浅谈铁路行车线隧道明洞施工技术

李怀甫

摘 要：铁路行车线隧道明洞建设存在建设难度大、工程现场受限、劳动量集中、时间短、行车稳定等主要问题，对于这些难题，文章制定专项计划，提出了移动式拱架竹板块明洞衬砌建设方法，阐述了明洞的施工技术。

关键词：铁路行车线；隧道明洞；建设技术；拱架竹模板

中图分类号：F540 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0111-01

在现有铁路隧道行车线明洞建设中，采取分段建设、拱段滑模建设的方式，可降低使用运输天窗施工的工期，突破了模板支撑受限和反复拆装的情况，把不稳定因素减少到最低程度。另缓解对通车的影响，确保了列车运行安全，还节约了建设费用，提升了建设质量，为现有铁路隧道行车线明洞建设积累了较多的经验。

1 隧道概况

某铁路，处在进口段K980+130.3-K980+180.3位置，整个长度是50米。这个区域地质表面是粉质黏土和煤层，基岩是炭质页岩，整个风化层为1-11米，下部是弱风化层，岩层遭到结构影响较大，风化严峻，岩层破碎嚴重。但是，受到大暴雨的作用，隧道出口仰坡大范围滑落，泥石流遮蔽隧道出口段外线路75米多，导致该条线中断通车173.46小时。通过处理恢复通车后，为了让这个位置的滑坡获得完全处理，最后在隧道出口位置建设明洞，同时在隧道出口仰坡路面增加抗滑桩与截水槽。

2 抗滑桩施工难点

（1）施工空间狭小。孔底打孔施工人员一直处于吊物底端施工，孔底范围有限，容易受到物体撞击；打孔施工人员上下桩极易失稳出现坠落。（2）施工环境繁杂。抗滑桩最大面积是3×4m，深度最大为35米，因为边坡失稳，打孔阶段市场会意外发生塌方。伴随孔深的加大还将产生缺氧和严重缺氧，而且还会碰到致命的有害物质。（3）工期紧张，施工人员作业强度大，极易由于疲劳施工造成损伤。

3 明洞规划

按照地质环境与现有铁路状况，规划线路纵向坡度9.1%，曲线半径为500米，外轨超高0.13米，明洞净宽5.8米，中心净高6.71米，线路左边施工混凝土高式水槽，右边施工混凝土导线沟，0.9米厚整个基础是C25混凝土；墙体下宽2.4米，上宽1.2米，高位5.54米，其外边填实干砌片石，拱端钢筋混凝土增厚到0.5米，都是C25混凝土。

4 主要工作方案和方式

（1）施工计划。为了保证现有铁路隧道通车稳定，施工中列车限速24.9千米每小时，线路外边超高从120毫米减少到55毫米。明洞基础使用分段架空要求展开操作，拱端模板支护结构选择在边墙混凝土中预设P50钢轨部件，设走行钢轨支护Ι10钢结构模块，钢拱架设置和拆除借助天窗时间施工。（2）抗滑桩施工方法。1）测绘放线。根据测量管理网信息与平面分布图，明确好桩位轮廓线，撒石灰线当做桩孔施工几何线。2）人工打孔。第一节桩孔要由上至下逐步进行，先挖中间部分的土方，在扩展到周围。煤层挖土深度不能超过1.0米，松软土质不能超过0.5米，禁止超挖。挖出的土方立即运走，不能堆积在孔旁。3）锁口施工。按照标准的要求，抗滑桩锁口护壁厚度是50厘米，锁口2米范围内护壁厚度30厘米，锁口2米之下护壁厚度为20厘米。并根据设计需要在全部护壁混凝土内增设钢筋，上下钢筋接头焊接衔接。4）线路加固建设。明洞总体基础建设之前，要对现有铁路实施分段加固。由1.3×1.3米打孔桩为承载基础，用P60钢轨束为纵托结构，P50钢轨束为横托结构，将线路架空。打孔桩分别安装在线路两边，桩中心线路里2.2米，顺着线路方位每3.6米安装一根，桩底小于明洞基础应不小于1米，为了避免曲线位置纵托结构移动，在桩上部预设两节短轨以加固纵托结构；纵托结构全长12.6米，采取U型抱箍绑紧，线路两边分别一束；横托结构长5米，选择ф6钢筋固定，各个枕木缝隙穿一组，使用绝缘胶垫板与模板支撑；每隔1.6米安轨距拉杆一根，同时在钢轨和纵托梁中安装拉撑。5）边墙建设。明洞边墙内壁使用大块总体钢模，外边选择木模，都以Ι10型钢作为加劲肋，里外模用M17对拉螺杆加固，混凝土浇筑前，根据规划预设纵、环向渗水管，同时在特定高度埋下P50部件。（3）抗滑桩施工处理技术。1）孔壁出现泥沙坍塌情况。若挖孔过程中出现轻微的沙塌情况，能够暂时用挡木板处理，然后用圆钢加固。若挖孔中出现大量的地下水渗透，护壁外围也出现大量泥沙塌落情况，混凝土护壁将会处在悬空状态，会出现断裂、脱落问题。出现这种现象，就需加强防护措施，在顶层护壁上增设吊耳，固定在地表木桩上，避免护壁脱落。2）水的处理方法。若挖孔时碰到地下水，少量渗透的话能够直接与挖土溺水一起调出；若渗水很多，经过在柱孔中挖大的集水槽，然后用潜水泵排出地下水；若水较大，就应该线降水，再挖孔的原则。

5 明洞洞体衬砌建设

（1）拱架生产设置。结合规划断面，测算拱架每个位置几何大小并实施放样，作业断面在规划的基础上增宽11厘米，起拱线提升6厘米，视为作业预留量；拱架外缘几何大小为作业断面减掉模板和方木厚度的差值；为了方便拱架安装，规划中拱架采用Ι10型钢冷弯生产，各个榀拱架是四个结构构成，拱腰位置使用法兰衔接，拱顶位置设计成夹板衔接，便于拱架调节和竣工后拆除。拱架生产一共11榀，间隔1.0米，以此安装长度10米，以线路纵向分为两个断面分层展开衬砌施工。拱架底脚安装在木枕上，同时使用粗圆木对称支护在轨枕两端，保证浇筑过程拱架稳定不变形。（2）模板生产施工。该隧道明洞规划成单压型曲墙衬砌。衬砌中模板使用镜面板配置支护方木安装，由拱顶位置对称朝边墙两边操作，并借助小铁钉和方木衔接；外膜利用规范钢模板施工，间缝使用ф16螺栓处理。模板施工完成后检验其缝隙、平整度和几何大小；在模板外边搭建双排钢管架施工结构。衬砌钢管ф23主筋距离250毫米，ф14布局筋距离334毫米，净维护层40毫米，钢筋施工是根据设计标准预设沟、槽、管孔和预设部件。（3）混凝土浇筑。混凝土浇筑前应敷设一层厚为20毫米好30毫米的水泥砂浆，在水泥砂浆结固之前浇筑第一层混凝土。使用容量为1m3的料斗由运输车接混合物，借助吊车吊送至桩孔口，顺着事先设计好的串筒下落至浇筑面。需要串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不能大于1米，使用分层浇筑，层厚不能超过40厘米。（4）隧道台车安装程序。首先要平整现场、安装钢轨。衬砌台车设置质量优劣，和现场平整度有直接联系，安装钢轨长25米，两根钢轨顶部标高偏差在3毫米左右。其次，设置底端两边纵梁。使用小吊车吊装人工辅助施工，晚装结束后，两边纵梁的顶部应重新抄平检验，保证纵梁顶部在相同的水平面，为上部框架的安装提供基础保障。再者，设置龙门架。使用钢丝绳在龙门架顶端中间和吊车钢丝绳困在一起，应让顶梁和吊车臂离50厘米左右间隔。提高吊车臂，把第一榀龙门架离地表，使用龙门架的自由移动，人工配台转移龙门架，使之就位，设置在底端纵梁上，固定好连接螺栓。（5）拆掉模板。拆掉模板时要由专业指导防护，操作方式为：使用移动运行轨塔梯，手动拆掉拱架夹板后，人员移动拱架；因为受到模板拱形变化与方木的影响，在拆掉两榀结构后，人工选择木头木楔处理方木和模板，手工运输到洞外。

6 结语

通过对具体的铁路隧道明洞在不间断通车的情况下正常完成建设工作的案例分析，对这个施工技术进行了研究，并出现了隧道通车线不间断通行的低费用隧道明洞建设工法。这个方法在以后的工程建设中将会取得广泛的应用与长远的发展。

参考文献

[1]何金刚.紧邻铁路既有线隧道明洞深基槽石方开挖控制爆破施工技术[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2014（S1）：105-109.

[2]董振杰.既有电气化铁路隧道明洞接长施工关键技术及经济分析[J].铁道建筑技术，2016（08）：124-127.