浅析隧道洞门帽檐斜切式施工

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:龚建
[导读] 摘要:本文介绍了沪昆客专江西段HKJX-I标后村隧道,进口段洞门(帽檐斜切式)施工,主要包括洞门和帽檐的模板安装、钢筋绑扎及混凝土施工,可供借鉴。
        中国建筑第五工程局有限公司  湖南长沙  410004
        摘要:本文介绍了沪昆客专江西段HKJX-I标后村隧道,进口段洞门(帽檐斜切式)施工,主要包括洞门和帽檐的模板安装、钢筋绑扎及混凝土施工,可供借鉴。
        关健词:隧道;洞门;施工
        1.前言
        隧道洞门主要有挡墙式、端墙式、削竹式、帽檐斜切式、喇叭口倒斜切式、以及单压式明洞门等多种隧道门。依据不同地形地貌隧道选取不同方式的洞门形式,随着社会的发展和施工技术的进步以及环保意识的增强,特别是高铁的迅速发展,洞门设计既要满足气动效应的影响要求,又要满足结构美观、安全稳定、环保的要求。高铁隧道多数采用帽檐(斜切式)洞门,极大地减少列车入隧瞬间,带来的行车安全和乘坐舒适性的影响。
        舒适性
        2.工程概况
        新建杭长铁路后村隧道位于上饶县罗桥街道办文山村,隧道全长235.01m,隧道里程为:DK349+600~DK349+835.01。本隧道均位于曲线上(R=7000m);隧道内曲线段长为235.01m;隧道纵坡为单面下坡,坡度为3.6‰,坡长3650m。
        隧道进口洞门采用1:1.25椭圆帽檐斜切开孔式缓冲结构,洞门全长24m,由14m斜切段与2节5m开孔段组成,衬砌整体采用钢筋混凝土(C35)一次性浇筑。洞门帽檐模板由内外模和挡头模(端模)组成。帽檐由四条半椭圆性轮廓线组成,A、B线为内侧轮廓线,C、D线为外侧外侧轮廓线,洞门轮廓图如图1所示。
       
        图1  洞门轮廓图
        3.施工总体方案
        进口帽檐(斜切式)洞门施全长24m,该洞门分4次浇筑,先浇筑2节5m开孔段,再2次浇筑14m斜切段,最后施工洞门帽檐。开孔段和斜切段衬砌施工时,内模均采用10.8m全断面衬砌台车,外模、端模均采用木模。开孔段施工完后,将台车移动至斜切段,完成斜切段后衬砌台车向外移动至台车与斜切段搭接10cm。帽檐内模以衬砌台车为支撑点,由φ50钢管作支撑进行加固,外模通过斜切段预埋的连接杆件和边坡作支撑点,由φ50钢管及方木支撑进行加固,并浇筑帽檐混凝土。
        4.洞门施工
        4.1工艺流程
        帽檐(斜切式)洞门施工工艺流程为:开孔段衬砌台车定位→开孔段钢筋绑扎→预留排气孔洞→安装开孔段外模、端模→浇筑开孔段混凝土→强度达标后拆除(开孔段)模板→衬砌台车定位→斜切坡面放线→斜切段钢筋绑扎→安装斜切段外模、端模→浇筑斜切段混凝土→强度达标后拆除(斜切段)模板→帽檐轮廓线放线→安装帽檐内模→帽檐段钢筋绑扎→安装帽檐外模及端模→浇筑帽檐混凝土→强度达标后拆除(帽檐)模板。
        4.2洞门施工
        帽檐(斜切式)洞门施工步骤为:开孔段施工→斜切段施工→帽檐施工。
        4.2.1开孔段施工
        开孔段由2节5m开孔段组成,长10 m。开孔段内模使用10.8m全断面衬砌台车,外模、端模均采用木模。衬砌台车移位前在变形缝处安放沥青木丝板,然后将衬砌台车推移至相应的搭接里程,及时绑扎相应衬砌钢筋,接着安装外模及端模,最后浇筑衬砌混凝土。
        4.2.2斜切段施工
        隧道斜切段长14 m,由10.8m衬砌台车按两次施工,斜切段内模使用10.8m全断面衬砌台车,外模、端模均采用木模。台车就位后按杭长(隧)参图2,绑扎钢筋,钢筋施工时,控制好纵向钢筋的端头预留长度,方便下阶段和洞门帽檐段钢筋的连接,最后安装外模及时浇筑混凝土。斜切段与帽檐段的钢筋是整体相连的,施工时,斜切段端模采用电钻钻孔预留,并预留至设计长度,便于和帽檐段钢筋相连,最后浇筑混凝土。
        4.2.3帽檐施工
        ①帽檐施工放样
        帽檐全是三维坐标曲线,无法平面直立模板。首先根据设计图纸上的洞门轮廓线坐标表与隧道纵坡进行调整,通过坐标体系的转换加之高程的定位逐步放出A、C轮廓线,最后通过B、D轮廓线的来检查模板,准确无误后,浇筑混凝土。
        ②钢筋绑扎
        帽檐主筋采用双层Φ22,分布筋采用Φ16,箍筋采用φ8盘条,接头安放在受力最少处,受拉钢筋采用机械连接,其他钢筋采用板扎搭接,具体帽檐钢筋布置见图2 -钢筋布置正面图。
       
        图2  钢筋布置正面图
        ③模板的安装
        本隧道洞门,帽檐模板分内外模、端模,内外模均由13块钢模组成,以线路中线为中心两侧均匀对称布置,钢模之间采用M22螺栓连接,内外模通过φ20拉杆固定,拉杆环向间距2m,外套PVC管。内模的精确定位是帽檐模板施工的关键。模板施工时,先安装帽檐拱顶处的1#模板,按轮廓线点位依次安装两侧1#-7#模板,内外模安放完后及时整体线性复核调整。端模采用竹胶板,每块长度0.6-1.2m,预先加工成型,并预留好混凝土振捣窗口。内模以衬砌台车为支撑点,外模通过斜切段预埋的连接杆件和边坡作支撑点,内外模均采用φ50钢管及方木支撑进行加固。端模采用φ50钢管与方木连接在内外模的法兰上。
        ④混凝土的浇筑
        帽檐段模板及相应的预埋件检查无误后,方可浇筑帽檐段混凝土,帽檐段混凝土施工时,通过地泵依次从底向高分层对称均匀浇筑,过程中采取相应的措施控制好斜面混凝土浇筑的各项指标。同时保证混凝土的振捣密实,专人随时观察混凝土、模板偏压跑模现象,拆模后加强混凝土的养护,确保混凝土外观质量美观大方。
        结束语
        帽檐(斜切式)洞门是目前高速铁路隧道一种常采用的隧道洞门,也在很多普通铁路隧道得到广泛应用,本文通过帽檐(斜切式)洞门模板、钢筋、混凝土施工的阐述,对帽檐(斜切式)洞门施工过程控制具有一定的指导意义。
        参考文献:
        [1]AutoCAD200在隧道洞门施工放样中的应用 边鹏飞
        [2]高速铁路隧道洞门的施工放样 张德莹,陈明长
        [3]高速铁路隧道斜切式洞门研究 龚彦峰
        [4]双线隧道洞门缓冲结构.杭长(隧)参07.中铁第四勘察设计院集团有限公司,2010.4
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