实例分析隧道拱部裂缝加固

　　摘要：本文作者结合工程实例，介绍了某隧道拱部裂缝病害整治过程及施工工艺。
　　关键词：隧道；拱部；裂缝；加固
　　
　　施工天窗时间短、隧道长度长、病害距隧道进口远，给隧道病害整治工作带来了极大的困难。本文主要介绍了某隧道线隧道拱部裂缝病害整治的施工经验，包括施工方案、施工工艺流程、施工步骤等方面的内容，为今后整治同类病害积累了经验。某隧道长4363米，隧道拱部裂缝病害位置在距进洞口+1072—+2378段范围内。该区间内施工天窗时间短，隧道长度长，病害距隧道进口远，给隧道病害整治工作带来极大的困难。因此，如何有效组织施工是病害整治的关键所在，也是施工必须解决的首要问题。
　　1病害介绍
　　某隧道全长4363米，施工地段地质情况复杂，围岩节理破碎。距进洞口+1072—+2378段隧道拱顶混凝土衬砌裂缝严重，且混凝土拱顶局部开裂，掉落混凝土碎块，危及行车安全。
　　2方案制定
　　按照设计单位对该段病害整治文件要求，距洞口+1072—2378段，首先采用钢拱架临时支护加固。临时钢拱架与隧道衬砌间隙用枕木头或薄木片镶嵌支撑加固密贴，使钢拱架能完全承受隧道衬砌的压力，保证线路行车安全。然后采用镶嵌钢拱架与洞顶挂网喷锚混凝土的方法进行永久性加固。
　　3施工工艺流程
　　依据设计文件现场确定临时拱架位置→实测每个临时拱架位置处的洞身混凝土轮廓状况→依据实际测量尺寸数据放每个临时钢拱架大样图→依据所放大样图制作加工临时钢拱架（根据施工条件拱架可为五节：即拱腿、拱腰、拱顶、拱腰、拱腿）→安装拱腿→架立拼装拱圈→枕木头或薄木片紧密镶嵌拱圈架与隧道衬砌间隙→依据设计文件放样并制作永久性加固钢拱架→在安立永久性钢拱架位置处凿槽→镶嵌固定钢拱架洞顶挂钢筋网片→喷射锚固混凝土→打眼压浆。
　　4施工步骤
　　4.1施工前准备
　　4.1.1按照铁路局下发的《营业线施工安全管理实施细则》，与有关站段签定安全施工配合协议，要求供电段配合单位及时安排接触网工区降低承力索的高度。
　　4.1.2利用行车间隙时间，确定钢拱架安装位置，标出钢拱架的安装位置线，整理人行道、水沟、电缆槽管路等，清理好钢轨拱架底脚。
　　4.1.3利用施工天窗点在钢拱架安装位置两侧边墙上钻孔，预埋固定件。预埋件的外露部分不得侵入最小施工限界。
　　4.2钢轨拱架制作
　　4.2.1临时钢拱架制作必须按照加固断面的实测数据进行加工制作，永久钢拱架制作按设计图纸尺寸进行制作加工。
　　4.2.2制作时，先在平整的水泥地面上放出大样。
　　4.2.3根据弯制弧度制作一个钢轨弯制台，利用弯制台将钢轨弯制成符合弧度要求的形状。
　　4.2.4钢拱架成型后必须与水泥地面上的大样图进行校验，验收合格后方可安装使用。
　　4.3施工作业台车的搭设
　　搭建拱架施工作业台车脚手架时，必须严格按照机车车辆限界进行搭建。进出作业场地由轨道车牵引。
　　4.3.1搭建轨道车平板上拱架施工作业台车脚手架时，必须选在无电区进行，如若有电，必须与有关部门联系停电后，再进行搭建作业。
　　4.3.2轨道车可选择离施工点最近，按车务部门有关规定能存放、停留车辆的车站作为发、接车站，封闭点时运行至施工地点，施工完毕放回车站。
　　4.3.3轨道车的存放，轨道车按路局的有关规定进行存放。
　　4.4临时钢拱架架设
　　钢拱架安装架设必须在封锁区间内施工。利用施工天窗封锁点时，必须按照《铁路工务安全规则》进行施工防护。按照铁路局下发的《营业线施工安全管理实施细则》有关规定，配合单位的配合人员到场后方可开始作业。钢拱架架设后，应认真检查施工限界，符合限界要求，达到放行列车条件后方可开通线路，放行列车。架设采用钢拱架作业车配合人工架设。
　　4.4.1边立柱的架设
　　利用施工天窗时间封锁施工区间，并按《铁路工务安全规则》要求设置驻站和工地防护。供电段配合施工人员要好电调停电命令，接好地线，通知开工后，将钢拱架底脚放在立柱底脚位置处，人力固定底脚。提升钢拱架，调整方向、距离，使钢拱架就位，用铁线将立柱与固定锚杆联结牢固，钢立柱底脚应互相联结，纵向垫木用扒锯钉牢，保证钢拱架立柱稳定。
　　4.4.2拱顶安装
　　4.4.2.1拱顶安装时必须在施工天窗封锁点内进行。使用拱架施工作业台车，配合人工架设，钢拱架由轨道车运进隧道安装拱架的地点。供电段配合施工人员，要好电调停电命令，接好地线通知开工后，将拱架抬到作业平板车上，然后人工安装。先安装拱角，最后安装拱顶。
　　4.4.2.2两侧钢拱架均就位后，调整钢拱架使顶部对正，上好夹板，临时拱架的底脚垫好抄手木楔。钢拱架与衬砌间的空隙用木楔填充塞紧。钢拱架底脚与基底间用水泥砂
　　浆填塞密实。
　　4.4.2.3重复上述作业，架设第二排钢拱架。
　　4.4.2.4两排钢拱架间，用钢筋螺杆拉紧，并撑紧木杆。已架设钢拱架排数较少时，最外排的两个钢拱架可用斜木支撑，防止变位倾倒。但斜木支撑必须与隧道边墙紧切，固定牢固，确保线路开通后的行车安全。
　　4.5隧道永久加固
　　4.5.1利用临时钢拱架安全支护的保护作用，在临时钢拱架中间，隔三榀临时拱架开一榀永久拱架沟槽。沟槽的几何尺寸，严格按照设计要求施工。
　　4.5.2沟槽按要求凿好，经检查合格，立即安装永久钢拱架。拱架安装到位后锚杆固定，预留好挂网铁件。沟槽用喷射干硬性细石混凝土的方法进行填充加固。
　　4.5.3依次循环，直至永久钢拱架沟槽凿除、拱架安装完毕。
　　4.5.4待干硬性细石混凝土强度大于百分之八十以上时，拆除临时钢拱架，依据设计文件，在挂网加固范围内，按设计要求的厚度尺寸，凿除挂网范围内的原隧道混凝土表面。表面凿除合格后，按照设计数量、孔径、深度要求，打挂网锚杆孔，并锚固锚杆。
　　4.5.5按设计要求制作的钢筋网片，依据隧道的形状，把钢筋网片挂在凿除过的混凝土表面上，利用锚杆的固定作用把钢筋网片焊接牢固，保证线路开通后的行车安全。
　　4.5.6按设计喷浆厚度，在挂网处喷射干硬性细石混凝土。
　　4.5.7待干硬性细石混凝土强度大于百分之九十五以上时，按照设计要求，在喷射细石混凝土的范围内，打压纯水泥浆的孔眼，对原隧道衬砌的混凝土墙后进行压浆处理，压浆压力达到设计要求压力时为止。
　　4.5.8供电段配合人员按照有关要求恢复承力索到标准高度位置。
　　4.6清理施工现场
　　4.6.1处理压浆孔表面，使施工范围内的混凝土表面美观。
　　4.6.2清理施工现场的杂物，整理、养护线路。
　　4.6.3恢复施工时被损污的各种标志，要求正确、齐全、清晰、美观。
　　6结论
　　原隧道加固时拱圈制作是依照竣工文件所标注尺寸进行加工制作，拱圈制作成型后安装部位的误差大，不易密贴；采用现场实测尺寸后，按照实际测量尺寸制作的拱圈，安装时比较密贴，受力均匀，支撑效果好。按照该工艺流程施工，工地的施工防护、安装拱圈、凿槽、挂网、喷射混凝土、打眼压浆等作业有序，组织严密，能较好地保证行车和施工安全，工期、质量、经济效果十分明显。
　　参考文献：
　　[1]朱永全.隧道工程[M].北京:中国铁道出版社,2007.
　　[2]林才奎.复杂地质条件下隧道施工安全和保障技术[M].北京:人民交通出版社,2010.

《实例分析隧道拱部裂缝加固》

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