关于隧道仰拱、二衬快速施工技术的推广和应用

张军昭

摘 要：通过黄家岭隧道洞内的二衬、仰拱快速施工技术的应用，介绍了隧道二衬、仰拱端头模板的加工与现场安装的施工方法，分析了二衬、仰拱端头模板在长大单线隧道的应用价值，阐述了二衬、仰拱端头模板在长大单线隧道中的使用，能有效的控制二衬、仰拱的施工质量。以黄家岭隧道为例，表述了二衬、仰拱端头模板的加工与安装的一般施工工艺、方法。

关键词：二衬；仰拱定型模板；黄家岭隧道；止水带

1 工程概况

黄家岭隧道位于甘肃省临夏自治州东乡县春台乡境内，是兰州至合作铁路的重难点工程，全长为5881m。根据本项目的工程特点、项目分布及数量情况，为便于施工管理，根据本工程任务和特点，配备隧道施工架子队三个，第一架子队负责黄家岭隧道进口工区1735米（里程为DK48+839～DK50+574），第二架子队负责黄家岭隧道斜井工区2036米（里程DK50+574～DK52

+610，进口端DK50+574～DK51+450 876米、出口端DK51+450

～DK52+610 1160米）及斜井1090米，第三架子队负责黄家岭隧道出口工区2110米（里程为DK52+610～DK54+720）。

2 仰拱、二衬定型端模技术特点

1）施工过程中利用定型组合钢模板，减少每次加工、组装普通木模板的工作量，并且用卡扣、高强度螺栓将模板与矮边墙、水沟模板形成整体，既保证了表观质量，提高了工程质量，又利于现场施工安排；2）仰拱端模使用了定位卡、高强螺栓固定，利用模板的中间缝隙将中埋止水带、背贴止水带精确定位，保证了仰拱的防排水效果；3）二衬端模采用卡扣将端模与二衬台车紧紧扣在一起，形成一个整体，中埋止水带被夹在中间，以此来控制中埋止水带的定位，确保二衬的防排水效果。

3 施工原理

1）施工前准备工作。模板在安装前，在隧道外空地上对定型模板进行拼装，拼装准确无误后，红色自喷漆喷涂序号，以便施工过程中按序号顺序进行安装，最后由工人打磨，刷脱模剂。施工前由工程技术人员对工人进行技术交底，保证模板安装的牢固及紧密，以确保施工质量。

2）仰拱底部处理。模板在固定前，对仰拱底部进行清理，尤其是放置端头模板的位置，否则端部定型钢模板拼装不稳，而且影响仰拱填充面的标高，因此安装前对模板进行测量放线，防止超欠挖，对不平整部位要及时用砂浆摸平，凸起部位及时凿除。

3）铺设背贴式止水带。为了避免背贴式止水带位置偏差，施工前由测量班用全站仪测量、放线仰及衬砌施工缝位置准确，并用红色自喷漆喷涂标识醒目。

4）安装仰拱端部下模板。机械司机操作小型挖机按照试拼成功后的标号顺序吊装，工人配合调整位置，保证准确压住背贴式止水带，并完成加固工作。

5）由技术熟练工人安装中埋式止水带，并且用专用卡扣固定，防止在浇筑混凝土时冲击止水带改变止水带位置。

6）安装仰拱端头上部模板。人工配合小型机械吊装进行精细调整，把组合钢模板上部安装就位，然后由人工校正模板，保证模板垂直，并用螺栓、螺母固定模板，模板间隙用泡沫双面胶粘接填充，再利用钢管支撑模板，组合模板上模与下模利用卡具有效连接。

7）挂设二衬防水板、土工布。

8）安装仰拱及矮边墙模板。

9）浇筑仰拱。

4 仰拱、二衬定型端模施工的优越性

1）保证仰拱的几何尺寸，避免工人在施工过程中可能出现的偷工减料。a.避免了传统仰拱施工中超欠挖現象，保证了仰拱的施工厚度，提高仰拱施工的质量，防止返工。b.利用组合钢模板顶部、矮边墙模板底部设置隔离板，水沟及矮边墙整体模板，分别标出仰拱砼及填充砼的设计标高，有效控制仰拱标高，保证仰拱的施工质量。c.能够有效保证仰拱及衬砌砼表观质量，减少了每板混凝土浇筑施工过程中的错台的发生。

2）规范各止水带的安装质量，克服传统施工中防排水效果较差的问题。

5 仰拱、二衬定型钢模施工的优越性

5.1 施工时间对比

定型模板采用人工配合小型机械施工，模板拼装过程中利用高强度螺栓固定，便于快速安装，拼装一板仰拱仅4小时左右，传统木模板工艺施工采用大量木材加工、拼装模板时间较长，拼装一需10小时左右。本工艺与传统施工工艺相比，一板仰拱及衬砌在施工节约拼装时间60%以上。

5.2 施工劳务工对比

本工艺使用人工辅助小型机械吊装及拼装模板，每板仰拱仅需3人4小时即可完成定型模板的拼装，而传统工艺耗费大量劳力，工人现场拼装木模板需要8人10小时左右，一方面提高现场施工机械的利用率，节约了人工费用70%以上。

5.3 综合成本分析

本工艺虽然一次性投入较高，但综合考虑传统木材、钢筋加固及零星材料消耗后，在长大隧道施工中节约成本效果明显。传统工艺大量采用木模，由于周转效率低，过程耗费较大，经测量仰拱及衬砌施工周转材料费用约为7元/圬工方，施工500米费用即高达到2万元，且目前劳务用工量大，工时费用较高。本仰拱端头定型模使用钢材2.7t，一次投入约2.2万元，但施工过程中无周转损耗，且施工完成后，仍有利用价值，劳务费节约凸显，在长大隧道施工中优势明显。

6 结束语

新建兰州至合作铁路起讫里程DK48+839～DK54+733，全长5.894Km，其中黄家岭隧道起讫里程DK48+839～DK54+720，全长5.881Km；斜井与正线相交里程DK51+450，斜井全长1.09Km。本隧道为单线隧道，隧道仰拱及仰拱填充施工为全线。

在隧道施工中，一般要求各道工序同步推进，均衡施工。本隧道在Ⅴ围岩施工中，仰拱、二衬施工效率达到3天/模，该隧道采用仰拱整体定型模板，经现场检验，施工进度快速，拆模完成后现场清理快速便捷，有效保证了混凝土的表观质量，从安全文明、质量、进度、成本等方面都取得了很好的效果，并得到监理及业主的一致好评。

参考文献：

[1] 中华人民共和国铁道部.铁建设[2010]241号高速铁路隧道工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2011.

[2] 中华人民共和国铁道部.TB10753-2010 高速铁路隧道工程施工质量验收标准[S].北京：中国铁道出版社，2011.

[3] 关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2003.