工程线隧道整体道床下仰拱局部厚度不足的处理技术论文_叶国仓

中交一航局第四工程有限公司第一项目部 天津塘沽 300456

摘要:隧道仰拱施工是隧道整体稳定的第一步骤,是减少围岩收敛变形和隧底防水的关键工序。但仰拱施工中弧线尺寸最难控制,开挖或虚渣清理不到位极容易造成仰拱局部厚度不足,为隧道质量埋下隐患,特别是全线铺架开始,线路作为工程线使用后,发现仰拱局部厚度不足,处理过程更加繁琐,不仅要保证限时通车,而且施工安全和质量挑战更高。

关键词:仰拱;工程线;整体道床;安全;质量

1、问题概况

某双线隧道全部为石质围岩,无股状涌水和明显基底渗水,仰拱厚度0.45m,填充厚度1.32m,上部为整体道床,道床厚度0.525m。工程线开通后,抽检发现道床底仰拱局部厚度不足,欠厚5~13cm,虽不影响形成安全,但超出规范±15mm要求,需处理。示意图见图1

图2 处理施工示意图

2、问题处理存在的困难

1、施工时间紧、需要点施工

2、工程线施工安全隐患大

3、上部500米长轨和整体道床不能破坏

4、混凝土浇筑表面积小,竖向落差小,且空间封闭,密实度难以保证

3、问题解决方法

3.1处理办法

3.1.1为节省时间,减少和站后单位冲突占用工程线,处理分为三段,采用24小时工作制。

3.1.2配专人与工程线调度进行联系,明确列车通过时间、上下行线别,提前安排好施工人员、机械、材料。进洞施工人员配置反光背心和头灯,并在上下行各500处设置警示标志。

3.1.3为保证轨道和道床混凝土不被破坏,采取自中心水沟开竖井,向两侧静力切割的方法施工。

3.2总体思路

施工采取不拆除无砟轨道道床板、轨道不动的办法,在道床板下部20cm处进行静力切割拆除仰拱填充混凝土,然后对欠厚部分进行开挖,采用C40混凝土补厚仰拱和仰拱填充,补厚长度12m。为保证该段已施工完毕的道床板和二衬不产生变形,施工期间分为三段进行施工,先施工中间段,然后再施工两端段。

3.2.1施工中先利用两侧道床板中间宽1.2m空间下挖竖井,挖至仰拱底部标高后在无砟道床板底下20cm处作斜向开挖,开挖宽度4m,斜向开挖角度15°左右,将左、右线板下部各4m宽、2m长、仰拱欠厚部分全部挖空,然后布置20cm×20cm的Φ16钢筋网片两层,并在新旧混凝土接触面按照50cm间距布置Ф50mm注浆软管,最后采用C40混凝土进行填充施工。施工示意图如下所示:

3.2.2中间段仰拱和仰拱填充混凝土浇筑完毕强度达到70%后,同时进行两端段施工,施工方法与中间段施工。分段施工示意图如下所示:

图4 施工示意图

3.2.3待全部混凝土浇筑完毕且强度达到100%后,采用1:1的水泥浆对预留注浆孔进行注浆处理,保证施工接缝结合密实。

3.3具体施工方法

3.3.1中间段施工

(1)在中间段左右线道床中间1.2m空间采取静力切割砼挖井,井深1.77m(挖到设计仰拱底标高),先将右线道床板下部20cm处斜向下开槽,开挖宽度4m,斜向角度15°左右,将板下部4m宽、2m长、仰拱欠厚部分全部挖空。

(2)拆除采用静力切除方法,用圆盘、绳锯电动切割机分块切砼。采取千斤项顶推、倒链拉的办法,将砼块体移到线路间,在井口处分割成小块,每小块用门架吊出井外,移到轨道平车上,运出洞外。

(3)用风镐人工下挖欠厚部分,清理虚碴,用水冲净基面。

(4)开挖后采用C40混凝土进行浇筑,混凝土采用轨道车运输,溜槽入模,插入式振捣棒进行振捣。为保证混凝土具有较好的流动性,浇筑时混凝土坍落度控制在160~180㎝。新旧混凝土交界处,施作Φ16连接筋,间距20cm,梅花型布置。在新浇筑的混凝土中配置20cm×20cm的Φ16钢筋网片两层,加强混凝土的整体性和结构强度。浇筑过程应振捣密实、到位,保证不漏振、过振。

(5)中间井混凝土与底部开挖部分混凝土同时进行浇筑,中间段4m长度混凝土约27方。施工示意图如下:

(6)在新浇筑的混凝土与原混凝土接触面预埋Ф50mm注浆软管,间距50cm,在混凝土达到设计强度后进行注浆,填补混凝土收缩变形所产生的缝隙。水泥浆搅拌采用GHJ180型灰浆搅拌机,注浆采用BW-250型注浆泵,浆液采用1:1的纯水泥浆,注浆压力控制在0.5-0.8MPa。注浆压力达到最大压力后,稳压注浆10min保证注浆密实。

(7)注浆完毕且水泥浆终凝后,注浆孔采用高标号砂浆进行封堵。

3.3.2两端段施工

两端段施工采用与中间段相同的施工方法,同时进行两端段施工。

3.2.3混凝土密实度措施

(1)在新旧混凝土接触面打设间距20cm的Φ16钢筋作为连接筋,加强新旧混凝土面的连接,减小混凝土收缩变形。

(2)在新浇筑的混凝土中配置20cm×20cm的Φ16钢筋网片两层,加强混凝土的整体性和结构强度。

(3)在浇筑混凝土前认真清理混凝土面,清除碎渣,洒水湿润,以保证新旧混凝土接触良好。

(4)在混凝土达到设计强度后对施工接缝进行注浆处理,弥补混凝土收缩变形所产生的缝隙。

4、总结

本方法虽然是工后处理的措施,但隧道施工过程中极易出现局部仰拱厚度不足的缺陷,特别是上部道床施工后,给处理造成较大困难,同时如何保证安全和质量也与路线开通前差别较大。经过试验,上述方法能够消除仰拱局部厚度不足的缺陷,减少了工程线停车点,但仍旧花费较大人力、物力,望相同项目重视。

参考文献

[1]王全陆.浅谈隧道仰拱底鼓处理[J].公路交通科技,2013,11(3):371,372,375.

[2]TZ204-2008,《铁路隧道施工技术指南》[S].

[3]晋中南洪汤施(S)隧-参01-7 ,双线隧道复合式衬砌参考图[Z].

作者简介

叶国仓,男,1984年3月出生,天津蓟县,工程师,主管施工员,土木工程专业

论文作者:叶国仓

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/18

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