论文部分内容阅读
摘要：本文介绍了双丰隧道出口斜切帽檐式洞门的施工方法，此种洞门主要适用于洞口只有短浅路堑或无路堑的情况，总结了斜切帽檐式隧道洞门施工要点，为类似隧道洞门施工提供借鉴。
关键词： 双线铁路；斜切帽檐；施工要点
中图分类号：U45文献标识码： A
一、工程概况
双丰隧道是滨绥铁路牡丹江至绥芬河段扩能改造最为重要的工程之一，该隧道位于黑龙江省东宁县，穿越剥蚀丘陵区。隧道起讫里程：DK461＋741～DK468＋978，全长7237m，为全线第一长的越岭双线隧道。为了满足施工总工期的要求，本隧道分四个工作面进行施工，设置了2座无轨运输施工斜井作为辅助坑道，分别是双丰隧道1号斜井全场1160米和双丰隧道2号斜井全长480米。本区属中温带湿润气候区，四季分明，冬季干旱漫长，夏季湿热短暂，春季多风。按对铁路工程影响的气候分区，属严寒地区。历年平均气温3.4～4.2℃，历年最冷月平均气温-18.1～-17.2℃，平均年降水量711.7mm，最大积雪深度47mm，土壤最大冻结深度241cm。
主要技术标准
二、隧道洞门设计简介
双丰隧道出口洞门设计采用斜切帽檐式隧道洞门，该隧道洞门适用于洞门前无路堑或仅有短、浅路堑，或洞口边仰坡有落石掉块可能地段，斜切帽檐式隧道洞门结构系在洞口衬砌斜切面加设一斜切椭圆台( 环) 面帽檐构筑而成，该椭圆台面以衬砌斜切椭圆面为底面，其轴线通过底面椭圆中心并与之垂直。 如下图所示：
三、斜切帽檐式隧道门的施工步驟
1、洞门衬砌及斜切面的施工
双丰隧道出口洞门长18米，除帽檐外其他部分的施工方式与明洞衬砌相同，由于本线隧道衬砌模板台车长12m，所以洞门系不能一次整体浇注，洞门斜切衬砌段需进行两板衬砌施工。在施做帽檐之前必须先将斜切衬砌段施工完毕，明洞施工时内模利用模板台车，外模利用木板拼接，首先进行台车定位与加固支撑，然后按设计要求绑扎洞门钢筋。钢筋加工弯制前应将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均清除干净。钢筋下料以每环为单位，按设计的钢筋数量表，首先核对类型、直径和数量。然后分别对各种标号的钢筋取样下料试弯，进一步核对其下料长度，并在实施中用模具控制下料尺寸保证其下料容许偏差在规范要求之内，使用钢筋切断机或砂轮切割机切断钢筋。
以上工序完成后安装上层钢筋，此时将第一层钢筋作为工作平台，以箍筋长度控制层厚，保证钢筋弧度圆顺，绑扎钢筋时应注意纵向预留帽檐接茬钢筋，以备帽檐钢筋绑扎时连接用，使帽檐与洞门紧密的连接在一起。然后按照坐标将衬砌斜切面内外两条轮廓线 A、C 放样到模板台车上，注意轮廓线 C的坐标应该换算成垂直模板台车的投影坐标，衬砌外层模板必须拼装紧密，局部由于模板欠缺造成的部分空洞在灌注混凝土前用破布或土工布废料堵塞严密，防止灌注混凝土时由于造成严重漏浆或者造成跑模现象，外模支立完毕后的加固工作非常重要，整个外模应紧密设置加固筋，每根加固筋应与衬砌主筋焊接牢固，外模除布设垂直方向的加固筋外，还应设置环向加固筋，环向加固筋的纵向间距不应超过25c m，钢筋不应小于16螺纹钢筋。外模支立的过程中分层按照 A、C轮廓线坐标点封闭衬砌斜切面，并与外模一起加固，最后形成整体封闭的空间，利用吊车投料进行混凝土灌注，混凝土灌注时，不应过快，随时观察外模的动向，是否漏浆，是否跑模，若个别点存在漏浆现象应立即停止混凝土施工，将漏浆处封堵严密后继续灌注。
2、帽檐立模
( 1 ) 模板的选择：
由于帽檐的 4条轮廓线全为坐标控制，现场施工过程不易把握帽檐模板的支力，施工难度较大，鉴于上述原因选择用定型钢模板。
( 2 ) 立模的理念：
帽檐施工最关键的就是模板的支立，由于帽檐的B、D轮廓线变化复杂，给立模带来极大困难，其控制的方法与衬砌斜切面的A、C轮廓线控制方法是一样的，即将 B、D轮廓线的坐标放样到模板台车上，部分坐标点不能放样到台车上只能放样到已施工完毕的衬砌段上，施工时，由于我们选择定型钢模板，首先 绑扎帽檐双层钢筋，然后支立定型钢模板。整个模板支立完毕后，利用白水泥掺细砂拌制成的砂浆将控制模板的接缝抹平，这样可以避免漏浆和利用胶布粘贴造成的印痕。
( 3 )钢筋绑扎
帽檐钢筋为双层钢筋，主筋为22、16螺纹钢筋，箍筋为 8 盘条，设计规定洞门受力钢筋接头宜设置在受力较小处，受拉钢筋宜采用套筒机械连接方式，其他钢筋可采用绑扎搭接，洞门拱部及边墙钢筋接头不得采用焊接，帽檐钢筋分布较复杂，钢筋分布很密集。帽檐表面施作封口钢筋，封口钢筋沿帽檐外露面布置。
( 4 )混凝土灌注
由于帽檐模板为定型刚模板，所以人为支撑必须稳固牢靠，混凝土施工时，必须控制灌注速度与振捣强度，并随时观察模板是否变形，模板与台车、衬砌混凝土接触处为薄弱点，容易漏浆，混凝土灌注前应准备大量的土工布边角料或废抹布，漏浆时及时封堵，在不影响混凝土强度的前提下，尽量放慢灌注速度，吊车灌注混凝土时应停顿一段时间，但不能超过混凝土的初凝时间，帽檐混凝土应加强养护。
四、资源配置要求
人员安排：模板立架：12人；砼浇筑：6人；其他人员：8人；
机具配置：衬砌台车一台、挖掘机PC200 一辆、砂浆拌合机一台、木工圆盘锯一台、16T吊车一辆、电焊机二台、振捣器2台；其它小型工具；
材料：周转材料按计划采购。
五、注意事项
1、洞口拉沟已基本完成，洞门开挖前按设计位置放好坡口线，做好洞口边、仰坡截排水系统，确保地表水不流入开挖面，保证边坡和洞口的稳定，并尽可能避开雨季施工。
2、明洞衬砌防水施工前应将衬砌背上原有的砼包块、钢筋头、铁丝等凿除和割掉，并试具体情况抹找平层，防水板应按设计尺寸事先下好料进行热熔焊接，铺设时与暗洞防水板焊接严密，沉降缝处根据具体情况考虑加铺附加层，以防防水板被拉坏，破坏防水效果。
3、明洞背后排水管网应按设计图示做出不小于3%的纵横向坡度，并保证各管道之间的连接，所有透水管网均要求用土工布包裹。
4、明洞回填时严禁机械顷倒，应采用人工回填保证密实并不得砸坏防水层和排水管网。过滤层和洞顶粘土隔水层应严格按设计要求施作，保证密实。保证洞顶水沟、天沟排水坡度和排水的畅通。
5、洞门施工完成后，洞门背后空隙应回填密实，并对仰坡施作孔窗式护坡。
6、洞门结构外露段与埋入段结构用同种材料整体灌注，洞门结构与后续结构之间设2cm变形缝一道。
7、洞门及附属工程施工过程中，所有施工人员应遵守安全作业规程，按规定配备防护用品，特别注意组装衬砌台车及砼浇筑过程的安全。此外注意洞外与洞内施工的交叉作业安全，施工时设值班调度人员，协调来往车辆。
结束语：隧道洞门的形式多种多样，本文通过对双丰隧道出口斜切帽檐式洞门的研究，为双线斜切帽檐式隧道洞门施工提供理论和实践上的参考依据。
参考文献：
1、铁道第三勘察设计院集团有限公司双丰隧道设计图纸
牡绥扩能施隧11 2010.06
2、铁道第三勘察设计院集团有限公司隧道洞门参考图
牡绥扩能施隧参042010.06
3、铁道第三勘察设计院集团有限公司衬砌参考图
牡绥扩能施隧参012010.06
关键词： 双线铁路；斜切帽檐；施工要点
中图分类号：U45文献标识码： A
一、工程概况
双丰隧道是滨绥铁路牡丹江至绥芬河段扩能改造最为重要的工程之一，该隧道位于黑龙江省东宁县，穿越剥蚀丘陵区。隧道起讫里程：DK461＋741～DK468＋978，全长7237m，为全线第一长的越岭双线隧道。为了满足施工总工期的要求，本隧道分四个工作面进行施工，设置了2座无轨运输施工斜井作为辅助坑道，分别是双丰隧道1号斜井全场1160米和双丰隧道2号斜井全长480米。本区属中温带湿润气候区，四季分明，冬季干旱漫长，夏季湿热短暂，春季多风。按对铁路工程影响的气候分区，属严寒地区。历年平均气温3.4～4.2℃，历年最冷月平均气温-18.1～-17.2℃，平均年降水量711.7mm，最大积雪深度47mm，土壤最大冻结深度241cm。
主要技术标准
二、隧道洞门设计简介
双丰隧道出口洞门设计采用斜切帽檐式隧道洞门，该隧道洞门适用于洞门前无路堑或仅有短、浅路堑，或洞口边仰坡有落石掉块可能地段，斜切帽檐式隧道洞门结构系在洞口衬砌斜切面加设一斜切椭圆台( 环) 面帽檐构筑而成，该椭圆台面以衬砌斜切椭圆面为底面，其轴线通过底面椭圆中心并与之垂直。 如下图所示：
三、斜切帽檐式隧道门的施工步驟
1、洞门衬砌及斜切面的施工
双丰隧道出口洞门长18米，除帽檐外其他部分的施工方式与明洞衬砌相同，由于本线隧道衬砌模板台车长12m，所以洞门系不能一次整体浇注，洞门斜切衬砌段需进行两板衬砌施工。在施做帽檐之前必须先将斜切衬砌段施工完毕，明洞施工时内模利用模板台车，外模利用木板拼接，首先进行台车定位与加固支撑，然后按设计要求绑扎洞门钢筋。钢筋加工弯制前应将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均清除干净。钢筋下料以每环为单位，按设计的钢筋数量表，首先核对类型、直径和数量。然后分别对各种标号的钢筋取样下料试弯，进一步核对其下料长度，并在实施中用模具控制下料尺寸保证其下料容许偏差在规范要求之内，使用钢筋切断机或砂轮切割机切断钢筋。
以上工序完成后安装上层钢筋，此时将第一层钢筋作为工作平台，以箍筋长度控制层厚，保证钢筋弧度圆顺，绑扎钢筋时应注意纵向预留帽檐接茬钢筋，以备帽檐钢筋绑扎时连接用，使帽檐与洞门紧密的连接在一起。然后按照坐标将衬砌斜切面内外两条轮廓线 A、C 放样到模板台车上，注意轮廓线 C的坐标应该换算成垂直模板台车的投影坐标，衬砌外层模板必须拼装紧密，局部由于模板欠缺造成的部分空洞在灌注混凝土前用破布或土工布废料堵塞严密，防止灌注混凝土时由于造成严重漏浆或者造成跑模现象，外模支立完毕后的加固工作非常重要，整个外模应紧密设置加固筋，每根加固筋应与衬砌主筋焊接牢固，外模除布设垂直方向的加固筋外，还应设置环向加固筋，环向加固筋的纵向间距不应超过25c m，钢筋不应小于16螺纹钢筋。外模支立的过程中分层按照 A、C轮廓线坐标点封闭衬砌斜切面，并与外模一起加固，最后形成整体封闭的空间，利用吊车投料进行混凝土灌注，混凝土灌注时，不应过快，随时观察外模的动向，是否漏浆，是否跑模，若个别点存在漏浆现象应立即停止混凝土施工，将漏浆处封堵严密后继续灌注。
2、帽檐立模
( 1 ) 模板的选择：
由于帽檐的 4条轮廓线全为坐标控制，现场施工过程不易把握帽檐模板的支力，施工难度较大，鉴于上述原因选择用定型钢模板。
( 2 ) 立模的理念：
帽檐施工最关键的就是模板的支立，由于帽檐的B、D轮廓线变化复杂，给立模带来极大困难，其控制的方法与衬砌斜切面的A、C轮廓线控制方法是一样的，即将 B、D轮廓线的坐标放样到模板台车上，部分坐标点不能放样到台车上只能放样到已施工完毕的衬砌段上，施工时，由于我们选择定型钢模板，首先 绑扎帽檐双层钢筋，然后支立定型钢模板。整个模板支立完毕后，利用白水泥掺细砂拌制成的砂浆将控制模板的接缝抹平，这样可以避免漏浆和利用胶布粘贴造成的印痕。
( 3 )钢筋绑扎
帽檐钢筋为双层钢筋，主筋为22、16螺纹钢筋，箍筋为 8 盘条，设计规定洞门受力钢筋接头宜设置在受力较小处，受拉钢筋宜采用套筒机械连接方式，其他钢筋可采用绑扎搭接，洞门拱部及边墙钢筋接头不得采用焊接，帽檐钢筋分布较复杂，钢筋分布很密集。帽檐表面施作封口钢筋，封口钢筋沿帽檐外露面布置。
( 4 )混凝土灌注
由于帽檐模板为定型刚模板，所以人为支撑必须稳固牢靠，混凝土施工时，必须控制灌注速度与振捣强度，并随时观察模板是否变形，模板与台车、衬砌混凝土接触处为薄弱点，容易漏浆，混凝土灌注前应准备大量的土工布边角料或废抹布，漏浆时及时封堵，在不影响混凝土强度的前提下，尽量放慢灌注速度，吊车灌注混凝土时应停顿一段时间，但不能超过混凝土的初凝时间，帽檐混凝土应加强养护。
四、资源配置要求
人员安排：模板立架：12人；砼浇筑：6人；其他人员：8人；
机具配置：衬砌台车一台、挖掘机PC200 一辆、砂浆拌合机一台、木工圆盘锯一台、16T吊车一辆、电焊机二台、振捣器2台；其它小型工具；
材料：周转材料按计划采购。
五、注意事项
1、洞口拉沟已基本完成，洞门开挖前按设计位置放好坡口线，做好洞口边、仰坡截排水系统，确保地表水不流入开挖面，保证边坡和洞口的稳定，并尽可能避开雨季施工。
2、明洞衬砌防水施工前应将衬砌背上原有的砼包块、钢筋头、铁丝等凿除和割掉，并试具体情况抹找平层，防水板应按设计尺寸事先下好料进行热熔焊接，铺设时与暗洞防水板焊接严密，沉降缝处根据具体情况考虑加铺附加层，以防防水板被拉坏，破坏防水效果。
3、明洞背后排水管网应按设计图示做出不小于3%的纵横向坡度，并保证各管道之间的连接，所有透水管网均要求用土工布包裹。
4、明洞回填时严禁机械顷倒，应采用人工回填保证密实并不得砸坏防水层和排水管网。过滤层和洞顶粘土隔水层应严格按设计要求施作，保证密实。保证洞顶水沟、天沟排水坡度和排水的畅通。
5、洞门施工完成后，洞门背后空隙应回填密实，并对仰坡施作孔窗式护坡。
6、洞门结构外露段与埋入段结构用同种材料整体灌注，洞门结构与后续结构之间设2cm变形缝一道。
7、洞门及附属工程施工过程中，所有施工人员应遵守安全作业规程，按规定配备防护用品，特别注意组装衬砌台车及砼浇筑过程的安全。此外注意洞外与洞内施工的交叉作业安全，施工时设值班调度人员，协调来往车辆。
结束语：隧道洞门的形式多种多样，本文通过对双丰隧道出口斜切帽檐式洞门的研究，为双线斜切帽檐式隧道洞门施工提供理论和实践上的参考依据。
参考文献：
1、铁道第三勘察设计院集团有限公司双丰隧道设计图纸
牡绥扩能施隧11 2010.06
2、铁道第三勘察设计院集团有限公司隧道洞门参考图
牡绥扩能施隧参042010.06
3、铁道第三勘察设计院集团有限公司衬砌参考图
牡绥扩能施隧参012010.06