单线铁路隧道自行式仰拱栈桥带模板施工工法

单线铁路隧道自行式仰拱栈桥带模板施工工法随着我国铁路工程技术高速发展以及铁路线路标准的提高，铁路线路选线中不可避免的选择隧道方式穿越复杂地形，使隧道在线路中的占比越来越大，长大隧道越来越多，施工进度成为隧道施工的关键重点工作。施工组织中工装设备配套技术成为隧道施工进度及成本控制的决定性因素。隧道施工中二衬仰拱施工成为施工进度控制中的关键一环，对施工进度起着关键性控制作用。一般隧道施工中还受安全步距规定的影响。

2、工法特点

2.1 施工干扰少，作业空间大，工效高。

2.2 一次浇筑长度长，矮边墙线型好，混凝土能达到内实外美的质量要求。

2.3 端部模板封堵次数少，减少施工缝用止水带等材料，减少人工费及材料费。

2.4 施工循环时间短，施工进度快。

3、适用范围

适用于单线铁路隧道二衬有仰拱隧道施工，也可用于无仰拱隧道施工。双线隧道也可作为参考。

4、工艺原理

根据以前施工的短栈桥及整体仰拱模板优化衍变而来，仰拱长栈桥由主桥长度30m、前后桥、矮边墙整体模板及行走系统组成，根据走行方式不同有后驱液压中支腿滑动式和前履带行走式。栈桥中间采用液压式支腿支撑可滑动栈桥，后端安装驱动轮前推移动栈桥。仰拱小边墙两侧模板加工为一个整体，前端行走小车挂在栈桥的纵梁内侧（兼轨道）上，后端配置驱动轮，置于水沟槽内，前后驱动前移。

栈桥可一次前行约27m，分段进行清底绑扎仰拱钢筋，小边墙整体模板前移定位，安装封端模板，浇筑混凝土养护，拆模前移完成一个施工循环。

5、施工工艺流程和操作要点

5.1 施工工艺流程

仰拱及填充施工工艺流程，见图5.1。

图5.1 仰拱及填充施工工艺流程图

5.2 操作要点

5.2.1隧底清渣

隧道洞身开挖按设计及规范要求需进行仰拱施工时，先采用挖掘机配合自卸汽车进行仰拱初始段隧底清渣，然后组织仰拱栈桥组装。

5.2.2栈桥行走

行走时伸缩支腿支撑（四支腿结构保稳定）于仰拱基面上，前支腿收放，后端驱动轮驱动栈桥前移，栈桥主重在伸缩支腿滑动前移，栈桥前进到位后，前端受力支腿支撑在仰拱上，收缩滑动支腿完成行走。行走可一次或多次前进移动完成栈桥行走。整体仰拱（矮边墙）模板前端行走小车吊挂在行走轨道（栈桥主梁内侧）上，矮边墙后置驱动与行走小车同时向前驱动仰拱（矮边墙）模板前移，横向移动矮边墙整体模板定位，安装封端模板安装止水带即可进行仰拱混凝土浇筑。

图5.2-1仰拱栈桥行走示意

图5.2-2仰拱栈桥行走前 5.2-3 仰拱栈桥前移行走下一段仰拱施工前，首先将栈桥前边仰拱（回填）松渣采用挖掘机配合自卸汽车清除一部分，剩余渣量能满足汽车通行即可，该工序施工期间可利用掌子面钻眼时间完成，不影响掌子面施工。下一步根据掌子面施工的下一循环钻眼或其它时间，再利用挖掘机配合人工将剩余少部分渣土向掌子面翻挖，渣土翻挖完后移动栈桥，恢复通行。掌子面施工按立拱架一般进度为2天3循环，需用时一天半，如为Ⅲ级及以上锚喷挂网支护，一天能达到2循环，只需用时一天。

5.2.3矮边墙防水板、纵向盲管铺设

纵向盲管按设计用土工布及防水板反包并固定在边墙下部的喷射混凝土初支面上，防水板在施工缝处外露搭接不小于1m。防水板严格按设计要求进行双焊缝焊接。铺设应与初支面密贴，顶部整齐。渗滴水部位应铺设环向排水板。仰拱地下水发育段应增设减压排水管。

图5.2-4仰拱栈桥构造 5.2-5仰拱栈桥前移行走

5.2.4仰拱钢筋绑扎（有二衬钢筋段落）

栈桥行走到位后即复测仰拱净空尺寸，对局部初支侵二衬及欠挖处理，处理完成后仰拱清底，清底验收合格后绑扎钢筋，仰拱钢筋绑扎人员合理配置6人。清底及钢筋绑扎时间为1~1.5d完成。

5.2-6 仰拱钢筋绑扎

5.2.5仰拱矮边墙整体模板定位

仰拱钢筋绑扎完成后（或无钢筋段落仰拱清理完），整体矮边墙前移就位，支撑矮边墙前支腿，检查支撑牢固。矮边墙整体模板定位，矮边墙整体模板在前支腿横梁上用油缸横移及竖向升降移动就位。在整体模板纵向间隔设置边部支撑及中间对撑杆，将整体模板固定在初支边墙的喷射混凝土面上，完成矮边墙整体模板的移动定位工作。

图5.2-7矮边墙整体模板

5.2.6仰拱及填充封端模板安装

由于仰拱施工缝设计有中埋式止水带，底部设有背贴式止水带。端模按中埋式止水带位置分块设计，上部为固定钢模，底部由于受仰拱初支和开挖的不规则影响，将下部设计为钢模夹木模，以适应仰拱底的线形变化，达到端部封堵严密不漏浆。施工缝底部铺设背贴式止水带前应先将基面清干净用砂浆找平，确保背贴式止水带后不脱空。

中埋式止

图5.2-8仰拱及填充封端模板示意图5.2-9仰拱及填充封端模板

5.2.7仰拱及矮边墙整混凝土浇筑

仰拱及填充浇筑由于浇筑方量大长度长，受混凝土供应等条件影响，为了保证混凝土浇筑的连续性，浇筑时采取向掘进方向斜向分层浇筑，可减少有水地段仰拱积水对混凝土的影响，也可防止水平浇筑施工面积大施工速度跟不上形成施工缝（冷缝），降低结构的整体性。浇筑过程中加强混凝土的振捣，矮边墙混凝土浇筑到倒角处时应进行倒角（反坡）模板处的振捣，防止倒角处漏振或气泡不易排出形成蜂窝麻面等通病。矮边墙浇筑前仰拱中间适当预留一部分混凝土量，待矮边墙浇筑振捣过程中混凝土翻浆至内侧填充面，防止施工缝处填充面不整的现象。

图5.2-10仰拱混凝土浇筑 5.2-11 矮边墙混凝土浇筑

5.2.8仰拱填充浇筑

待仰拱及水沟底下10cm浇筑完成后，再从先浇筑的一端浇筑C20混凝土填充部分至设计标高。浇筑填充部分时将填充顶面按设计2%横坡要求进行抹面，最后进行二次抹面完成填充混凝土施工。

5.2.9混凝土养护

仰拱及填充混凝土初凝后及时进行覆盖土工布洒水养护，由于长段落浇筑，混凝土受水化热、干缩等不利因素较多，加强养护成为仰拱长栈桥施工中保证质量的一个重要环节。

5.2.10拆模

仰拱混凝土强度达到10MPa端部封端模板拆除，矮边墙整体模板向上顶升完成边墙模板拆除。拆模时间不能过长，防止混凝土个与模板的摩擦阻力过大顶升边墙模板时变形，太早容易导致填充及矮边墙顶部缺棱掉角损坏。

图5.2-12自行式整体矮边墙模板浇筑的仰拱及填充效果图

5.3 劳动力组织

劳动力组织见表5.3。

表5.3 劳动力组织情况表