中铁十一局集团第一工程有限公司
摘要：本文主要以新建银川至西安铁路（陕西段）中的彬县隧道工程为例，对隧道工程衬砌快速施工技术做了详细的研究与阐述，希望为其它类似工程提供一定的借鉴。
关键词：铁路工程；隧道衬砌；快速施工；施工技术
1、工程项目简介及工程概况
1.1银西项目简介
新建银川至西安铁路（陕西段）长度163.21km，陕西境内经过西安市未央区、经开区、大西安文体功能区、西咸新区秦汉新城、咸阳渭城区、秦都区、兴平市、礼泉、乾县、永寿、彬县，进甘肃省庆阳市。新建及改建车站6个，速度目标值250km/h，基础设施预留提速条件。
新建银川至西安铁路（陕西段）共划分为7个标段，其中，中铁十一局负责承建的6标起止里程为DK138+151.98～DK167+858，线路长27.91km，主要工程量有桥梁3座0.64km（彬县车站大桥、红岩沟中桥、红岩河大桥），隧道3座27.27km（彬县隧道14251m、小章隧道4897m、永乐隧道10381m）。
1.2彬县隧道概况
彬县隧道是陕西段最长隧道，也是全线最长的隧道，位于陕西省咸阳市彬县境内，为黄土梁源沟壑区，进口位于炭店乡林家堡村东北侧冲沟泾河右岸，出口位于新民镇东沟村东北侧红岩沟左岸。隧道起讫里程DK138+326.58～DK152+577.9，全长14251.32m，最大埋深约280m；隧道设置1座单车道、2座双车道无轨运输斜井辅助施工。
隧道区域为黄土梁源沟壑区，地面高程886m～1206m，相对高差约320m；梁源呈东北西南走向，东北高西南低，边缘破碎，沟壑发育，支沟下切较深，多呈“V”字形，两岸边坡高陡。进、出口及斜井口车辆无法到达，交通不便。
2、铁路隧道衬砌工序结构的划分与相关工艺流程
在铁路隧道衬砌的施工过程中，采用大型衬砌模板台车进行施工操作与采用普标较小模板施工操作相比较而言，无论是在施工组织方面，还是在工序的流程方面都存在较大的差异，尤其是结构工序划分的合理性方面，将直接影响到整个衬砌施工的进度问题。而在本标段中进行的施工摸索与调整总结，在实现快速施工并取得较好效果的基础上，根据施工工序的顺利，对衬砌结构进行了合理的划分，如图1-1，图1-2所示，并制定出相应的施工工艺流程图，如图2-1，图2-2所示。
图2-1 三级、四级、五级围岩段隧道衬砌工艺流程图
图2-2 二级围岩段隧道衬砌工艺流程图
3、铁路隧道衬砌快速施工技术的研究
3.1施工要点
根据相关施工经验，在隧道衬砌施工中若要实现快速施工，则要在仰拱填充以及矮边墙的超前施工的基础上进行，其关键点在于控制好模板台车的快速就位调试以及拱墙泵送混凝土的快速灌注的整个过程，并处理好衬砌施工中每一道工序的平行作业以及循环作业、交叉作业之间的关系，并保证有高效的劳动力以及工作性能良好的施工机械，从而实现隧道衬砌的快速施工。
3.2仰拱、仰拱填充以及矮边墙混凝土灌注的超前施工
在铁路隧道衬砌的快速施工过程中，第一步就是要做好仰拱、仰拱填充以及矮边墙混凝土灌注的超前施工。在施工过程中，铁路隧道的开挖深度一般达到50米时，就要进行仰拱以及仰拱填充混凝土的施工，以便于衬砌台车进入到隧道内部。在进行衬砌中段的施工时，以仰拱施工作业的里程到下部开挖深度达到50米时，进行仰拱施工以及填充施工的一次循环，并在前方位置预留出20米-50米的距离，以使车辆便于掉头。在开挖的长度在100米以上时，要利用多付仰拱栈桥进行交错的浇注，即要先进行前仓仰拱以及矮边墙、后仓仰拱填充的浇注工序，每仓的浇注长度计划为七米到九米的长度，施工混凝土量大约在120立方米到160立方米左右，利用罐车进行混凝土输送的话，从仰拱的一端开始进行浇注，每次浇注的时间大约在8小时到10小时之内。在整个衬砌的施工中，只要条件允许，就一定要进行仰拱、仰拱填充以及矮边墙混凝土灌注的超前施工，这将对后期衬砌施工带来极大的便利，并保证隧道初期支护的安全。图3即为仰拱、小边墙的超前施工平面图。
图3 仰拱、小边墙超前施工平面图
3.3衬砌模板台车的快速就位与调试
在施工过程中，隧道衬砌模板台车就是普通的12米台车，其主要结构有以下五部分组成：第一部分，厚度十毫米的钢板弧圈外模；第二部分，整体式的钢架支撑结构；第三部分，电动轮轨行走系统；第四部分，电动液压操作系统；第五部分，操作施工平台。
在衬砌模板台车的快速就位与调试操作当中，第一步就是进行台车钢轨的预铺设，在铺设时要根据已经施工完成的边墙尺寸以及隧道的中线来进行控制，示意图如图4所示，根据设计的尺寸计算钢轨中心位置距离隧道中线位置的距离。注意在铺设钢轨时一定要按照中线的尺寸来进行。在铺设衬砌台车时，其横向能够调整的尺寸较小，若是钢轨铺设产生了较大的偏移量，则会在就位中线时会出现较大的难度，严重者会出现返工操作。与此同时，还要严格控制好钢枕垛的高度，在施工过程中要根据衬砌台车的操作平台高度以及隧道的设计净空、升降油缸的最大升高尺度、拱顶与填充面高程具有的高差来进行严格的核算与确定。通过以往的工作经验总结得出，钢枕垛的高度设计稍微高一点最为合。另外，还要严格控制好钢枕垛与钢枕垛之间的间距大小，通常控制在40厘米以内即可，为了保证整个台车的稳定系数，要在台车的地脚支撑位置处安装设置双钢枕垛。总而言之，都要在施工中采取预先铺设钢轨的方式，这样在台车脱模时，则能够在第一时间内直接就位，既省时又省力。
图4 二级围岩段台车钢轨铺设
3.4施工体会与总结
在铁路隧道衬砌快速施工过程中，还会涉及到四级围岩、五级围岩段的钢筋安装以及防水板的铺设这两道工序，因为防水板的铺设工艺较为单纯，所以四级围岩以及五级围岩段的钢筋安装数量就比较少，虽然不会对整个衬砌工期造成较大的影响，但还是要将这两道工序与其他工序的衔接协调好。
其次，还要注意施工中机械设备的维修、保养，比如说衬砌台车以及拌合设备、输送混凝土的罐车等等，对设备进行必要的保养与维修才能够使其发挥出正常的作用，还要对其合理的配调使用，以减少资源浪费现象的发生，从而提高施工的速度以及整个工程项目的经济效益。
在整个铁路隧道衬砌的快速施工过程中，由于施工工序较多，每道工序之间会存在较为突出的矛盾，此时务必格外注意每道工序之间的衔接与调配，并着重控制好关键工序的施工，从而化解施工难点、突破施工重点，提高施工质量。
另外，一定要在隧道衬砌施工过程中选择科学、有效的施工方法，并对其进行科学、合理的组织，由此实现快速衬砌，从而获得良好的经济效益与社会效益。然而，在施工过程中务必要时刻注意施工安全，只有确保施工的安全性，才能充分保障衬砌快速施工的进行。
4、结束语
综上所述，在我国基础设施中，铁路占据着非常重要的地位，同时，铁路作为我国大众化的交通工具，对我国经济社会的发展起到重要推动作用。而在铁路隧道工程的施工过程中，利用衬砌快速施工技术能够保证施工质量的同时，缩短施工的工期并提高施工的整体效果，促进工程获取较好的经济效益以及社会效益，值得不断推广与广泛应用。
参考文献：
[1]李建生.浅谈隧道快速衬砌模板台车施工技术[J].攀枝花学院学报，2013，30（01）：126-128.
[2]袁涛，张曾，刘大鹏.大跨度隧道快速衬砌施工技术[J].四川水力发电，2012，31（06）：66-68.
[3]刘建国.隧道衬砌快速施工方法——泵送砼的试验研究与应用[J].隧道建设，1995（01）：49-52.
论文作者:李青林
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/23
标签：隧道论文; 台车论文; 快速论文; 工序论文; 围岩论文; 彬县论文; 铁路论文; 《防护工程》2019年第3期论文;