高速鐵路隧道整體式仰拱移動(dòng)模架施工技術(shù)

1、高速鐵路隧道整體式仰拱移動(dòng)模架施工技術(shù)摘要：文章以成渝客運(yùn)專線四方碑隧道的仰拱施工為例，探討采用整體式仰拱移動(dòng)模架施工高標(biāo)準(zhǔn)高速鐵路隧道仰拱的方法和配套技術(shù)，確保工程質(zhì)量，提高工程效率，給其它類似工程提供參考和借鑒。關(guān)鍵詞:鐵路隧道;整體式仰拱移動(dòng)模架;施工技術(shù)abstract: taking into chongqing passenger dedicated line the four winds of the arch tunnel construction supine tablet as an example, this paper discusses adopt and yang

2、arch movable formwork high-speed railway tunnel construction high up the methods and supporting technology arch, ensure the engineering quality, improve the efficiency of the project, to the similar projects for reference.keywords: railway tunnel; integral yang arch movable formwork; construction te

3、chnology中圖分類號(hào)：u45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：1工程概況新建鐵路成渝客運(yùn)專線全長(zhǎng)308.59公里，設(shè)計(jì)最高時(shí)速350公里每小時(shí)，是西南第一條高速鐵路。四方碑隧道位于四川省內(nèi)江市境內(nèi)，隧道起止里程為dk140+582.567dk141+310，全長(zhǎng)727.433m，圍巖等級(jí)為、級(jí)，地質(zhì)情況復(fù)雜，該隧道為架梁通道上的首個(gè)隧道，工期較緊。2仰拱移動(dòng)模架適用性及優(yōu)勢(shì)高速鐵路隧道施工不僅對(duì)仰拱至掌子面安全距離有嚴(yán)格的要求，而且為滿足客運(yùn)專線排水及受力要求，要求仰拱開挖完成后必須及時(shí)封閉，仰拱和仰拱填充混凝土施工分開澆筑，且仰拱必須一次性澆筑。本項(xiàng)目采用整體式仰拱移動(dòng)模架，不僅解決了仰拱一次

4、性澆筑及仰拱澆筑縫的問(wèn)題，保證了工程質(zhì)量，而且在很大程度上降低了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效率，節(jié)約了施工成本。圖2-1仰拱結(jié)構(gòu)及仰拱施工示意圖3整體式仰拱移動(dòng)模架施工工藝3.1整體式仰拱移動(dòng)模架結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原理整體式仰拱移動(dòng)模架分為五大系統(tǒng)：（1）端頭梁系統(tǒng)；（2）棧橋系統(tǒng)；（3）中心水溝模板系統(tǒng)；（4）行走系統(tǒng)；（5）模板系統(tǒng)，如圖3-1，各系統(tǒng)的組要結(jié)構(gòu)及作用如下：圖3-1整體式仰拱移動(dòng)模架效果圖（1）端頭梁系統(tǒng)端頭梁系統(tǒng)的作用是將模板系統(tǒng)、棧橋系統(tǒng)及行走系統(tǒng)連接為一個(gè)整體，起到仰拱端頭側(cè)模加固及水溝、棧橋在端頭梁上行走的作用。端頭梁系統(tǒng)由主梁、橫梁、豎肋、橫肋、支架、三角支架組成，主梁

5、、橫梁、豎肋、橫肋均采用工20b型鋼，梁間連接及加固采用槽12加強(qiáng)連接。圖3-2整體式仰拱移動(dòng)模架示意圖（2）棧橋系統(tǒng)棧橋系統(tǒng)共設(shè)置4個(gè)棧橋，每個(gè)棧橋全長(zhǎng)19m，寬1.2m，用于行走施工用車輛如挖掘機(jī)、自卸汽車（最大載重量30t）等。單個(gè)棧橋主梁采用5根工36c組成，圓弧肋采用5根工20b組成，主梁與圓弧肋之間支撐連接采用14mm厚q235b鋼板加工成方盒，間距1m，面板采用4m厚花紋板。（3）中心水溝模板系統(tǒng)中心水溝模板用于澆筑仰拱填充時(shí)的水溝模板，全長(zhǎng)8.4m，高0.7m。豎肋采用工18，間距1m，端頭板采用槽18b，面板采用6mm厚q235b鋼板。（4）行走系統(tǒng)行走系統(tǒng)設(shè)置在端頭梁主梁的

6、橫梁上，用于棧橋的移動(dòng)，行走系統(tǒng)主要由輪軸壓板和卡板組成。（5）模板系統(tǒng)模板系統(tǒng)有兩塊曲面模板及桁架組成。曲面模板和桁架采用絞耳連接，可以向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。曲面模板面板采用6mm厚q235b鋼板，主肋采用槽10，間距25cm，肋間用10mm厚q235b鋼板設(shè)置加勁板，間距1m，背部支撐采用端頭梁桁架結(jié)構(gòu)。圖3-3模板系統(tǒng)示意圖3.2整體式仰拱移動(dòng)模架施工流程整體式仰拱移動(dòng)模架施工工藝流程如下：隧底開挖及清理架立鋼拱架仰拱噴射混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)縱環(huán)向盲管安裝、防水板鋪設(shè)、縱向止水帶安裝綁扎襯砌鋼筋移動(dòng)模架就位、立擋頭模板、安裝環(huán)向止水帶澆筑仰拱混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)仰拱模板前移就位中心水溝模板架設(shè)仰拱填充混凝

7、土施工混凝土養(yǎng)護(hù)。3.3整體式仰拱移動(dòng)模架工作順序整體式仰拱移動(dòng)模架的一個(gè)施工循環(huán)分為三個(gè)作業(yè)區(qū)段，如圖3-4：圖3-4整體式仰拱移動(dòng)模架施工順序示意圖（1）一、二作業(yè)區(qū)段開挖至隧底標(biāo)高，進(jìn)行仰拱噴射混凝土施工。（2）一作業(yè)區(qū)段進(jìn)行仰拱鋼筋綁扎和防排水設(shè)施施工，施工完成后將整體式仰拱移動(dòng)模架移動(dòng)至一、二作業(yè)區(qū)段，對(duì)仰拱模板進(jìn)行加固，然后澆筑一作業(yè)區(qū)段仰拱混凝土；在進(jìn)行第一作業(yè)區(qū)段混凝土澆筑同時(shí)，可進(jìn)行第二作業(yè)區(qū)段仰拱鋼筋綁扎及防排水安裝和第三作業(yè)區(qū)段仰拱開挖。（3）第一作業(yè)區(qū)段仰拱施工完成后，將仰拱模板前移至第二作業(yè)區(qū)段。在第一作業(yè)區(qū)段安裝水溝模板，澆筑仰拱填充混凝土；第三作業(yè)區(qū)段進(jìn)行開挖及噴

8、射混凝土施工。（4）棧橋前移至下一個(gè)區(qū)段。澆筑第二作業(yè)區(qū)段仰拱混凝土，同時(shí)進(jìn)行第三作業(yè)區(qū)段鋼筋綁扎和防排水設(shè)施施工；進(jìn)行下一個(gè)區(qū)段仰拱開挖。（5）第二作業(yè)區(qū)段仰拱施工完成后，將仰拱模板前移至第三作業(yè)區(qū)段。在第二作業(yè)區(qū)段安裝水溝模板，澆筑仰拱填充混凝土。4整體式仰拱移動(dòng)模架施工工法關(guān)鍵4.1整體式仰拱移動(dòng)模架的移動(dòng)與加固仰拱曲面模板、棧橋是通過(guò)端頭梁和行走系統(tǒng)連接成為一個(gè)整體，因整體結(jié)構(gòu)較重，移動(dòng)時(shí)需要采用挖掘機(jī)或裝載機(jī)進(jìn)行配合。當(dāng)棧橋前移，在端頭梁上行走時(shí)，端頭梁的支腿必須落在已成型的初噴混凝土上，支腿高度可以適當(dāng)調(diào)節(jié)，確保端頭梁能承受棧橋的重量；當(dāng)曲面模板和端頭梁通過(guò)行走系統(tǒng)在棧橋上前移時(shí)，

9、棧橋墊塊必須落在已施工的仰拱填充或未開挖的巖面上，棧橋落地前要用測(cè)量提前對(duì)棧橋墊塊的落地點(diǎn)的方位和高程進(jìn)行放樣，以保證仰拱曲面模板能順利地移動(dòng)和準(zhǔn)確地定位。仰拱模板由兩塊曲面模板通過(guò)絞耳連接，可通過(guò)背部絞車及支撐向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，方便模板拆除和移動(dòng)。在仰拱澆筑前要注意通過(guò)背部支撐對(duì)兩塊曲面模板進(jìn)行加固，防止曲面模板在澆筑時(shí)產(chǎn)生變形。在仰拱曲面模板定位后，要通過(guò)端頭梁調(diào)節(jié)系統(tǒng)將棧橋和仰拱曲面模板分離，防止因棧橋上行走重型機(jī)械造成仰拱曲面模板變形或移動(dòng)。4.2混凝土的澆筑和振搗要點(diǎn)仰拱混凝土通過(guò)拖泵泵入，澆筑順序?yàn)橄葷仓胁繜o(wú)模板處混凝土，再澆筑兩側(cè)曲面混凝土，澆筑曲面混凝土?xí)r應(yīng)注意調(diào)節(jié)混凝土坍落度，防

10、止混凝土在曲面模板底部翻漿。為了防止曲面位置振搗不密實(shí)，在曲面模板上安裝附著式振搗器，插入式振搗器由上部插入，振搗完畢后，開啟附著式振搗器?；炷翝仓?yīng)連續(xù)進(jìn)行，分層澆筑?；炷翝仓謱雍穸龋ㄖ笓v實(shí)后厚度）宜為振搗器作用部分長(zhǎng)度的1.25倍，但最大攤鋪厚度不宜大于600mm。在新澆筑完成的下層混凝土上再澆筑新混凝土?xí)r，應(yīng)在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土澆筑?；炷翝仓r(shí)應(yīng)注意止水帶的保護(hù)和定位，確保止水帶的外露長(zhǎng)度和位置符合設(shè)計(jì)要求。4.3整體式仰拱移動(dòng)模架施工工法特點(diǎn)1、整體式鋼模能節(jié)省立模時(shí)間，曲面采用絞耳連接，拆模簡(jiǎn)便，通過(guò)行走系統(tǒng)能在棧橋上整體移動(dòng)，大大的提高了施工功效。2

11、、曲面模板采用整體鋼模，且通過(guò)端頭梁桁架連接加固，堅(jiān)固耐用，能保證仰拱線型順直，滿足設(shè)計(jì)要求。5、實(shí)踐應(yīng)用四方碑隧道在采用傳統(tǒng)仰拱施工方法施工仰拱過(guò)程中，很難完全滿足高速鐵路的設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，施工難度較大。主要原因是仰拱設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式為弧形，為了按照設(shè)計(jì)尺寸澆筑仰拱，必須采用人工鏟運(yùn)或用挖掘機(jī)鏟運(yùn)混凝土成型，以這樣的傳統(tǒng)方式施工，對(duì)混凝土的塌落度及和易性要求很高，投入的施工人員較多，且很難滿足外觀尺寸要求，給混凝土施工帶來(lái)了很大的難度。四方碑隧道通過(guò)采用整體式仰拱移動(dòng)模架這一新工藝后，由于該施工工藝的特點(diǎn)和其獨(dú)特的優(yōu)越性，使得仰拱施工過(guò)程中各技術(shù)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，以四方碑隧道仰拱施工dk141+260- dk141+251段采用傳統(tǒng)施工方式施工和dk141+240dk141+220段采用整體式仰拱移動(dòng)模架工藝施工進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)對(duì)比，見下表：傳統(tǒng)施工方法和整體式仰拱移動(dòng)模架施工對(duì)比表對(duì)比項(xiàng)目施工效果對(duì)比結(jié)果6、結(jié)論四方碑隧道采用成渝公司試驗(yàn)的新設(shè)備整體式仰拱移動(dòng)模架進(jìn)行仰拱施工后，解決了仰拱澆筑縫問(wèn)題，在施工質(zhì)量、進(jìn)度、成本及施工功效上都得到了很大的提高，最直接的體現(xiàn)為縮短工期24天。目前，我們正在