浅析铁路隧道仰拱设计

傅政

仰拱是隧道结构的基础。随着我国隧道施工技术的不断进步，对隧道结构的耐久性提出了更高的要求，因此，必须加强隧道仰拱的设计。本文主要对“铁路隧道仰拱施工工艺流程”、“铁路隧道仰拱施工措施”进行了分析。

1.铁路隧道仰拱施工工艺流程

1.1铁路隧道仰拱施工

（1）检底施工

在检底之前，测量组要对检底深度进行控制，主要通过在两侧边墙上每5m对检底段进行放线来实现。检底长度是根据不同的围岩级别来进行确定的，长度为20~30m的为Ⅲ级围岩，长度为10~20m的为Ⅳ级围岩，长度为5~10m的为Ⅴ级围岩。采用人工配合小挖掘机来进行检底装碴，有轨运输出碴。开挖底板欠挖硬岩采用人工钻眼松动弱爆破来进行，并且要根据检底尺寸对钻眼角度及深度进行调整，同时也要把装药量控制好，把炮眼的堵塞做好，并防护附近的机械设备，从而使得飞石打坏设备的现象得以防止，并且能够很好的保证底部成型。软岩开挖采用风镐来进行，在开挖过程中控制隧道的超欠挖并且要根据测量的中线及水平来进行。

（2）混凝土支墩施工

混凝土支墩施工所采用的混凝土是与底板同等级的，混凝土支墩定型模板关模。采用对称拉杆进行模板的加固，梁墩的横向×纵向=1.5m×1.0m，其高度与设计底板混凝土面相平，纵向间距为4.5m。在支墩混凝土初凝之前，在墩的两侧各预埋2根L=50㎝的 螺纹钢，预埋长度为30㎝，这主要是对过轨梁的固定，其要根据轨距及过轨梁的宽度来进行，在灌注支墩时对支墩的顶面高度根据水平严格进行控制。图1为过轨梁墩竖剖面示意图。

图1 过轨梁墩竖剖面示意图

（3）仰拱检底开挖

首先，一半幅进行仰拱检底开挖，另外一半作为有轨车辆的施工通道，当半幅检底开挖完成后，在梁支墩混凝土还没有达到设计强度时，另外半幅还是作为有轨车辆的施工通道，直到达到相关的强度要求的90%以上，另外半幅进行轨道拔移，对其再进行检底。当仰拱开完彻底完成后，就可以进行仰拱混凝土的浇筑施工。图2为仰拱检底开挖平面示意图。

1.2铁路隧道仰拱施工工艺流程

首先，隧底开挖及初期支护。进行开挖首先必须按照设计深度，清理虚碴及淤泥，拱架连接的实施要待到把积水抽干后方可进行，然后对其进行检查，合格后进行初期支护；其次，仰拱衬砌。按照设计要求来进行衬砌钢筋编制，钢筋的焊接质量要与要求相符，只有这样，才能进行仰拱衬砌混凝土施工；再次，仰拱填充混凝土施工。中央排管的布置按照设计要求来进行，止水带安装，进行填充混凝土施工。

2.铁路隧道仰拱施工措施

2.1仰拱开挖成型

首先，开挖时按照设计仰拱部位的基坑几何尺寸来进行；其次，对于开挖段的长度要严格进行控制，从而避免由于一次开挖过长而影响拱部初期支护质量；再次，应该尽量控制超挖现象的发生，并且仰拱开挖时要禁止放大炮，对装药量进行控制，从而避免开挖振动对已形成的初衬结构造成不利的影响；第四，开挖时尽量采用光爆技术，使仰拱基本成型；第五，为了避免将环向止水带挖破，在人工开挖时，在上板仰拱混凝土交接处要至少预留80㎝的宽度；第六，在清碴过程中，为了使集中抽水更加方便，在模板外侧应预留一个临时积水坑。

2.2仰拱初衬喷混凝土施工

首先，在仰拱部位的基坑开挖后，且施设各支护结构前，必须测量其底部标高、几何尺寸等项目，并对其进行严格检查，检查其是否按照相关的设计要求来进行施工的；其次，在施作仰拱支护前，人工对基坑中的虚碴、杂物进行清理，然后用高压风对其进行冲洗，将积水排入临时积水坑，进行集中抽水；再次，对格栅钢筋的规格和加工尺寸是否与设计要求相符进行检查，且此项工作必须在铺设格栅拱架前进行；第四，采用四孔双面夹板螺栓对仰拱钢架与边墙钢架及自身的连接进行连接，且要注意对链接的牢固性进行检查；第五，仰拱初衬混凝土设计厚度采用喷混凝土来进行，喷混凝土的标号应与设计要求相符。

2.3二衬仰拱施工

首先，施作仰拱结构要等到仰拱初衬完成后立即进行；其次，仰拱的几何尺寸、厚度、结构要与设计要求相符；再次，仰拱中钢筋编制。仰拱中各部钢筋的部位、规格、绑扎焊接工艺、间距必须与规范的设计要求相符；仰拱混凝土浇筑前应对各钢筋表面的油垢、锈迹、泥土进行清除；仰拱钢筋伸入边墙部位的长度要与设计要求相符；最后，仰拱混凝土的浇筑。要严格按照现行有关混凝土施工规范来进行混凝土浇筑工艺的实施。

2.4仰拱顶填充混凝土施工

首先，采用C25混凝土进行仰拱顶填充，其铺设范围、厚度要与设计要求相符；其次，中央排水管的安设要按照设计位置来进行，在排水管的交接处要把接缝处理做好，从而使得混凝土渗漏和堵塞排水管现象得以避免；再次，因为仰拱填充的结果就较为厚，因此，要严禁片石掺填到C25混凝土中；第四，在混凝土施工时，清理好栈桥上淤泥；第五，渗水地段会出现在拱部初期支护面上，待到混凝土施工完毕后，将其用篷布覆盖好，设计好临时排水方案，从而使得长期浸水现象得以避免，并且使得混凝土强度不再受到影响。

3.结语

总而言之，铁路隧道仰拱施工要最好基底清理工作，一定要把积水和淤泥清理干净；仰拱施工还要把环向止水带的保护工作做好，从而使得止水带破损现象得以避免，止水效果也不再受到影响；必须采用板式连接来连接格栅拱架，并且对是否连接牢固进行检查。

参考文献：

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（作者单位：中铁隧道股份有限公司450000）