隧道施工中備受爭議的矮邊墻

1、隧道施工中矮邊墻的作用1、矮邊墻的非正統(tǒng)身份鐵路隧道的二次襯砌中，總會有這樣一個名稱顯得很特殊：矮邊墻（又稱小邊墻）。這個名稱是怎么來的呢？在現(xiàn)行全部設計規(guī)范或者施工規(guī)范中都找不到這個詞語。在網(wǎng)絡中搜尋發(fā)覺，卻有不少關于矮邊墻的探討，最多的爭議集中在它是否應當存在和如何保證其施工質量兩方面。根據(jù)新奧法原理，隧道二次襯砌主要作為隧道結構反抗外力的平安儲備，特殊是在級圍巖中，是一個封閉成環(huán)的結構。為了增加受力性能，當然施工縫是越少越好。這個封閉成環(huán)的結構由于施工的必要而分為仰拱和拱墻襯砌兩部分，并沒有矮邊墻一說。在設計圖中，也沒有矮邊墻這樣一種結構。矮邊墻的身份并不正統(tǒng)。然而，無論是傳統(tǒng)的還是現(xiàn)代

2、的施工實踐中，大多數(shù)隧道都要求施作矮邊墻(小邊墻)，然后在矮邊墻上澆筑二次襯砌?？磥戆厜χ皇鞘┕挝辉谑┕み^程中對仰拱和二襯之間的那部分結構的一種自定義稱謂。不過，在有些復合式襯砌斷面設計圖中可以發(fā)覺，仰拱兩側往往高出填充頂面一些。筆者認為，所謂矮邊墻，正是仰拱兩側高出填充頂面的部分，一般高30cm50cm。矮邊墻其實是仰拱的一部分，如圖1陰影部分所示。圖1 矮邊墻示意圖從圖1中還可以看出，施工縫（即矮邊墻和二次襯砌墻腳的交界面）略低于電纜槽及水溝蓋板，這樣即使有小錯臺或滲水，也可以在處理后在澆注電纜槽側壁時掩蓋。這也是為什么矮邊墻高度為30cm50cm的緣由。只不過設計中的施工縫在施工時一

3、般是做成水平的，而不是斜面。2、矮邊墻的存在理由矮邊墻既然作為一個親近的稱謂而存在，那么必定有它不凡的功能和卓越的貢獻。澆筑矮邊墻主要是為了二次襯砌施工便利。由于受隧道結構以及襯砌臺車限制，假如仰拱兩側和填充面持平，二次襯砌臺車最下邊的弧型模板或太長或太短，難以恰到好處地和填充頂面良好接觸，不簡潔限制縱向墻腳線的正確位置，并且導致拆模困難，墻腳部分混凝土往往被撬得破破爛爛。但是假如施作了矮邊墻，弧形模板只須要緊靠矮邊墻的邊緣，就可以使仰拱和二次襯砌平滑圓順地對接，拆模也簡潔得多。當然也有些隧道施工并不須要因為臺車限制而施作矮邊墻，因為他們的襯砌臺車模板尾部設計成可翻轉式的，能夠伸縮調整模板，很

4、好地和填充頂面接觸。查閱客運專線鐵路隧道工程施工技術指南(TZ214-2005)可知：邊墻基礎高度的設置（水平施工縫）應避開剪應力最大的截面1。所謂“邊墻基礎”，即是本文所探討的矮邊墻。矮邊墻和二次襯砌的施工縫是受剪力的薄弱處，而初期支護墻腳位置是受剪力最大處，矮邊墻的存在使施工縫位置高于初期支護的墻腳，兩者錯開，有效增加整體穩(wěn)固性和抗剪實力。有的隧道未施作矮邊墻，施工中總是遇到臺車上浮、混凝土外泄、邊墻蜂窩麻面多、拆模困難等麻煩問題。這是因為，模板臺車是弧形的，在混凝土澆筑過程中，模板反弧段極易產生氣泡不易排出，將導致混凝土表面蜂窩麻面較多。實際檢查發(fā)覺的狀況正是如此。且混凝土在反弧段對臺車

5、產生浮力，特殊是矮邊墻部分浮力更大。假如澆筑速度過快，臺車受到浮力增大而上浮，底部的模板就會離開地面出現(xiàn)縫隙，導致混凝土外泄?；炷镣庑褂质沟媚０暹吘壉荒痰幕炷晾ё。撃２焕?。而在有矮邊墻的狀況下，弧形模板在臺車微小的浮動中仍舊緊靠矮邊墻邊緣，不至于產生縫隙。并且可以削減氣泡和浮力，對提高拱墻二次襯砌施工質量和減輕施工負擔是有利的。規(guī)范中沒有對復合式襯砌是否須要施作矮邊墻的要求。施工中應結合實際狀況，因隧道特點和臺車狀況的不同而論，才是我們敏捷駕馭規(guī)范的根本。制定切實可行的技術措施和施工方案，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理和施工方共同研討，達成一樣看法，這樣比一家之言更牢靠，落實到實際也更有信念。3、矮邊

6、墻的歸屬規(guī)范中也沒有對矮邊墻施作的先后依次的要求，但對整體式襯砌要求邊墻基礎的擴大部分及仰拱的拱座應結合邊墻施工一次完成2。這就可以理解為，襯砌環(huán)作為一個整體受力，應當盡量削減施工縫，邊墻基礎和仰拱應一次澆筑成型。對于復合式襯砌來說，道理也是一樣的。而傳統(tǒng)的隧道二次襯砌的施工方法是，首先仰拱鋪底超前，然后利用組合鋼模板施工矮邊墻，最終采納模板臺車灌注拱墻襯砌，共分為三步施工3，如圖2所示。圖24  傳統(tǒng)的二次襯砌施工依次這種施工方法的結果，相當于是在仰拱和二襯之間增加了一個結構體，而這個結構體上下兩施工縫相距太短，又處在結構受力最不利的位置，降低了襯砌環(huán)結構的整體性，還會使

7、整個隧道多一道縱向通長施工縫，增加了施工縫滲、漏水的幾率。所以，正如本文開頭所指出的那樣，矮邊墻作為仰拱的一部分，應當和仰拱一次澆筑而成。規(guī)范規(guī)定，仰拱或地板施作應各段一次成型，不得分部灌筑4。4、矮邊墻的品質矮邊墻和仰拱一次澆筑成型，問題在于，矮邊墻的施工是如何進行的？其質量能夠保證嗎？我們都知道，根據(jù)規(guī)定，填充應在仰拱混凝土終凝后澆筑，并且必需保證仰拱的弧形。這就要求仰拱及矮邊墻施工必需借助模板成型，否則仰拱施工將會出現(xiàn)下列問題：首先不能很好成型；其次振搗難以進行，因為混凝土一旦振搗就會向底部溜滑。而事實上，目前很少有隧道施工采納了仰拱模板，往往是僅在填充頂面位置安裝矮邊墻側模板，填充和仰

8、拱同時澆筑。待填充到位后，工人將混凝土鏟進矮邊墻模板，稍作插搗，不敢振搗。這樣一來，矮邊墻的質量就大打折扣。而且仰拱和填充的混凝土等級不同（比如仰拱為C35，填充為C20），往往是先傾倒仰拱混凝土于隧底，然后再傾倒填充混凝土，兩者混在一起。矮邊墻本屬于仰拱，卻運用的填充混凝土，加上不振搗，矮邊墻的強度其實是相當?shù)偷摹６覐牟鹉：罂梢钥闯?，蜂窩麻面嚴峻，外觀質量也羞于見人，只好采納調制的水泥漿抹面進行掩蓋。還存在模板重復利用凹凸不平，不加整修，不涂刷脫模劑等問題，做出來的矮邊墻的臺階線型極差，導致二襯臺車模板和其接觸不緊密，錯臺和漏漿嚴峻。如圖3.圖3 矮邊墻和二襯之間錯臺5、爭議的解決方案導致

9、矮邊墻質量問題的根源在于沒有運用仰拱模板。而客運專線鐵路隧道工程施工技術指南(TZ214-2005)指引我們，仰拱成型采納浮放模板支架。沒有模板，仰拱成型就成為泡影；沒有模板，矮邊墻澆筑混凝土時會因為振搗而坍塌，更別說振搗密實；沒有模板，也就阻擋不了填充于仰拱同時澆筑的做法。這樣規(guī)范的要求只能成為一種無法完成的志向，再嚴格的要求也是徒勞。有一種具有浮動式行車底架的隧道仰拱模板臺車5，其結構簡潔，制造成本低；仰拱的施工和掘進出渣運輸?shù)绕渌鳂I(yè)可同步進行，且灌筑質量不受過車振動影響，特殊適用于長大鐵路隧道的仰拱灌筑施工，已經(jīng)勝利運用于多座隧道施工。該模架可以進行推廣運用，一是能夠保證仰拱成型，二是

10、避開仰拱和填充同時澆筑，三是矮邊墻施工質量有保證。另一方面，要想矮邊墻和二襯連接圓順，不留錯臺，就對矮邊墻的標高和平直度提出了更高的要求6，否則臺車模板和矮邊墻接觸不到位或不緊密，引起漏漿和拆模困難等問題。假如采納尾部模板可翻轉和伸縮調整的二襯模板臺車，那么可以不施作矮邊墻，但是這種方法對墻腳位置的填充面的平整度要求也高，否則模板和和填充頂面之間仍會出現(xiàn)不同程度的縫隙，封堵和拆模起來都比較費事。作為第一線的施工單位要大膽嘗試新工藝，新技術，改進施工方法，創(chuàng)新和完善科學的管理技術，才能在行業(yè)中不斷前進，提升企業(yè)形象和口碑，最重要的是，還給產品內實外美的優(yōu)良品質。 1 TZ214-2005，客運專線鐵路隧道工程施工技術指南S.2 TB10204-2002，鐵路隧道施工規(guī)范S.3 李書靜.隧道二次襯砌矮邊墻和邊拱一次灌注施工技術J.鐵道工程