高速铁路双线隧道帽檐斜切式洞门施工技术

党鹏亮　邱仲成

【摘 要】随着高速铁路的发展、人们环保意识的提高和隧道施工技术的进步，隧道洞门设计样式须充分考虑环境、生态保护及隧道空气动力学效应的要求，斜切帽檐式洞门成为新型洞门的主导形式被普遍采用。通过对西成客专陕西段五标罗曲隧道出口帽檐斜切式洞门的施工实践，着重阐述帽檐式洞门模板设计，洞门施工工艺及控制措施等，可供类似工程参考。

【关键词】铁路工程；洞门；施工

1.工程概况

罗曲隧道洞深最大埋深490m，最小埋深13m，全长9284m。为缓解高速列车通过隧道时形成的微气压波，该隧道出口设计为帽檐斜切式洞门，由于斜切面和帽檐的影响，施工较为复杂，以洞口衬砌斜切面为底面，加设一斜切椭圆台帽檐构筑而成。施工时，以衬砌台车为内模，其上支立专门设计定制的帽檐模板，采用一次性整体浇注成型。

2.技术要求

隧道洞门型式根据地形、周围环境条件采用帽檐斜切式洞门。具体设计要求为：帽檐、拱墙及仰拱采用C35钢筋混凝土，隧底填充采用C20混凝土。洞口斜切段衬砌与洞身衬砌分界处设2cm宽的变形缝。

3.施工程序及方法

3.1施工程序

施工准备→基础测量放样→基础开挖→安装基础模板→安装基础钢筋→基础砼浇筑→台车定位→明洞洞身（帽檐）钢筋安装→明洞外模（帽檐）模板安装→明洞洞身（帽檐）砼浇筑→砼养护→洞顶回填及防排水处理→洞门装饰。

3.2施工方法

3.2.1施工准备。按设计要对地层先进行预加固，然后分层开挖和支护，边仰坡分层施做防护。施工前由专业工程师向现场技术人员、作业人员进行技术交底，并确认人员、设备、材料、机具、作业环境满足正常作业的要求。帽檐斜切式洞门模板及衬砌模板台车现场组装、验收完成。

3.2.2基础处理（明洞仰拱及填充施工）。采用挖掘机及风枪开挖明洞基础；开挖完后，报请监理、设计进行现场勘察。经核对，与设计图纸无误（达到规范要求）以及地基承载力符合要求后，再绑扎仰拱钢筋并浇注仰拱及填充混凝土至设计高程。基础处理时应避开阴雨天气迅速施工，以防水流浸泡基坑。

3.2.3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，模板台车按既定的施工顺序就位。同时由测量工程师和隧道工程师共同进行中线、高程测量放样工作，并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；起动电动机使衬砌台车就位后涂刷脱模剂。然后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。

3.2.4明洞及帽檐钢筋安装。台车精确定位后，明洞及帽檐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，拱顶钢筋采用直螺纹套筒连接，边墙最后一个接头采用挤压套筒连接。钢筋安装完成后安装混凝土垫块，确保钢筋净保护层不小于5cm，垫块按每平方米不小于4个安装。钢筋绑扎完毕后，将边墙顶混凝土凿毛，采用高压风将模板及边墙顶面的虚碴、浮沉及焊渣等吹净。

3.2.5明洞衬砌外模安装。在明洞钢筋外采用厚5cm、长4m的木板做明洞衬砌外模，外模外侧每间隔1m采用Φ25钢筋圈扣紧，钢筋圈纵向采用Φ22钢筋连接成整体，钢筋圈下端采用Φ22钢筋锚入已浇注的边墙混凝土内。外模两侧应刨平，并贴双面海绵胶，以减少模板拼缝；模板内侧设置护理板。

3.2.6帽檐模板安装。在衬砌台车模板面上，沿帽檐轮廓线每50cm放样平面位置点，再根据放样点位安设帽檐模板。 帽檐斜切式洞门线形较为复杂，其模型采用大块可调式钢模，分为内模、外模和顶面模，由专业模板厂家采用6mm钢板制作成定型钢模，帽檐模板与二衬台车配套使用，待钢筋安装完后，按照帽檐设计轮廓线将内模、外模用吊车固定在斜切面上，安装前，技术人员根据设计图纸在模板台车面板上测量出帽檐斜切式洞门安装控制点，在模板生产厂家的技术人员指导下，按照安装控制点逐块拼装洞门模板，安装一块，临时加固一块，联结一块，最后再整体调整、加固。内模采用可调式丝标进行精确调整，采用小导管、型材等材料，以台车面板为支撑面对内模进行加固。帽檐模板以隧道中线为中心对称设置内侧由16块模板组成，外侧由17块模板组成及顶面盖板由17块组成，相邻模板之间用M20的螺栓连接，内外模用M12的拉杆对拉固定。内外模的准确定位是帽檐模板正确安装的关键，我们在安装前应先复测帽檐下口的安装线是否符合要求，待内外模安装完成后，对其上口安装线进行精确放样，即帽檐轮廓线C、D，作为帽檐安装控制线，待上口安装线调试完毕后开始安装面模，面模板采用6mm厚的热轧Q235钢板（预先加工成型），采用间隔安装的方法方便混凝土浇筑。模板安设完毕后，应进行测量复核，复核无误后报监理工程师验收。

3.2.7混凝土浇筑。衬砌模板及帽檐模板、钢筋等经监理检查合格后，开盘浇注混凝土。混凝土严格按照配合比采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车运输，采用输送泵、输送管末端接软管泵送入模。

浇筑混凝土时入模的自由倾落高度应保证其不发生离析，一般不应超过2m且应左右两侧对称分层下料，使用插入式软轴捣固器振捣，且振捣时不得过振，严禁接触模板，以防涨模。混凝土浇注完毕12小时内应对其进行养护，养护时间不得小于14d。

3.2.8拆模。混凝土强度达到8MPa时，在保证混凝土表面棱角不受损伤的情况下，可拆除模板，帽檐模板采用人工配合吊车，自上而下拆除，帽檐模板拆除后分类堆码，妥善保管，以便其它洞口使用。

混凝土拆模后不允许用涂料进行装修；当混凝土强度达到设计强度的100%后再施作洞顶回填。

3.2.9防水层施做。外模拆除后，对防水层施做基层进行找平处理，按照设计防水层类型施做防水层。

3.2.10洞顶回填土。明洞回填应在明洞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。

4、结束语

西成客专陕西段五标通过现场采取上述控制措施，使得罗曲隧道出口帽檐斜切式洞门成型效果优良，外观结构尺寸精准，受到了建设各方的一致好评。通过该洞门的施工实践，笔者主要从高速铁路帽檐斜切式洞门的模板设计、洞门施工工艺及控制措施等方面进行了总结，可供类似工程参考。

作者简介：

党鹏亮（1982～）男，本科，工程师，主要从事水利水电工程和铁路工程施工技术及管理工作。