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摘要：随着我国社会经济的不断发展，也促进了高速铁路的迅速发展。我国高铁隧道在建设过程中所占比例较大，高速列车运行的稳定与安全都会受到隧道内下锚段施工质量的影响。本文主要结合新建崇礼铁路孙家庄隧道工程实例，分析探究高速铁路隧道下锚段衬砌快速施工技术。
关键词：高速铁路；隧道；下锚段；衬砌；施工技术
1 高速铁路隧道工程概况
1.1高速铁路隧道整体概况
新建崇礼铁路孙家庄隧道全长1462米，属于双线电气化铁路隧道，设计时速250km/h，线路进出隧道均为2%以上的大坡度。为了保障接触网有完善的维修条件与良好的工作，隧道每处锚段关节两端设置相应的净空增大的衬砌区段就是下锚段，本隧道共设计下锚段16处。
1.2高速铁路隧道下锚段概况
高速铁路隧道衬砌的组成结构主要包括下锚段、隔开洞室和普通衬砌三个部分。其组成衔接是由普通衬砌段连接左侧8.5 米下锚段，与右侧8.5米的下锚段进行顺接，中间夹隔隧道隔开洞室，之后与114米普通衬砌段进行顺接，再与左侧8.5米下锚段进行顺接，与右侧8.5 m下锚段进行顺接，最后与普通衬砌段进行顺接，下锚段主要概况见图1-图2。
图2 普通衬砌断面与下锚段关系
2 高速铁路隧道下锚段衬砌施工方案分析与确定
2.1隧道下锚段衬砌施工方案分析
在之前的高速铁路隧道下锚段衬砌施工方案，通常情况下，可以分为两种方法。第一种方法是在高速铁路隧道下锚段衬砌施工过程中，应针对下锚段两侧，进行衬砌作业，在后期阶段，下锚段衬砌施工应单独进行，并利用型钢钢架作为模板拱架，支撑下锚段衬砌，将型钢支撑或满堂脚手架支撑搭设在型钢钢架内部。这种施工方案具有一定的局限性【1】。首先，需要数量较多的支撑钢管与型钢，并且型钢拱架不具备良好的倒用效果，造成材料浪费。其次，施工方案的步骤较多，需要消耗大量的时间，并且施工过程中型钢支撑必须具有较高的强度、稳定性。再次，支架法施工高速铁路隧道下锚段衬砌时车辆通行条件出现了一定问题。最后，下锚段施工在单独浇筑下会出现较多的缝隙，而且结构断面变化位置的防水效果较弱。第二种方法是在高速铁路隧道下锚段衬砌施工过程中，下锚段与其他部位衬砌共同开展作业，完成施工任务，不单独进行浇筑，分段拼接可以利用型钢，支撑点应选择衬砌台车，这种施工方式与单独浇筑下锚段衬砌混凝土的施工方法相比，具有一定的优势，但在施工过程中也存在明显的不足，首先，型钢存在的刚度过大，按照断面小尺寸，会出现节段加工困难，并且加工出线性无法达到理想的效果，若加宽断面，起始处会出现明显的错台【2】。其次，在施工中所应用型钢比较过重，在狭窄的空间内进行操作非常困难，并且在操作过程中安装钢架时需要消耗大量的时间与较高的强度。
2.2隧道下锚段衬砌施工方案确定
根据之前高速铁路隧道下锚段衬砌快速施工技术的分析结果，施工方案的目的主要是合理解决之前所出现的施工技术难题，研究确定本次隧道工程实例的施工技术方案。最终的确定方案，与普通段相比，需要下锚段加高61厘米，单侧应加宽95厘米，格栅钢架采用Φ22 钢筋分节段焊成，台车背部的模板支架应选择安装格栅钢架，格栅钢架可以紧贴在衬砌台车上，背模所应用的小钢模规格应为30cm米×150cm，下锚段的端头模板需要将其固定在格栅钢架上，在这过程中可以采用定型钢端模，并将其加工成弧形，最终固定。在完成加固工作后，可与相邻衬砌断面共同完成衬砌混凝土施工【3】。
3 高速铁路隧道下锚段衬砌施工方法
高速铁路隧道下锚段衬砌施工方法可以分为四个部分，主要是制作格栅钢架、安装格栅钢架、衬砌混凝土模板安装及混凝土浇筑与混凝土拆模及格栅钢架拆除。
3.1制作格栅钢架
下锚段格栅钢架在加工过程中需要采用Φ22 钢筋，才能成型。为了方便安装，单元分节需要等到焊接结构冷却后在进行，每一榀格栅钢架在进行加工过程中应分为分 3 个单元【4】。首先制作格栅钢架，测量放样工作需要在钢筋加工场进行，针对下锚段衬砌以及一般锚段的轮廓线绘制，定位钢筋应在钢板表面进行焊接，将Φ22 钢筋进行弯弧，最终加工成钢筋结构架，空间结构焊接需要在上下层钢筋结构架焊接完成后在进行，并且上下层钢筋结构架应控制30cm间距，最终加工成型，见图 3。
单元间采用100mm×10mm×100mm的角钢进行连接，螺栓孔应在角钢焊接前提前预留，方便各钢架间螺栓进行连接。隧道下锚段宽度为5.5米，需要6榀钢架，见图 4。
图3 格栅钢架节段 图4 格栅钢架拼装
3.2安装格栅钢架
安装格栅钢架前应测量下锚段矮边墙处，保障准确的钢架底部位置，在完成测量后，开始安装格栅钢架。安装③单元，在任何一个下锚段都需要安装4榀，在进行连结固定格珊钢架时，需要利用Φ22 钢筋。在进行连结固定时，需要在下锚段处放置②与①，并且暂时不进行安装。在安装格栅钢架时，需要移动衬砌台车，对定位台车进行测量，在台车上焊接Φ22 钢筋时，需要在衬砌台车上将格栅钢架③进行固定。之后将在③单元人工拼装放置在下锚段处的②单元，最后对①单元进行拼装，并将这三个单元分别固定在衬砌台车上【5】。
3.3 混凝土浇筑以及衬砌混凝土模板安装
钢架背后的模板在定制钢模时，可以采用150cm×30cm的定型钢模，在安装模板时，需要保障在钢架安装好之后，连接模板应采用螺栓。为了进一步保障浇筑混凝土时模板体系的稳定性，在连接钢筋时需要在模板背部增加Φ22 钢筋，从而固定格栅钢架的焊接工作【6】。为了保障下锚段顶部具备平顺的弧度，在进行特殊加工时，需要在下锚段顶部运用6毫米的厚钢板，钢板作为混凝土的支撑模板，需要将下锚段弧度与钢板加工弧度保持一致，并将钢板焊在钢架上；同时测量放样开孔，确保接触网预埋槽道定位准确。通过运用定制钢端模对端头进行封闭以有利于中埋式钢边止水带的固定居中，在将所有加固工作完成后，应进行衬砌混凝土浇筑。衬砌混凝土浇筑过程采用螺旋布料，分窗入模工艺可有效保证衬砌混凝土的密实度，在这过程中应加强对钢架及模板体系稳固情况的观察，使衬砌混凝土的浇筑可以被其他下锚段所使用，浇筑完成应在4小时内及时进行拱顶带模注浆，以保证拱顶衬砌混凝土与初期支护的粘结，有效避免脱空现场的产生。
4 高速铁路隧道下锚段衬砌施工效果
在高速铁路隧道下锚段衬砌快速施工中，借助正常衬砌台车，可以运用相关设备组织成一个完整的施工工艺，从而取得完善的施工效果。减少相对应的施工工序，使施工操作得到简化，可以加快循环速度，降低人工劳动强度，减少投入的人工与材料，方便倒用，节省资源，并具有良好的防水效果，保障高速铁路隧道下锚段衬砌施工的快捷性、经济性、高效性。
5 结语
综上所述，是对高速铁路隧道下锚段衬砌快速施工技术进行分析探究。通过隧道工程实例下锚段衬砌的施工，并没有在任何位置改装台车，也没有运用型钢钢架，只运用了少量的钢管脚手架及格栅钢架，在完成隧道内下锚段施工任务时，合理运用了小型钢模板拼装工艺以及台车加轻型格栅钢架背模，在隧道工程中与原有的施工工艺相比，使用这种施工工艺更为简单，经济效果明显，可有效保证施工质量，同时如优化隔开洞室和下锚段衬砌长度及位置，还可以有效保障施工进度。
参考文献
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论文作者:贾伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/12
标签：钢架论文; 隧道论文; 格栅论文; 高速铁路论文; 型钢论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;