形;固定鋼模及活動鋼模很好的固定了環向止水帶的位置，并保護止水帶不受損傷。解決了隧道二襯施工端部不平整及止水帶褶皺變形等問題，確保了隧道施工質量，效果顯著。

　　2.2止水帶固定工裝

　　一般隧道施工中仰拱和拱墻分開澆筑，為確保仰拱與拱墻之間施工縫的防水性能，需在澆筑仰拱時沿縱向鋪設中埋式止水帶。傳統的施工工藝一般存在縱向止水帶定位困難、施工效率低、成型后止水帶線型彎曲、止水效果差等問題。為解決這點問題，研究設計了縱向止水帶固定工裝的方法，其構造如圖2所示。主要由定位銷、U型定位鋼筋、加密U型卡具、縱向角鋼等部件組成。按矮邊墻施工每工班施工長度，該工裝縱向角鋼長度設計為10～12m、定位銷及U型鋼筋每150～200cm設置一道。技術成果的應用，解決了縱向止水帶線型彎曲、定位困難的問題。在矮邊墻施工過程中，準確、穩固的對縱向止水帶進行定位，確保隧道施工質量，取得良好效果。

　　2.3軌行式液壓水溝電纜槽臺車

　　2．3．1軌行式液壓水溝電纜槽臺車構造為滿足電力、通信以及隧道排水等功能要求，需在軌道兩側設置水溝及電纜槽。為提高施工效率同時保證施工質量，采用軌行式液壓水溝電纜槽臺車，其構造如圖3～4所示。主要由桁架支撐系統、行走系統、液壓系統、模板系統等組成。臺車長度為10～12m，每3m間隔設置4道桁架;行走系統采用軌行式，液壓電氣驅動;桁架兩側設置支撐梁，采用液壓桿件連接模板系統;模板采用整體鋼模，長度同臺車長度。2．3．2軌行式液壓水溝電纜槽臺車優點和效果質量控制好:軌行式液壓水溝電纜槽臺車采用整體鋼模設計，模板強度大、穩定性好，避免施工過程中出現“跑模”現象;并在鋼模上設置附著式振動器，振動時間采用數控方式，確保了振動效果，避免出現蜂窩麻面、翻砂等現象。施工效率高:隧道水溝電纜槽傳統施工方法采用小塊模板進行拼裝，整體性差，模板安裝及加固支撐、模板拆除耗時較長，每循環施工模板采用人工倒運，施工效率低，每循環施工周期約3天。采用軌行式液壓水溝電纜槽臺車進行施工，臺車拼裝完成后，每次施工作業只需要安裝鋼軌，臺車就位后，全自動進行操作，進行模板的就位，不需拼裝和拆除模板，施工快捷，每循環施工周期1天。水溝電纜槽臺車施工的水溝、電纜槽效果詳如圖5。

　　2.4自行式液壓仰拱臺車

　　2．4．1自行式液壓仰拱臺車構造根據相關要求，仰拱澆筑與仰拱填充要分開澆筑，且仰拱混凝土要一次性澆筑(即不留施工縫)。因仰拱中部弧度較小，坡度平衡，可不設模板;而兩側混凝土由于坡度較大，且需預留施工縫、安裝止水帶，需設置模板。澆筑時先采用自然攤鋪的方法從中間向兩邊澆筑，澆至仰拱模板下沿時，改由仰拱兩側的頂部入模。根據上述澆筑方法，為保證澆筑質量，加快施工進度，采用自行式液壓仰拱臺車，該臺車總體構造如圖6，主要由縱向主梁、圓弧模板、行走系統及配重平臺、液壓系統、端頭模板及支撐系組成，其中仰拱模板構造。2．4．2自行式液壓仰拱臺車的優點采用仰拱臺車，確保仰拱與填充層分開澆筑，施工規范。施工效率高:傳統的施工方法，仰拱每循環施工周期為4天，采用仰拱臺車施工，每循環施工周期為2.5天。確保步距紅線不超標:采用仰拱臺車施工，每月的仰拱進尺可達到120～144m，與圍巖開挖進尺相匹配，有力的保證了仰拱距離掌子面的距離不超標。現場施工實體效果圖。

　　3結語

　　本文總結了在鐵路隧道仰拱施工及水溝電纜槽等的施工過程中，系列新技術成果的成功應用，實現了隧道仰拱快速、高效的施工，確保了隧道工程質量及安全，無論在施工進度還是施工質量上均得到了很好的控制，取得了顯著的經濟效益;同時為隧道施工提供了工程實踐參考。

　　參考文獻

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