预埋滑槽技术在地铁矿山法隧道施工中的应用

万正武

（中交一公局第三工程有限公司，北京101102）

1 引言

城市地铁区间隧道洞通后，在区间安装各类综合管线，传统施工工艺是在隧道混凝土结构人工钻孔，安装膨胀螺栓或进行化学锚栓固定支架。依据民建行业规范膨胀螺栓不能作为永久结构参与受力，为后期安全运营埋下严重隐患。基于传统施工工艺的种种弊端，目前我国多个城市地铁隧道区间采用预埋滑槽技术，其优点在于：避免了洞通后对隧道钢筋混凝土结构的破坏，加快了机电安装工程，且有利于后期日常运营的维修保养作业。本文以哈尔滨地铁3 号线二期工程工农—终点区间为依托，预埋滑槽以二次衬砌台车为安装载体的施工，为今后类似工程提供一些借鉴和交流经验。

2 工程简介

工农大街站—终点区间位于哈尔滨地铁3 号线二期工程线路终点段，区间设计起、终点里程为CK42+444.774～CK42+869.452，总长424.678m，本区间采用矿山法施工。为了更好地服务后期机电设备和管线安装，本区间设计施工图，采用在二次衬砌混凝土预埋滑槽的新技术，后期通过T 型螺栓将管网支架固定在预埋滑槽上，最后在支架上安装并固定机电设备及管线。

3 滑槽简介

3.1 工作原理

滑槽是由铆钉、滑槽、T 型螺栓组成。隧道二衬混凝土浇筑前，预先将成品滑槽（自带锚铆钉）埋设在二次衬砌结构钢筋骨架内并固定到位；混凝土浇筑后，管网等机电设备荷载通过安装托架传递给T 型螺栓，再依靠T 型螺栓将荷载传至滑槽，最后通过滑槽背后的锚铆钉与混凝土之间的黏结来承受所有传递来的荷载[1]。拉力通过锚铆钉头部传递，锚铆钉头部在荷载作用下激发混凝土整体来共同受力；剪力主要通过槽道来传递。

3.2 预埋滑槽设计尺寸

工农大街站—终点区间所用衬砌台车加工长度为9.7m，衬砌混凝土实际施工长度9.6m，两端各搭接长度为5cm。台车预埋滑槽设计为8 环，滑槽理论间距为1.2m，每环分为8 段，通过T 型螺栓将滑槽与台车钢模板密贴。滑槽设计尺寸断面：30mm×20mm 预埋槽道，编号为HC-1、HC-2、HC-3、HC-4，每段半径及长度根据隧道断面设计尺寸定制而成，具体如图1所示。

图1 预埋滑槽设计图

4 台车模板设计

钢模板台车上设计T 型螺栓孔、预留手孔及工作窗口三种孔洞。模板台车油缸收回移动至初期支护断面，进行预埋滑槽安装，台车设计时，考虑到预埋滑槽安装完成后，会与钢筋断面发生碰撞，油缸行程为200mm。为了使预埋滑槽安装完成后与模板密贴，每段预埋滑槽采用3 个T 型螺栓孔与模板进行连接，在模板台车上每节预埋滑槽预留3 个T 型螺栓孔，两端T 型螺栓孔距离预埋滑槽端头为5cm，每环共计24 个T型螺栓孔。在模板台车定位过程中，预埋滑槽锚固筋与钢筋存在碰撞时，通过滑槽附近手孔对钢筋进行微调，每节预埋滑槽设计1 个预留手孔，每环共计8 个预留手孔。

根据二次衬砌混凝土浇筑施工工艺要求，先浇筑两侧边墙，再浇筑中间拱顶，为了保证混凝土浇筑质量，模板台车设计两侧各6 个工作窗口，顶部2 个工作窗口+3 个浇筑孔[2]。

5 滑槽施工工艺和方法

5.1 施工流程

施工准备→图纸审阅→滑槽型号设计及类型选定→台车预留孔设置（开孔位置与设计滑槽位置相配）→隧道中心线位置确定→钢筋网片绑扎→槽道在工作台上的位置确定→台车安装就位→滑槽位置的复核→滑槽安装在台车模板上→T 型螺栓固定滑槽→锁紧T 型螺栓→台车钢模板顶升就位→断面测量校核→封闭端头模板→衬砌混凝土浇筑→脱模、养护→滑槽位置误差的检测。

5.2 施工要点

5.2.1 施工准备阶段

①依据预埋滑槽设计图纸，选择滑槽类型、长度、半径大小等；②检查滑槽内填充物的完整状态，防止混凝土进入槽道。如有残缺，应进行填补。

5.2.2 台车模板开孔

依据台车模板上槽道的设计要求进行位置定位，在台车模板的相应位置准确划出定位十字线，依据槽道的类型在台车上开定位孔，准确进行螺栓二次开孔，定位孔采取矩形方孔具体尺寸为：4.5mm×25mm。定位孔的设置依据预埋滑槽每段长度，槽道长度小于2.5m 的设置三个孔，具体设置位置在槽道两端及中间开孔；长度小于1.0m 的槽道开两个孔，槽道两端开孔。严格按照设计施工图纸要求控制槽道距台车边缘的距离，外边槽道距施工缝的距离不得小于80cm。弧形槽道定位孔不少于3 个，直线型槽道定位孔不少于2 个。

5.2.3 台车清理和刷脱模剂

台车轨道安装完成后，将台车推至下一段二衬未浇筑段滑槽绑扎施工平台位置，收缩油缸至最大限度，使钢模板与初支的空间达到最大，施工工人进入模板外侧进行清理钢模板、刷脱模剂等工作

5.2.4 滑槽定位

预先将施工工人和一定数量成品预埋滑槽提前放在隧道连接处两侧未绑扎钢筋的工作平台（长度不小于2m），移动台车使第一道滑槽位置到工作平台范围内，两名作业工人相互配合，内侧工人将T 型螺栓从钢模板内侧穿过模板与滑槽连接，外侧工人将T 型螺栓旋转90°后拧上螺母并固定，滑槽被固定在台车模板上，然后检查滑槽各种误差是否超标，合格后依次、连续安装第2 至8 道滑槽。

5.2.5 砼浇筑与脱模

①台车模板封堵完后，进行二次衬砌砼浇注；②砼强度满足要求后开始脱模，脱模过程中首先将T 型螺栓螺母松开，打开封堵孔，将T 形螺栓反方向旋转90 °，取出螺栓，螺栓螺母可重复多次利用；③将槽道表面的少量水泥浆剔除，将槽道固定点处重新填补发泡填充物，做好后续养护等工作。

5.3 施工注意事项

①槽道预埋位置应严格按照设计图纸施工，不得随意改变，槽道距施工缝的距离应满足设计要求；②预埋槽道的铆钉与钢筋网片碰撞时，不允许切断锚杆，可通过工作窗口对钢筋进行细微调整；③滑槽内发泡填充物应在后期地铁设备接触网安装阶段剔除。

6 结语

城市地铁矿山法区间隧道采用预埋滑槽技术一次性解决了土建工程完工后期设备安装过程中的植筋、钻孔等施工风险及安全隐患，有效保证后期运营管线的增加、调整、维护更换等难题，解决了后期人工钻眼工作环境差、粉尘 多，避免了钻孔对结构寿命影响和渗漏水等安全隐患，值得大力推广。