仰拱弧形模板长节段施工工艺工法

仰拱弧形模板长节段施工工艺工法

蒙华铁路MHTI-10标二工区安万里

1 前言

1.1 工艺工法概况

过去隧道仰拱施工采用8～12m的短节段施工工艺工法，修建的隧道由于仰拱整体性不强，施工缝较多，发生仰拱开裂沉陷、渗漏水是必然的。根据蒙华公司关于仰拱长节段施工的要求，蒙华铁路隧道仰拱施工采用由隧道局生产的24m自行式液压仰拱栈桥。有效减少仰拱施工缝对接次数，提高了仰拱整体性，改善隧道施工通病，提高了仰拱施工质量。

1.2 工艺原理

遵循“初期支护仰拱紧跟掌子面及时封闭成环、二衬仰拱及仰拱填充大区段施工”的原则。为有效控制围岩变形，确保隧道施工安全，初期支护仰拱紧跟掌子面下台阶，二衬仰拱及仰拱填充采用铁路隧道全液压履带式栈桥，进行全幅一次性施工不小于24m。

2 工艺工法特点

2.1隧道仰拱长节段施工提高了仰拱质量、改善了施工环境、提高了施工效率。

2.2长节段仰拱施工技术成熟，操作方便。

3 适用范围

本工艺工法适用于铁路隧道仰拱弧形模板长节段仰拱防排水施工。

4 工艺原理

在左右侧边墙上每5米放样出一对标高控制点。初支仰拱开挖支护与边墙开挖支护同步进行，初支仰拱支护完成后回填洞碴至边墙墙脚处，二衬仰拱施工前人工配合挖掘机将回填的洞碴清除。二衬仰拱端头凿毛处理，凿除混凝土表面的水泥砂浆和松软层。安装仰拱钢筋，环向主筋接头采用套筒连接为主，剩余钢筋接头采用绑扎连接。安装二衬仰拱弧形钢模板安装及端头模板。采用溜槽浇筑衬砌仰拱混凝土，混凝土向两侧对称浇筑，一次完成。检查清理干净仰拱面杂物，浇筑填充混凝土，混凝土养护。

5 工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

工艺流程见下图

5.2 操作要点

5.2.1 施工准备

1 在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉质量验收标准、施工规范、标准、文件。

2 对施工人员进行技术交底和岗前培训，考核合格后方可上岗。

3 收集仰拱及仰拱填充结构形式、施工长度、工程量、紧前工序验收情况。

4 作业队长确认人员、设备、材料、机具、作业环境是否满足施工需求。

5 所有材料型号及规格符合设计要求。

施工测量 施工缝处理、结构防排水施工、钢筋安装 不合格 施工准备 初支仰拱顶面清碴 栈桥行走就位 初支仰拱顶面人工清理 混凝土拌制 混凝土运输 质量检查 合格 质量检查 二衬仰拱弧形模板及端头模板安装 不合格 二衬仰拱混凝土浇筑 二衬仰拱模板拆除及填充模板安装 仰拱填充混凝土浇筑 仰拱填充模板拆除及养生

混凝土拌制 混凝土运输 下一循环施工 二衬仰拱混凝土养护

5.2.2 施工步骤

1测量放线

测量人员准确放样出二衬仰拱侧模的平面位置，标示出仰拱填充顶面标高，在左右侧边墙上每5米放样出一对标高控制点（红色油漆倒三角+水泥钉标识），并形成书面交底给二衬仰拱施工班长。

2初支仰拱顶面清碴

初支仰拱开挖支护与边墙开挖支护同步进行，初支仰拱支护完成后回填洞碴至边墙墙脚处，二衬仰拱施工前人工配合挖掘机将回填的洞碴清除，由于栈桥前引桥较长，每次清碴区段长6m，采用挖掘机和自卸式汽车出碴。

3 仰拱栈桥前行

每6m回填洞碴清理完成后，二衬仰拱栈桥前行6m。前行过程中，为保证栈桥后端已施工完成的仰拱填充面不因受力面积小而压坏，在仰拱填充面上铺设钢板（长1.2m，宽1.5m，厚6mm）以扩大受力面积。

4 施工缝处理及结构防排水施工

上组二衬仰拱端头凿毛处理，凿除混凝土表面的水泥砂浆和松软层。凿毛面积应不低于总面积的75%，人工凿毛时混凝土强度不低于2.5Mpa。凿毛完成后采用高压风清扫初支仰拱面上虚碴及杂物。清碴完成及时将现场的影像资料整理后上传工区项目部和局指挥部。

5 二衬仰拱钢筋安装

上组（24m）二衬仰拱端头凿毛处理及防水施工完成，经监理工程师验收合格后安装二衬仰拱钢筋，严格按照技术交底进行安装。

环向主筋接头采用以套筒连接为主，其余钢筋接头采用绑扎连接。安装钢筋时，钢筋长度、间距、位置应满足技术交底要求。二衬仰拱环向钢筋保护层采用混凝土垫块控制，不少于4块/㎡。二衬仰拱小边墙主筋采用钢筋定位卡控制钢筋保护层厚度、钢筋间距，钢筋定位卡。

6 二衬仰拱弧形钢模板及纵向施工缝止水带安装

二衬仰拱钢筋安装验收合格后，安装二衬仰拱弧形钢模板。安装模板前仔细检查模板尺寸、平整度、光洁度等，清除干净模板内侧的铁锈等杂物，并涂刷脱模剂。模板安装时严格按测量人员放线进行，误差控制在5mm以内，模板竖向、纵

向接缝对齐，模板表面平整。

二衬仰拱环向每间隔24m 设置一道环向施工缝，沿施工缝位置铺设背贴式止水

带、中埋式止水带，止水带采用钢筋卡固定牢固。

7 二衬仰拱端头模板安装

二衬仰拱钢筋及弧形模板安装完成后，安装端头模板。二衬仰拱端头模板采

用定制的钢模板，施工过程中先用下部模板将底部背贴式止水带压紧固定，将中埋式止水带布设在下部模板表面，再安装上部模板，采用钢筋固定牢靠。环向止水带在交叉处必须密贴焊接。止水带接长

采用热硫化焊接。止水带接长热硫化焊接

效果图见图5.1。

模板安装完成后进行自检，检查中

线、高程、断面和净空尺寸等，自检合格

后报监理工程师检查。经监理工程师检查

验收合格，方可进行下道工序施工。

8 二衬仰拱混凝土施工

混凝土由拌合站集中生产，通过混凝土运输车运输至施工现场。采用溜槽浇筑，由二衬仰拱中心向两侧对称浇筑，一次完成。采用插入式振捣棒振捣，边浇筑边振捣，振捣时振捣棒竖直，且快插慢拔，振捣点均匀分布，距离模板大于10cm ，振捣至混凝土不冒气泡、不下沉、表面开始泛浆为止。二衬仰拱混凝土浇筑后效果图见图5.2。

9 仰拱填充施工

采用C20混凝土，浇筑前将仰拱顶面

杂物清理干净。模板采用钢模板，安装前

由专人对模板进行打磨，检查合格后进行

模板安装。严格控制仰拱填充的标高，避

免侵入道床范围。模板安装完毕且自检合格

后，经监理工程师检查验收合格，方可进入下

道工序施工。 仰拱填充混凝土拌制、运输、浇筑及振捣的要求同二衬仰拱混凝土施工。混图5.1 止水带接长热硫化焊接效果图

图 5.2 二衬仰拱混凝土浇筑后效果