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  • 公司資訊

      仰拱是隧道結構的主要組成部分之一,它是隧道結構的基礎。它一方面要將隧道上部的地層壓力通過隧道邊墻結構或將路面上的荷載有效的傳遞到地下,而且還有效的抵抗隧道下部地層傳來的反力。實際上它是能承受地層永久荷載和路面臨時荷載(動荷載)的一種地基梁(板)。為此仰拱的受力狀態比較復雜。從國內外的交通隧道工程病害的實例來看,由于隧道仰拱結構的設計、施工原因,而出現隧道結構失穩,路面沉降開裂,翻漿冒泥病害的實例不在少數,甚至有的隧道在運營后因仰拱質量問題被迫將無砟軌枕改為有砟軌枕。為此在施做仰拱結構時必須精細,其結構物一定要符合規范和設計要求,選擇合理的仰拱混凝土施工工藝直接關系仰拱及填充混凝土質量是否達結構及功能設計要求,對減少隧道運營后行車安全事故及質量缺陷處理工作有重大意義,為此將目前采用的幾種仰拱混凝土施工工藝進行如下介紹。

    1、 全覆蓋仰拱模板施工

       特征是:仰拱模板架設后通過模板上開設的工作窗進行仰拱混凝土澆筑,完成仰拱混凝土澆筑后移開仰拱模板并架設中央水溝模板再進行仰拱填充混凝土澆筑。
     該工法由水電站引水隧道的全圓針梁臺車簡化而成,最早是施工單位在趕工期時將全圓一次襯砌改為分為 120°底拱及 240°邊頂拱襯砌兩次襯砌,改全圓針梁臺車為 120°底拱襯砌臺車,與 240°邊頂拱襯砌臺車進行施工,由于使用年代較早,具體時間及最早使用單位已不可考,其中 120°底拱襯砌臺車后來被用于鐵路隧道仰拱施工。其優點是結構簡單,有利于仰拱成型但缺點同樣突出,首先是結構重量大,其次由于模板覆蓋了混凝土,使混凝土的振搗需從模板上開的工作窗進行,受模板結構限制,工作窗的布置數量有限不能充分兼顧需要振搗的混凝土面,導致仰拱混凝土因振搗不充分存在氣孔,空洞露筋,混凝土離析,混凝土不密實結構強度不達標等質量缺陷,而且開閉工作窗過程繁瑣且布料時受工作窗位置限制不能靈活調整布料機構導致仰拱澆筑時間太長影響棧橋通行嚴重妨礙隧道開挖作業。

    2、半覆蓋仰拱模板施工

     

           特征是:模板就位后先放下翻轉模板澆筑仰拱混凝土,翻轉模板之間鏤空段采用人工攤鋪,在仰拱混凝土澆完后收起翻轉模板并架設中央水溝模板后澆筑仰拱填充混凝土。
        該工法最早由成都鑄信建筑工程技術開發有限公司在傳統的簡易棧橋仰拱施工法的基礎上經模塊化,集成化改進后推出,2014 年在“京沈高鐵”中鐵 4 局 4 工區朝陽隧道首次使用并優化,之后因其重量輕使用簡單等優點,逐漸為施工單位廣泛采用,但存在如下缺點:1,仰拱中部約 7-8 米寬由于沒有模板定型,襯砌后的仰拱混凝土沒有弧度為平面,成型質量差;2,由于仰拱底部澆注速度塊在交邊墻時需等混凝土初凝時間不容易控制易形成施工縫;3,澆筑時在收起翻轉模板的情況下可將仰拱與填充混凝土一次性澆筑,施工中存在偷工不按規范施工的情況,會產生仰拱質量隱患。

    3、仰拱縱向滑模施工
      特征是:模板架設后縱向軌道上的滑模沿隧道軸線前后滑移同時向滑模下方的開放空間澆筑并振搗仰拱混凝土,仰拱混凝土完成后移開模板并架設中央水溝模板進行仰拱填充混凝土澆筑。

      該工法最早用于水電站引水隧道斜坡段平直隧道底部混凝土施工,武警交通總隊 2011年嘗試應用于四川省西昌市錦屏電站四條十八公里的引水隧道,該隧道為直徑 11.2 米,底部成圓弧形,實驗中由于縱向滑模澆筑時間長,仰拱與邊墻基礎間容易形成冷縫,由于滑動模板下沒有形成的封閉澆筑空間,振搗時在重力作用下需靠混凝土的粘性維持形狀,所以為保證仰拱成型,對混泥土配比要求高,振搗位置及振搗時機的把控要求苛刻,工人操作難度大,該工藝最終沒能驗收通過。其后有施工單位嘗試應用于鐵路隧道仰拱施工但因為上述缺陷,現場使用效果同樣不理想。


























    4、仰拱橫向滑模施工

      

      特征是:模板架設后環軌上的滑模由隧道中心線向隧道左右兩側滑移,同時從滑模上方向滑模下形成的封閉空間澆筑并振搗仰拱混凝土,仰拱混凝土完成后移開模板并架設中央水溝模板進行仰拱填充混凝土澆筑。

      該工法最早由中鐵十八局 2011 年應用于四川省西昌市錦屏電站的引水隧道,用于解決傳統仰拱施工工藝中模板易上浮、取芯不密實,排氣效果差,氣泡難以浮出,震搗難以到位,混凝土表面留有大量氣泡、蜂窩麻面,漏鋼筋等質量缺陷。
      成都科利特機械制造有限公司優化該工法后研制出“鐵路隧道仰拱攤鋪工藝”并在南玉高鐵(南寧到玉林)中鐵一局良睦隧道項目首次應用,經業主,設計,施工,監理單位與傳統仰拱施工工藝比較后得到高度認可,其后在渝黔高鐵、川南城際鐵路、渝昆高鐵、西康高鐵、川藏鐵路以及路外滇中引水等多個項目上得到成功運用。目前該工藝已成為川藏鐵路總公司四川公司管段內隧道施工質量控制項目的主推仰拱施工工藝。

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