中铁三局集团第五工程有限公司山西榆次030600
摘要：仰拱是隧道结构的重要组成部分之一，仰拱的施作关乎到隧道的结构安全，也是质量管理控制的重点。隧道施工空间小，仰拱施作与其它施工工序间相互交叉干扰，影响了工程施工效率。栈桥式仰拱台车是为精准、快速、高效完成隧道仰拱施工而开发的新型施工机械。结合蒋家山隧道施工实例，对仰拱栈桥的结构特点、施工原理、主要施工工艺及实施效果进行了总结。栈桥式仰拱台车的普及应用，极大提高了隧道仰拱施工效率，保证了施工安全。
关键词：隧道；仰拱；栈桥式仰拱台车；施工
仰拱是隧道结构的重要组成部分之一，将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构与路面荷载有效的传递至地下，有效的抵抗隧道下部地层传来的反力，与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。隧道仰拱的施作关乎到隧道的结构安全，也是质量管理控制的重点。隧道施工空间小，隧道仰拱施作与开挖、支护施工等工序间相互交叉干扰，影响了工程施工。
栈桥式仰拱台车是为精准、快速、高效完成隧道仰拱施工而开发的新型施工机械，大大提高了工作效率，实现了掘进、铺底、二次衬砌同步进行，缩短了支护封闭成环的间隔时间。结合蒋家山隧道施工实例，对仰拱栈桥的结构特点、施工原理、主要施工工艺及实施效果进行了分析总结[1][2]。
一、工程概况
中铁三局集团有限公司承建的阳平关至安康铁路增建二线站前YAZQ-1标控制性工程蒋家山隧道，该隧道为长大隧道（全长10363.44m），为全线控制性工程。隧道位于陕西省汉中市宁强县境内，米仓山西脉米仓山中低山区，隧道进口位于阳平关镇嘉陵江东岸，出口位于代家坝镇。进口段左、右线绕行，双线段落长约7142m。隧道洞身岩性以中上元古界片岩、片岩夹千枚岩为主，夹有角闪岩和压碎岩。隧道仰拱设计为厚度45cm的C35混凝土，仰拱填充为C20混凝土。
二、栈桥式仰拱台车特点
栈桥式仰拱台车是为精准、快速、高效完成隧道仰拱施工而开发的施工机械，具有如下特点[3][4]：
①栈桥前引桥下进行混凝土施工，开挖车辆可通过栈桥直达掌子面，在不影响开挖的前提下，完成了仰拱混凝土施工，满足“早封闭，早成环”的施工要求。
②采用液压控制，具备前、后、左、右移动功能，行走采用电控专用小车，整个栈桥就位无需人工铺轨，一人即可操控，自动化程度及安全性高。
③仰拱及小边墙一次浇筑成型，减少一道施工缝，且定位准确、牢靠，根治了小边墙在浇筑过程中的“跑模”现象。
④在施工仰拱的同时形成临时水沟，解决了施工过程中的临时排水问题。
⑤在不影响隧道前方开挖的情况下，实现了仰拱与填充混凝土分开施作。
⑥仰拱填充端头模板采用缩进50cm设计，实现了填充与仰拱混凝土施工错开的目的。
⑦将笨重的仰拱弧形模板悬挂于栈桥下，采用液压机械系统进行安装就位，克服了人工安装就位困难、定位不准确的缺点。
三、主要施工工艺
①首先，在仰拱台车进洞前先超前一个工位进行隧道底部开挖等衬砌准备工作。
②在洞口安装架设栈桥（通过栈桥横移和前移），将栈桥移动至需浇筑混凝土的隧道前且处于正中位置，放下栈桥前后引桥。
③采用机械进行隧道底部清渣、绑扎钢筋等衬砌作业工序。
④使用台车液压系统操作长引桥小车起吊边墙模板至所需位置，通过端梁千斤顶调整边墙模板至所需高程，通过端梁横撑千斤及边墙模板千斤固定边墙模板。
⑤现场浇筑仰拱混凝土，人工摊铺及振捣直至完成；
⑥撑开水沟模板千斤并调整至水沟宽度；
⑦待仰拱混凝土初凝，且浇筑完成6h后，浇筑仰拱填充混凝土；
⑧填充浇筑完成8h后，利用提升葫芦将边墙模板分离，待仰拱填充混凝土达到5Mpa强度后即可向前移动栈桥。
四、工程实施效果：
为确保蒋家山隧道施工进度及工程质量，隧道出口双线隧道Ⅳ级围岩段采取了栈桥式仰拱台车施工。通过栈桥式仰拱台车新技术、新设备的现场使用，大大提高了隧道仰拱施工效率，节约了施工成本，保证了施工安全，工程实施效果明显，主要体现在以下方面[5]：
（1）提高了工作效率。
使用自行式移动仰拱栈桥之后，栈桥上各种车辆设备正常通行，不影响掌子面施工，桥下可同时进行隧道的仰拱开挖、钢筋绑扎、仰拱浇筑等作业，实现了掌子面开挖与仰拱施工平行作业，仰拱作业不占用循环时间，大大节约了施工时间；同时移动栈桥操作简单明了，行走灵活，移动就位方便，可实现跨越已开挖仰拱就位，简化了仰拱施工工序，提高了工作效率。
（2）提高了工程质量。
①利用液压机械系统将悬挂于栈桥下方的笨重仰拱弧形模板进行安装就位，模板定位准确，节省劳力；②确保仰拱及小边墙一次浇筑成型，减少一道施工缝，且定位准确、牢靠，根治了小边墙在浇筑过程中的“跑模”现象；③在施工仰拱的同时形成临时水沟，解决了施工过程中的临时排水问题；④在不影响隧道前方开挖的情况下，真正实现了仰拱与填充混凝土分开施作；⑤仰拱填充端头模板采用缩进50cm设计，实现了填充与仰拱混凝土施工错开的目的，以此确保了隧底仰拱混凝土施工质量。
（3）保证了施工安全性。
①栈桥采用液压控制，一人就可完成移动就位，消除了传统栈桥必须使用机械移动栈桥造成的安全事故；②笨重的小边墙模板及仰拱弧形钢模板悬挂于栈桥下，采用液压机械系统进行安装就位，克服了人工安装就位困难，定位不准确的缺点；③仰拱栈桥采用型钢加工制作，结构稳定，安全可靠。
五、结语
隧道通过采取栈桥式仰拱台车等新技术、新设备，解决了仰拱施作与其它施工工序间相互交叉干扰的影响，实现了掘进、铺底、二次衬砌同步进行，缩短了支护封闭成环的间隔时间，大大提供了仰拱施工效率，节约了施工成本，保证了施工安全，工程实施效果明显，对隧道工程安全、优质、有序推进具有重要意义。
参考文献
[1]严立群，王雅馨等.大断面公路隧道液压式栈桥仰拱台车施工工艺研究[J].公路隧道,2015,(3):33-36.
[2]杨然.自行式仰拱栈桥设计及施工技术研究[J].中国公路,2017(14):101-103.
[3]马艳卫.液压移动式仰拱栈桥在隧道仰拱施工中的应用[J].山西建筑,2011(37):174-175.
[4]田晓峰.长大隧道自行式移动仰拱栈桥研制及施工技术[J].施工技术,2017(46):120-123.
[5]杨忠，蒋宗全等.仰拱栈桥在铁路隧道施工中的运用[J].铁道建筑,2010(12):30-33.