黄土隧道边基线型质量控制 摘 要：以合铜高速西塔隧道仰拱施工为背景，探讨黄土隧道边基选用支架弧形模板实用性，以及对仰拱线型质量控制方法和施工技术利用现有资源对仰拱矮边墙弧形模板进行自行设计，有效提高了仰拱及衬砌结构的整体性，降低了工作量、简便了施工、提高了仰拱混凝土的外观质量关键词：矮边墙；弧形模板；质量控制0引言仰拱是隧道衬砌支护体系重要的组成部分，仰拱的支护性能与隧道衬砌整体支护体系有着密切关系仰拱结构包括仰拱和仰拱填充2部分，仰拱是隧道底部设置的与上部衬砌闭合成环、能够约束围岩变形、增加围岩稳定性的反拱形结构隧道仰拱病害诸如仰拱鼓起开裂、衬砌结构破坏、路面翻浆冒水等，进而影响运营安全和隧道的稳定边基作为仰拱和隧道边墙的连接部位，对其线型和质量控制是目前施工技术的难点，也是当前如何提高仰拱施工效率，实现仰拱与仰拱填充的分层施工、有效控制质量一项技术研究课题[1]为此仰拱边基弧形模板和施工技术是保证仰拱施工质量的前提1.工程概况西塔隧道是合阳至铜川高速公路的重点控制性工程，隧道设计为双线分离式隧道，左线起讫桩号ZK136+650-ZK138+990，全长2340m，右线起讫桩号K136+775-K139+055，全长2280m，均属于长隧道。
西塔隧道属残塬沟壑地貌，地形起伏不大，海拔高程在1058～1210.5m， 隧道探孔表明未发现明显地下水脉，最大埋深155m,最小圆曲线半径1300m,最大圆曲线半径3200m，左右线洞内路面均为-1.6%下坡， V级围岩主要为离石黄土，其中洞口段S-Va级为浅埋段，IV围岩主要为砂岩地层，局部有泥质夹层2.弧形模板在黄土隧道中的应用2.1边基支架弧形模板设计边基支架弧形模板由支架系统、丝杆调节系统、弧形钢模等组成其特点是，弧形模板采用可调节丝杆与纵向支架连接，纵向支架由配重大梁和起吊架组成，通过可调节丝杆定位弧形模板，弧形模板采用6×2.5m钢模板，单模宽度1米，厚度4mm，丝杆纵向间距2米，在模板弧形纵向设置每个0.64米设置横梁其中大梁和丝杆的选用计算如下：2.1.1大梁选取梁上的荷载为：q=FL=26.4×0.8=21.12KN/mF-混凝土的侧压力L-横梁之间的最大水平距离横梁实际需要的荷载为21.12KN/m×1.2=25.34KN/m通过对工字钢的承重荷载对比分析，最终选定采用I40a工字钢作为支架主体材料2.1.2丝杆选取丝杆承受的压力为P=F.A=26.4×0.25×1.96×0.64=8.28kN式中 P—模板顶杆承受的压力（kN）；F—混凝土的侧压力（N/m2），计算为26.4kN/m2；A—模板顶杆分担的受荷面积（m2），其值为A=a×b；a—模板顶杆的横向间距（m）；b—模板顶杆的纵向间距（m）。
丝杆承受的拉应力为σ=P/S=8.28×103/3.14×7×10-4=3.8MPa<[σ]=130MPa式中S—拉杆的截面积,πd2/4m2边基支架弧形模板2.2边基支架弧形模板施工线型控制2.2.1边基支架弧形模工作原理通过可调节丝杆与大梁连接作为边基弧形模板的支架，模板间通过螺栓连接拼装成一个整体，并在弧形模板纵向设置纵梁增加模板的刚度，在浇筑过程中由模板自重和支架系统来抵抗上浮力仰拱中部弧形半径大，无需设置模板控制线型，混凝土自仰拱中部向两侧浇筑，通过设计低塌落度混凝土和浇筑速度控制仰拱弧形，浇筑至模板下缘后，混凝土从边基顶部入仓浇筑，仰拱混凝土强度达到要求后，通过缩短丝杆长度，采用大梁上手拉葫芦提升模板来达到拆模的目的，仰拱填充浇筑完成后，利用大梁吊装架吊装至下一组仰拱处2.2.2施工工艺隧底开挖及清理→仰拱栈桥吊装→工字钢安装→仰拱喷射砼→砼养护→防排水施工→绑扎仰拱衬砌钢筋→支架模板吊装→安装止水带→浇筑仰拱砼→砼养护→立仰拱填充模板→仰拱填充混凝土施工→砼养护2.2.3仰拱边基支架弧形模板施工工艺(1)仰拱初支混凝土施工完成后，先测量放样，确定仰拱端头位置、边基内侧边线位置及边基混凝土顶面标高，安装仰拱端头模板及止水带并加固。
2)安装边基土工布及防水板，纵环向排水管安装3)根据测量放样点位，通过支架弧形模板大梁起吊架吊装至设计位置4)吊装至设计位置后，开始通过手拉葫芦降低模板至边基处，将丝杠安装至弧形模板上，通过调节丝杠长度进行精确定位5)安装边基纵向止水带，再次进行测量复核弧形模板位置，准确无误后进入下道施工程序6)报检合格后进行仰拱混凝土浇筑，浇筑至边基位置时暂停约0.5h后再浇筑边基混凝土7)待混凝土强度满足要求后，缩短丝杆长度，拆除丝杆与模板连接，利用手拉葫芦提升模板，使弧形模板与混凝土面分离，确保模板最低点位置在仰拱填充面以上8)安装仰拱填充模板，浇筑仰拱填充层混凝土，仰拱填充采用整体式一次性浇筑完成，仰拱填充层收光抹平9)填充混凝土强度满足设计要求后，拆除仰拱填充端模，吊装边基支架弧形模板至下一循环3质量控制技术3.1边基弧形模板质量控制仰拱边基弧形模板必须具有足够的强度和刚度，进场后必须经检查验收且验收合格后方可使用[3]进场材料应具有出厂合格证或材质报告，并经试验室检验合格后方可使用仰拱施工前应编制专项作业指导书、技术交底，并对现场作业人员进行培训考核，考核合格后方可上岗所有操作人员必须严格按技术交底内容执行，要求特种作业人员必须持证上岗。
严格执行规范、标准，按设计要求进行控制施工，把施工质量放在首位，精心管理、精心施工，确保施工质量合理配备施工机械，做好机械设备的定期保养，使机械设备处于良好的工作状态建立质量保证体系，使施工过程中的每一道工序，每一个部位都处于受控状态3.2仰拱质量控制仰拱施作采取防干扰临时栈桥做为通道，以保证掌子面正常施工Ⅴ级及以上围岩仰拱每循环开挖长度不得大于3m，不得分幅施作；仰拱与掌子面的距离：Ⅳ级围岩不得超过50m，Ⅴ级围岩不得超过40m；仰拱及填充施工方法如下:1)仰拱底部设有初期支护地段首先施作初期支护，然后施作仰拱及填充仰拱砼及填充砼施工时砼采用洞外集中拌合，砼运输车运送砼至浇筑地点，插入式振动棒振捣；模板为钢模板填充采用定型加长模板，分左右幅施工2)对要施工地段仰拱的基底先进行清理，然后立模进行混凝土浇筑仰拱浇筑由中心向两侧对称施工，利用自制滑槽下料，混凝土采用插入式振捣器，保证混凝土施工质量3)浇筑仰拱及隧道填充混凝土时，采用运输车将混凝土运至仰拱平台，向中间及两侧倾倒，或直接用混凝土输送泵送至仰拱模板内采用人工摊铺混凝土，插入式振动棒振捣仰拱混凝土入模采用自制溜槽，分层均匀下料，插入式振动棒振捣，表面采用滚杠及铝合金刮尺整平，木抹收面，确保表面平整、粗糙，横坡、纵坡与设计一致。
4)混凝土浇筑完毕后，进行自然养护或洒水养护，达到可以通行运输车辆的强度，然后拖移平台进入下一个仰拱施工4边基线型质量控制效果通过边基支架弧形模板的应用，仰拱边基混凝土质量密实度得到提高，线型顺畅，取得了良好效果，显著提升仰拱施工质量的设计初衷4.1边基支架弧形模板加固效果边基支架弧形模板4.1边基弧形成型效果边基成型效果4.3无损检测雷达探测效果图雷达检测波形图5结语支架弧形模板技术简单，可进行现场制作，材料因地制宜施工方便、灵活机动、有利于现场施工组织安排，支架弧形模板配合简易仰拱栈桥可进行仰拱衬砌多作业面平行施工当前隧道仰拱与仰拱填充实现分开浇筑，这对仰拱施工又提出了更高的技术要求从工程应用实施效果表明，边基支架弧形模板的应用，有效提高了仰拱及衬砌结构的整体性，降低了工作量、简便了施工、提高了仰拱混凝土的外观质量，表明边基支架弧形模板可在同类工程中推广应用参考文献：[1]辛杰.定型钢模板在隧道仰拱混凝土施工中的应用[J].铁道建筑，2013（1）：79-82.[2]蒋立群.新型组合弧形钢模板在高速铁路隧道仰拱整幅施工中的应用[J].中国建筑金属结构，2013（15）：117-118.3. 赵广平.新型组合弧形钢模板在高速铁路隧道仰拱整幅施工中的应用[J].隧道建设，2010（12）：15-18.4. 董道海.铁路客运专线仰拱长栈桥施工技术[J].铁道工程学报,2007,(z1):306-308.5. 王军涛.太行山隧道8#斜井工区仰拱栈桥施工技术[J].隧道建设,2007,(z1):49-51.6. 靳跃进.铁路隧道仰拱施工控制[J].山西建筑,2009,(6):340-341.. -全文完-。