雷 崗

(中化學(xué)南方建設(shè)投資有限公司 江西 贛州 341000)

一、高鐵隧道拱墻二次襯砌封端工藝的創(chuàng)新思路與發(fā)展

高速鐵路隧道二襯環(huán)向施工縫防水具有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高、影響因素多、難以控制等特點(diǎn)，是整個(gè)防水系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)工藝中，二襯臺(tái)車端模采用木模拼裝，中間部位埋設(shè)的環(huán)形止水帶采用鋼筋彎夾固定，成型效果達(dá)不到要求。木端模板間隙大，漏漿非常嚴(yán)重。在混凝土澆筑過(guò)程中，混凝土二襯環(huán)向施工縫易堵塞，中環(huán)向止水帶在混凝土澆筑過(guò)程中易受干擾、位移。施工縫防水達(dá)不到效果，后期容易出現(xiàn)不同程度的漏水、滲水等現(xiàn)象。對(duì)電氣化鐵路的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)較大的隱患，同時(shí)滲漏水處理亦是地下工程面臨的難題之一。

針對(duì)諸多問(wèn)題，在施工中，通過(guò)探索、實(shí)踐和改進(jìn)二襯砌端封工藝，采用雙鉸可逆鋼端模，大大的提高了環(huán)向施工縫防水功能和效果。雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模通過(guò)內(nèi)外層弧形鋼模夾固中埋式環(huán)向止水帶，采用雙鉸接兩次翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)拱墻襯砌封端效果，中埋環(huán)向止水帶的安裝位移和變形的徹底消除，保證安裝質(zhì)量；密封端嚴(yán)密，不漏漿，保證襯砌環(huán)向施工縫的施工質(zhì)量；封端是通過(guò)翻兩次實(shí)現(xiàn)的，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模工藝通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次觀摩學(xué)習(xí)，目前已在云桂鐵路(云南段)的隧道施工中廣泛應(yīng)用。

二、工程概況

天星隧道為雙線隧道，全長(zhǎng)6550m，該地屬構(gòu)造侵蝕低中山溝谷及盆地堆積地貌，主體山脈走向以南北向?yàn)橹?，東西向次之，線路垂直主體山脈走向，總的地勢(shì)是北西高、東南低，地形起伏不大。

隧道位于華南褶皺帶滇東南褶皺系丘北-廣南褶皺叢中。位于南嶺巨型復(fù)雜緯向構(gòu)造帶和滇越巨旋扭構(gòu)造體系的西部。構(gòu)造線由北西或北西向東西向、弧形及北東向逐漸變化。

隧道主要通過(guò)古勒向斜及干龍?zhí)侗承薄^(qū)內(nèi)屬南丘河水文地質(zhì)單元，為地表水分水嶺地段，屬地下水補(bǔ)給、徑流區(qū)。地表水不發(fā)育，僅見(jiàn)少量溪溝及含水洼塘，地下水由北、北東逕流，最終排于南丘河。

在隧道二次襯砌施工中，傳統(tǒng)工藝中，二次襯砌臺(tái)車端模采用木模板拼裝，止水帶采用鋼筋彎夾固定，成型后的效果不理想；木端模間隙大，混凝土澆筑過(guò)程中漏漿嚴(yán)重二次襯砌環(huán)向施工縫易壓實(shí)不到位，混凝土澆筑過(guò)程中環(huán)向止水帶易受干擾并位移，施工縫防水效果不好，后期易出現(xiàn)不同程度的漏水、滲水，這給電氣化鐵路的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了很大的隱患。采用雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模，保證了二次襯砌環(huán)向施工縫的施工質(zhì)量和防水效果，為以后的施工提供了保證。

三、雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模施工技術(shù)

(一)施工方案

根據(jù)隧道的設(shè)計(jì)半徑和襯砌厚度，用工字鋼將雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模彎成設(shè)計(jì)的弧度，焊接5mm鋼板作為內(nèi)外弧形端板，內(nèi)外弧形端板鉸結(jié)連接形成可翻轉(zhuǎn)的鋼端模。利用鋼支撐及絲桿加固，鋼端模與初支基面間隙采用調(diào)節(jié)木板封堵，利用內(nèi)、外層模板上固定環(huán)穿入鋼管，輔以木楔子加固，實(shí)現(xiàn)襯砌堵頭模板密封。止水帶設(shè)置在內(nèi)、外層弧形端板之間，實(shí)現(xiàn)止水帶平鋪。

(二)施工工藝流程

臺(tái)車行走定位→安裝背貼式止水帶→翻轉(zhuǎn)鋼端?！惭b中埋式止水帶→加固鋼端?！幚礓摱四Ｅc初支間隙→澆筑二襯混凝土→拆?！疬M(jìn)入下一循環(huán)

(三)施工方法

鋼端模采用I20b工字鋼彎曲成型后焊接5mm厚鋼板制作，因兩側(cè)仰拱預(yù)留鋼筋影響，下部不考慮安

裝鋼模，每一套端頭模板由上下兩層模板各25節(jié)組成，每節(jié)長(zhǎng)1m，上層模板與下層模板、下層模板與臺(tái)車均通過(guò)銷釘連接，形成鉸接模式，成功實(shí)現(xiàn)模板二次翻轉(zhuǎn)。

每組組合模板由內(nèi)外弧形模板、兩個(gè)絲杠、兩個(gè)鋼架固定。鋼支撐垂直焊接在臺(tái)車端模板肋板上。絲杠通過(guò)銷釘與鋼支架和耳夾連接。安裝止水裝置后，擰緊絲杠，將每組組合模板填滿。內(nèi)襯臺(tái)車邊緣預(yù)留3cm做標(biāo)記安裝完成后，復(fù)合模板下緣應(yīng)與模板對(duì)齊。同時(shí)定位吊耳位置，將吊耳與臺(tái)車焊接固定，用銷釘與組合模板連接。銷釘既能起到翻動(dòng)和承重的作用，又能保證止水的安裝和模板關(guān)閉后的固定。組合模板由臺(tái)車頂部中部向兩側(cè)對(duì)稱安裝。

圖一 鋼模板加工尺寸圖

雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模施工由三步組成，施工流程見(jiàn)圖2。

圖2 施工流程示意圖

具體施工步驟如下：

1.臺(tái)車走行定位

測(cè)量放樣完成后，走行襯砌臺(tái)車，調(diào)整至設(shè)計(jì)斷面。

2.安裝背貼式止水帶

襯砌有結(jié)構(gòu)鋼筋段，利用結(jié)構(gòu)鋼筋將背貼式止水帶固定至防水板表面；襯砌無(wú)結(jié)構(gòu)鋼筋段，采用單獨(dú)設(shè)置一根環(huán)向鋼筋將背貼式止水帶固定至防水板表面，鋼端模翻轉(zhuǎn)完成后可將該環(huán)向鋼筋拆除。

3.翻轉(zhuǎn)雙鉸接鋼端模、安裝中埋式止水帶

首先由拱頂正中一塊鋼端模開(kāi)始，將中埋式止水帶懸掛在臺(tái)車邊緣，翻轉(zhuǎn)內(nèi)層弧形鋼模，將中埋式止水帶平順的置于內(nèi)層弧形鋼模頂面，翻轉(zhuǎn)外層弧形鋼模，安裝絲杠支撐鋼端模；然后按照上述方法左右對(duì)稱翻轉(zhuǎn)鋼端模、安裝中埋式止水帶，直到安裝完成。

4.加固鋼端模

利用調(diào)節(jié)絲桿加固內(nèi)外層鋼端模，每節(jié)合頁(yè)式內(nèi)外層弧形鋼端模用2根絲杠和2根鋼支撐加固支撐，絲桿與鋼支撐和鋼端模間采用鉸接連接。

5.調(diào)整鋼端模與初支間隙

由于實(shí)際開(kāi)挖輪廓與設(shè)計(jì)輪廓存在一定偏差，部分二次襯砌厚度大于設(shè)計(jì)厚度，使得外鋼端模無(wú)法完全抵靠在一次支撐基面上。木板要根據(jù)縫隙大小塞緊，模板上的耳釘要穿鋼管，木板要用木楔固定，保證端模的密封。

6.澆筑二襯砼

7.拆模后進(jìn)入下一循環(huán)

待混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模要求后，先松動(dòng)固定鋼管，去掉調(diào)節(jié)木板，然后松動(dòng)絲桿翻轉(zhuǎn)外層鋼端模，使之脫離砼面；最后翻轉(zhuǎn)內(nèi)鋼端模。拆模完成后，對(duì)鋼端模板進(jìn)行打磨和涂油，為下檔襯砌做好施工準(zhǔn)備。

四、雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模施工優(yōu)勢(shì)

1.雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模利用定制弧形鋼模板翻轉(zhuǎn)法封端，模板縫隙嚴(yán)密；鋼端模鉸接在襯砌臺(tái)車模板的邊裙上，通過(guò)鉸接保證翻轉(zhuǎn)，利用鋼支撐及絲桿加固，保證了封端的加固質(zhì)量，利用內(nèi)外層弧形鋼端模夾固中埋式止水帶，保證了止水帶安裝的平順度和外露寬度；內(nèi)外層弧形鋼端模均采用鉸接連接，安裝、拆除均采用翻轉(zhuǎn)，無(wú)需拆除倒運(yùn)。

2.襯砌鋼端模施工提高了二次襯砌止水帶的安裝質(zhì)量。將固定止水帶的木模板雙向扭轉(zhuǎn)改為單側(cè)彎曲，方便快捷、省力。止水帶露出一半，安裝質(zhì)量一覽無(wú)遺。對(duì)木材的需求大大降低了，具有非常明顯的環(huán)保節(jié)能效果。消除了隧道二次襯砌止水施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題缺陷，提高了隧道施工中效率和技術(shù)水平，為同類工程的施工積攢了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。提高隧道施工的防水質(zhì)量，減少質(zhì)量隱患和通病，提高了社會(huì)效益。襯砌鋼端模的嚴(yán)密性減少了混凝土澆筑過(guò)程中混凝土的滲漏水，有效地提高了混凝土的施工質(zhì)量。

五、質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.預(yù)埋止水帶中心線應(yīng)與施工縫中心重合?；⌒文０灏惭b時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)調(diào)整及準(zhǔn)確定位，最大安裝偏差不應(yīng)超過(guò)30mm；止水帶應(yīng)牢固平直，不得扭曲或損壞。

2.拆模前，下一檔二襯鋼筋需留出3排鋼筋暫不綁扎，拆模后可利用臺(tái)車作業(yè)平臺(tái)補(bǔ)綁。

3.振搗靠近止水帶的混凝土，嚴(yán)格控制振搗沖擊力，防止破壞止水帶或出現(xiàn)“跑?！鼻闆r。

六、結(jié)束語(yǔ)

1.雙鉸鋼端模技術(shù)可以提高隧道襯砌環(huán)向施工縫的施工質(zhì)量，保證止水帶施工過(guò)程中的安裝質(zhì)量，有效防止二次襯砌環(huán)向施工縫漏水、滲水的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

2.采用雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模工藝，鉸接翻轉(zhuǎn)減少了拆除后模板上下倒運(yùn)的工作，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼端模的實(shí)踐、應(yīng)用，對(duì)適應(yīng)現(xiàn)代要求高、工藝新的鐵路建設(shè)有著積極的意義。鋼模板組合具有一定可調(diào)整性，一套模板可實(shí)現(xiàn)連續(xù)兩級(jí)圍巖襯砌端頭加固需求，短期成本略高于傳統(tǒng)的木模系統(tǒng)。鋼模板利用時(shí)間長(zhǎng)，可多次周轉(zhuǎn)，從整個(gè)工程項(xiàng)目分析，成本相當(dāng)，而且有效解決了止水帶施工中的安裝質(zhì)量問(wèn)題。雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼模板及止水帶安裝新工藝操作具有一定難度。不具有傳統(tǒng)工藝的隨意性，安裝較木模板更為快捷，提高了時(shí)效性。采用雙鉸接可翻轉(zhuǎn)式鋼模板安裝止水帶，定位更加準(zhǔn)確，安裝質(zhì)量明顯提高。徹底消除了止水帶安裝移位、扭曲現(xiàn)象，減少了施工對(duì)止水帶的破壞。有效解決了木模封端“跑?！钡碾y題。通過(guò)對(duì)二襯端模及止水帶安裝工藝的改進(jìn)，隧道防水效果明顯，未發(fā)現(xiàn)襯砌表面及施工縫有滲漏及潮濕現(xiàn)象。