浅谈隧道仰拱标准化施工工艺

郭鹏

摘要：为规范隧道仰拱施工工艺，降低在不良地质条件下进行隧道施工的风险，提高隧道施工整体质量，本文就中铁二十五局集团第四工程有限公司云桂五分部保上隧道仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定、仰拱钢筋预弯安装等标准化施工工艺进行归纳总结，以供同类工程参考借鉴。

关键词：隧道仰拱 标准化 施工工艺

1 概述

在高铁和水电等基础建设大力发展的当下，隧道施工遍地开花，然而施工质量参差不齐，质量安全事故时有发生，如何克服施工中的地质风险，提高隧道施工整体质量，唯有进行科学管理和实施标准化施工。在推进隧道标准化施工中，仰拱钢筋制安、环纵向止水带安装、仰拱端模及背模和混凝土浇筑是重中之重。

2 工程情况

保上隧道位于白腊寨～广南区间，属Ⅱ级风险隧道，是本标段重难点工程。洞身有三段位于曲线上，线路设计为单面上坡，进口里程DK398+340，出口里程DK407+070，全长8730m。为加快施工进度，解决施工通风及排水问题，结合地形、地质条件，本隧于进口端左线线路中线左侧30m处设置1500m长的平导一座；于线路右侧设置一座横洞（756.97m），与正洞相交于DK402+700。

本隧分进口、横洞、出口3个工区施工，进口工区承担施工长度4360m，横洞工区承担施工长度2222m，出口工区承担施工长度2148m（反坡施工）。

3 隧道仰拱标准化施工工艺实施内容

为规范隧道标准化施工工艺，提高隧道施工质量，在隧道施工中推行隧道仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定、仰拱钢筋预弯安装以及“五线”（钢筋搭接上层线、钢筋搭接下层线、纵向盲管线、环向盲管线、仰拱浇筑面）上墙等标准化施工工艺。把定制仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定夹具、仰拱钢筋预弯安装工艺在云桂二标中全面推广使用。

4 隧道仰拱标准化施工工艺

在仰拱施工中，推行仰拱端模、背模、仰拱钢边止水带固定夹具、仰拱钢筋预弯安装标准化施工工艺，以控制钢筋间距、排距、钢筋保护层厚度、施工缝防水（止水带及止水条安装）和仰拱底板混凝土的浇筑质量。

4.1 仰拱钢筋加工及安装施工工艺

①下料：仰拱鋼筋加工采用自制钢筋弯筋机进行加工，自制弯筋各分部可自行设计制作，要求操作方便，安全可行。按照设计图纸对钢筋进行下料。注意需确保同一区段内的钢筋接头数量满足验标要求：绑扎接头在构件的受拉区不得大于25%。

②预弯：钢筋预弯加工首先按设计图确定预弯半径进行钢筋预弯加工，然后根据验标要求：受拉热轧带肋钢筋的末端应采用直角形弯钩，其弯曲直径不得小于钢筋直径的5倍（HRB335）或7倍（HRB400），钩端应留有不小于钢筋直径3倍（HRB335）或5倍（HRB400）的直线段，直角形弯钩的方向应径向对弯，垂直于轴线。钢筋预弯加工时现场技术员需跟班作业，检查钢筋预弯的弧长、半径以及直角形弯钩是否符合设计和验标要求。

③测量定位放线：按照“五线”上墙标准化作业要求，把钢筋搭接上层线、钢筋搭接下层线测量定位后，用红油漆标识到墙上。

④绑扎安装：钢筋安装控制要点：钢筋排距和间距（特别是边墙露出部分）、边墙露出部分钢筋直角形弯钩的方向应是否与隧道轴线平行、钢筋保护层厚度。根据钢筋安装控制要点进行钢筋安装定位放样，内层钢筋及外层钢筋位置设置控制点和钢筋定位架：纵向上在仰拱两侧端头处各设置一个；环向上于隧道中线、施工仰拱填充顶面处及两半径变化处设置。以钢筋定位架控制钢筋的排距和间距。安装完成后，现场技术员检查每组钢筋起弯点位置是否在设计位置处，尺量排距、保护层厚度，检查钢筋预留长度及绑扎接头是否符合设计，确保钢筋安装质量。

4.2 环纵向止水带安装和止水条预留槽施工工艺

仰拱纵向中埋式钢边止水带的安装控制要点：保证其安装位置准确、顺直、不扭曲。

①测量放线：按照“五线”上墙标准化作业要求，把仰拱浇筑面标高用红油漆标识到墙上，仰拱浇筑面标高应比实际施工仰拱填充面高出10cm。钢边止水带定位应露出仰拱浇筑面一半。

②钢边止水带固定：采用方钢条（4cm×6cm×6m）和自制“U”型夹具将钢边止水带露出部分夹紧后，固定到定位钢筋上，以防止浇筑砼时上浮跑位。

③施作止水条预留槽：在仰拱混凝土初凝前，用4cm×6cm方钢条进行止水条压槽，压槽位置设置于内层钢筋靠钢边止水带侧10cm处，约1h后取出方钢条，以免时间过长不易取出。

4.3 仰拱端模、仰拱环向中埋式和背贴式橡胶止水带的施工工艺

①仰拱端模加工：仰拱端模可采用3mm厚的钢板和8#角钢加工成“L”“U”形的上下两块，根据隧道仰拱弧形按图1尺寸分别制作上下各7块端模。“U”块的尺寸为20cm×20cm，中间竖边每隔25cm刻一条宽16mm长10cm的槽；“L”块的尺寸为25×20cm，竖边每隔25cm刻一条宽16mm长10cm的槽。

②仰拱端模和环向止水带安装：先把背贴式橡胶止水带平铺在仰拱初支面上，将仰拱下半部端模压在其上面固定，然后把中埋式橡胶止水带铺设在仰拱下半部端模托板上，放置仰拱上半部端模，把仰拱上下部分端模固定加固，防止中埋式橡胶止水带移位。

4.4 仰拱背模板施工工艺

①仰拱弧形背模加工：仰拱弧形背模采用3mm厚的钢板和6#角钢按隧道仰拱弧形尺寸加工成1m或1.5m一块，每块模板弧长1.68m（如图1）。模板之间用Φ12螺栓进行拼装连接。

②仰拱弧形背模安装：根据仰拱顶面标高定位架放置弧形背模，纵向用螺栓连接好，背模加固采用拉杆（Φ22钢筋）焊接到预埋于仰拱初支中的竖向定位钢筋上固定。拉杆纵向间距1m，同一断面上在背模底面和顶面处设置，背模与端模用螺栓固定。

4.5 仰拱和仰拱填充混凝土浇筑

仰拱浇筑砼时应从中间向两侧分别进行。浇筑边墙砼时，注意浇筑砼数量，避免掩埋钢边止水带。加强振捣，确保仰拱砼密实，完成后及时收面。

仰拱填充混凝土不得与仰拱混凝土同时浇筑，待仰拱混凝土强度达到5MPa后才能进行填充混凝土浇筑，仰拱填充混凝土浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水。仰拱堵头模板采用4mm厚的钢板和8#角铁进行加工，模板之间用Φ16螺栓连接。中心水沟采用倒梯形整体模板，采用4mm钢板和10#角铁加工成1.0m或1.5m一节，模板之间用Φ16螺栓连接。仰拱填充的高程和横向坡度应符合设计要求，表面应平顺，确保流水畅通、不积水。

5 结语

本文就仰拱标准化施工工艺涉及到的施作基本过程进行了介绍，更不乏对相关技巧的说明。项目部在采用仰拱标准化施工工艺之后工程质量得到了较大改善，以前的仰拱混凝土浇筑、仰拱钢筋预留筋和钢筋保护层厚度、仰拱止水带定位等问题得到了治理，整体质量验收得到了业主、监理和公司的一致好评。

参考文献：

[1]《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》[M].中国铁道出版社.

[2]《高速铁路隧道工程施工技术指南》[M].中国铁道出版社.

[3]靳跃进.铁路隧道仰拱施工控制[J].山西建筑，2009（06）.