明洞、棚洞施工工艺工法

明洞、棚洞施工工艺工法

QB/ZTYJGYGF-SD-0203-2011

广州分公司任晓锋欧琼

1 前言

工艺工法概况

明洞是隧道工程遵循“无洞门”设计理念和“早进晚出”的设计思想，或路基工程过崩塌落石段，本着尽量减少隧道或路基防护结构建设对周围环境的破坏，体现环保，并能充分发挥设计创造力，以达到景与观、天与地、力与美的合谐统一而用明挖法修建的洞口段隧道或路基防护结构。

工艺工法原理

明洞有多种形式，采用最多的是拱式明洞（习惯简称明洞）和棚式明洞（习惯简称棚洞）。拱式明洞结构形式与一般隧道基本相似，也是由拱圈、边墙和仰拱或铺底组成；棚洞是框架结构，顶上不是拱圈而是梁板，内墙一般为重力式墩台结构，抵抗山体的侧向压力。

2 工艺工法特点

明、棚洞施工不同于一般隧道，因为它不是在地层内先挖出坑道，然后修建结构物的，而是要在地面路堑上或敞口基坑内，先修筑结构物，然后再回填覆盖土石。因此，明、棚洞施工分三步，第一步明挖明、棚洞路堑或基坑，核心是边、仰坡分级支护；第二步是模筑明、棚洞结构，重点是基础处理；第三步是明、棚洞结构顶回填，关键是结构外附加防水层施工。

3 适用范围

本工艺工法适用于铁路、公路隧道明洞及棚洞的施工。

明洞

当隧道口地形或地质条件难用暗挖法修建隧道时，如洞口附近埋深很浅，施工时不能保证上方覆盖层的稳定；或是深路堑、高边坡上有较多的崩塌落石，以致对行车有威胁，常需修筑拱式明洞防护。拱式明洞结构坚固，可以抵抗较大的推力，适用范围较广。

棚洞

棚洞为板、墙结构，基础必须放置在稳固的基岩上。

4 主要引用标准

《铁路隧道施工规范》（TB 10204）、《新建铁路工程测量规范》（TB 10101）、《铁路隧道监控量测技术规程》（铁建设[2009]138号，TB 10121）、《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753，J 1149）、《高速铁路工程测量规范》（铁建设[2009]196号，TB 10601）、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60）。

设计图纸、合同文件。

5 施工方法

明洞施工工艺概述

一般情况下，明洞施工都采用拱墙整体灌筑法，模板台车作内模，外模采用一定规格的钢模或木模。

棚洞施工工艺概述

棚洞的结构形式较多，常用的平顶斜腿方柱轻型刚架式棚洞结构形式较为美观。此以其为例，叙述棚洞的施工工艺。该类棚洞的主要承载结构为棚洞结构内墙及下部基础、横梁及平顶板、外方柱及柱基础。结构内墙及下部基础一般采用纵向一定间距的排桩柱与立面上布设的多道纵向系梁形成框架，框格间模筑立板剪力墙，墙后回填圬工或隔水层。横梁采用“T”梁或矩形梁，可现浇，也可预制吊装，每道梁间水平面上布设的多道纵向系梁形成框架；平顶板采用现浇钢筋砼。外斜腿方柱基础一般采用扩大基础，必要时纵向地基梁，斜腿方柱就地模筑，必要时在立面上设多道纵向系梁。

6 工艺流程及操作要点

明洞施工工艺流程及操作要点

6.1.1施工工艺流程图

图1 明洞施工工艺图

6.1.2操作要点

1施工准备、侧壁及基础开挖

1)衬砌模板台车现场组装、验收已完成。

2)明洞施工应按设计要求，对地层进行预加固，然后分层开挖和支护，边、仰坡分层施做防护。

3)栈桥已加工完成。

4)基础地层为土质时，采用人工配合挖掘机开挖，当洞口基础需爆破开挖时，应采取控制爆破技术。开挖过程中基坑上方利用栈桥架空，保证洞内外交通畅通。

2净空检查及测量放样

洞口拉槽宽度应满足明洞外侧宽度和明洞外模安装、加固等施工空间需求，拉槽槽底高程应考虑施工便道接引方便和洞内外车辆行走面的顺接，洞口明洞拉

槽完成后，技术人员按设计图纸测量出仰拱开挖深度、两侧边墙开挖的边线、洞口里程横向法线等。

3基坑检查

施工人员按测量交底要求进行明洞仰拱及边墙基础的开挖，开挖至设计深度后，技术人员检查基坑宽度、标高、地基承载力是否满足设计要求。

4安装边墙基础模板

明洞两侧矮边墙采用组合钢模，模型应安装在明洞边墙基础边线上，严禁侵限安装。

5仰拱及边墙基础钢筋安装、钢筋检查

仰拱及边墙钢筋为双层钢筋，仰拱钢筋安装前应采取措施控制好上下层钢筋网间层距以及纵环向钢筋间距，底板或仰拱横向和纵向施工缝止水带在底板或仰拱钢筋完成后，利用止水带钢筋卡将止水带水平安装在底板或仰拱上下层钢筋中间。

6浇筑仰拱及边墙基础混凝土

钢筋及模板经现场监理检查同意后，方可进行仰拱及边墙混凝土浇筑，混凝土在洞外拌合站集中拌和，砼罐车运输，底板或仰拱上方采用自制栈桥架空，作为洞内行车通道，混凝土利用梭槽入模，插入式振捣器捣固。浇注混凝土从仰拱（底板）中心向两侧对称进行，整体浇筑，一次成型。

7水沟及电缆边墙施工

明洞两侧水沟及电缆槽边墙在模板台车就位前施工，水沟及电缆槽边墙施工高度应结合模板台车设计综合考虑后确定。

8填充混凝土施工

填充混凝土浇筑工艺同仰拱混凝土浇筑工艺，在混凝土捣固时，应特别注意保持横向排水管、过轨管线正确位置，防止预埋管破损造成堵塞。

9台车定位

根据明洞设计长度、洞门设计型式、模板台车设计长度、衬砌外观质量确定明洞施工段数和施工顺序，一般明洞整段施工安排在洞口，不足整模施工的衬砌段设置在洞内，模板台车就位的施工顺序如下：

1)测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程、横向法线测量放样。

2)根据中线和标高铺设衬砌台车轨道，要求使用标准枕木和鱼尾板；轨距与台车轮距一致，左右轨面高差＜10mm。起动电动机使衬砌台车就位。涂刷脱模剂。

3)起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误。

10拱墙钢筋安装及检查

台车精确定位后，明洞拱墙钢筋在台车面板上进行安装，先安装内层钢筋，再安装外层钢筋；并报监理检查验收。

11外模帽檐模板安装

模型安装接缝应严密、支撑牢固，特别是在圆心高度范围内应加强支撑，防止因捣固混凝土及混凝土挤压而造成模型移动变形。

12浇筑拱墙混凝土

明洞拱墙模型及钢筋经检查合格后方可浇筑拱墙混凝土，混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土运输车运输，混凝土输送泵泵送入模，插入式振捣器分层振捣，对称入模，整体浇筑，不留施工缝。

13拆模养护

混凝土浇筑完毕后拆模及养护时间均应符合验标要求。外模采用人工配合吊车，自上而下拆除。

14防水层施做

外模拆除后，对防水层施做基层进行找平处理，按照明洞设计防水层类型施做防水层。

15回填土

明洞回填应在明洞外防水层施做完成且混凝土强度达到设计强度后进行，侧墙回填应两侧对称进行。土质地层，应将墙背坡面挖成台阶状，用片石分层码砌，缝隙用碎石堵塞密实。拱部回填应两侧分层夯实，每层厚度不大于0.3m，两侧回填土面的高差不得大于0.5m。回填与拱顶齐平后，再分层满铺填筑至设计高程。采用机械回填时，应在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。拱顶需做黏土隔水层时，隔水层应与边仰坡搭界平顺、封闭紧密，防止地表水下渗。

棚洞施工工艺流程及操作要点

6.2.1棚洞施工工艺流程图