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1頂隔板與二次襯砌的連接設(shè)計

根據(jù)雙峰隧道的實際情況，頂隔板與二次襯砌的連接采用套筒方案，其設(shè)計為:二次襯砌與普通斷面外形一致，在二次襯砌兩側(cè)拱腰通長設(shè)置暗梁，襯砌預(yù)埋鋼筋一端與暗梁鋼筋籠主筋焊接，一端通過預(yù)埋于襯砌內(nèi)的直螺紋套筒與頂隔板鋼筋相連，直螺紋套筒采用45號優(yōu)質(zhì)炭素鋼，直螺紋接頭采用墩粗直螺紋接頭通過特制的直螺紋和直螺紋套筒齒合形成的接頭。直螺紋套筒緊貼模板臺車，待二襯澆筑完成施工頂隔板時，將頂隔板連接鋼筋擰入直螺紋套筒，使頂隔板形成與二次襯砌牢固的連接。在施工條件和施工進(jìn)度的允許情況下，頂隔板與二次襯砌的連接亦可采用牛腿連接的方式，浙江諸永高速括蒼山隧道即采用這種形式，效果良好。

2頂隔板的防火設(shè)計

頂隔板采用聚丙烯纖維混凝土，以防止混凝土在大火情況下的爆裂，擴(kuò)大斷面內(nèi)的拉桿表面噴鋅及鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。

3頂隔板的密封性及防水設(shè)計

頂隔板接縫主要是施工過程中產(chǎn)生的施工縫或變形縫，要求頂隔板的橫向施工縫間距最大不宜超過12m，變形縫設(shè)置應(yīng)與主洞二次襯砌的變形縫一致，施工縫接縫處設(shè)置遇水膨脹止水橡膠帶，表面沿接縫設(shè)置耐久性能良好的密封膠，變形縫處設(shè)置帶鋼筋卡的E5型橋式橡膠止水帶，表面沿接縫設(shè)置耐久性能良好的密封膠。

4頂隔板的施工

頂隔板的施工包括兩大部分，一是二次襯砌施工，二是頂隔板施工。

4．1工藝流程

4．1．1二次襯砌施工預(yù)埋鋼筋墩粗及直螺紋套筒預(yù)制→預(yù)制暗梁及支架→暗梁、支架焊接預(yù)埋及調(diào)整和定位→臺車定位澆筑混凝土。

4．1．2二次襯砌與頂隔板連接施工對直螺紋套筒清孔并標(biāo)定套筒位置→頂隔板連接鋼筋墩粗并與套筒連接→對接頭連接鋼筋進(jìn)行拉拔試驗。

4．1．3頂隔板施工預(yù)制頂隔板鋼筋籠→吊裝頂隔板鋼筋籠就位后與頂隔板連接鋼筋焊接拼裝→頂隔板模板臺車定位澆筑混凝土。

4．2二次襯砌施工

4．2．1二次襯砌臺車改裝頂隔板段襯砌和正常段襯砌比較，需在拱腰位置預(yù)埋暗梁鋼筋籠，故施工頂隔板段二次襯砌時需對二襯臺車進(jìn)行部分改裝，對二襯臺車暗梁預(yù)埋位置打孔，以雙峰隧道為例，按以下步驟進(jìn)行。(1)確定圓心。把臺車移動到能夠完全支撐的空間，先對臺車的一端作如圖1所示調(diào)整，由于A點距臺車底模板1．578m，B點距臺車底模板1．748m，用施工線連接AB兩點。再從臺車頂(中點)拉鋼尺5．6m與AB線交于一點O，則O點為臺車的圓心。調(diào)整臺車以5．6m半徑支撐到位。(2)檢查臺車是否完全支撐到位。先從C處施工縫向圓心拉鋼尺量距離OC，通過升降液壓油缸使L=R=5．6m為此，同理測量OD、OA、OB點，使OA=OB=OC=OD=R=5．6m。調(diào)整好臺車之后用水準(zhǔn)儀測量使A、B、O三個點在同一視線高上。(3)精確定位套筒的位置。如圖1所示，只須精確定位第一排套筒和第三排套筒位置。從圓心向上3．665m高為第一排套筒，再向上3．976m高為第三排套筒。套筒定位方法:用水準(zhǔn)儀按設(shè)計標(biāo)高上下移動鋼尺觀察讀數(shù)，使讀數(shù)為3．665m時，則該點是第一排套筒的位置，同理定位第三排套筒的位置。每排套筒高度用電焊焊接2個水平水泥釘。對臺車的另一端作以上調(diào)整，精確另一端的第一排套筒和第三排套筒位置。然后用施工線連接兩端用一排套筒的2個水泥釘，在施工線上預(yù)先隔2m做一個標(biāo)記，施工線上的標(biāo)記就是在臺車上打孔的位置(省去在臺車上用鋼卷尺量距離)。(4)臺車打孔要求。嚴(yán)格按照施工線上的標(biāo)記并把標(biāo)記引在臺車上，以該標(biāo)記為圓心，半徑為2cm畫圓打孔。打孔時用氧焊從襯砌面向臺車圓心方向施工。(5)便于套筒的精確定位，在臺車的左右兩側(cè)第一排套筒高度位置焊接一根長度20鋼筋，并且與臺車長度相等作為套筒定位鋼筋。

4．2．2暗梁鋼筋籠的加工暗梁鋼筋籠在隧道外鋼構(gòu)件預(yù)制場按設(shè)計要求分段預(yù)制后，將預(yù)埋鋼筋的一端擰上直螺紋套筒，然后將套筒連接鋼筋和預(yù)埋暗梁鋼筋主筋搭接雙面焊接于暗梁鋼筋籠上。預(yù)埋鋼筋與暗梁鋼筋籠焊接不得少于3處。要求套筒有3．5cm伸出暗梁鋼筋內(nèi)弧面，保證暗梁鋼筋籠有一定的混凝土保護(hù)層，用雙層400g/m2的土工布和鐵絲把套筒口包扎住并在套筒內(nèi)涂油，防止?jié)仓r混凝土的過程中水泥漿進(jìn)入套筒內(nèi)。

4．2．3暗梁鋼筋籠的吊裝和直螺紋套筒定位為使套筒能夠按設(shè)計要求精確定位，從施工安全和現(xiàn)場實際施工條件考慮，采用暗梁、襯砌臺車同時施工定位，從而提高套筒定位精度。具體措施如下:(1)安裝定滑輪和卷揚(yáng)機(jī)。在臺車的3號窗口左右兩側(cè)各安裝3個定滑輪，在臺車大梁中線上安裝3個小型卷揚(yáng)機(jī)，3個卷揚(yáng)機(jī)組成一個并聯(lián)電路用一個電源開關(guān)來同時控制，要求卷揚(yáng)機(jī)、定滑輪的中心在同一個橫斷面上，保證工作時鋼絲繩不會從滑輪脫落。安裝完畢后先進(jìn)行試吊，工作時確保多臺卷揚(yáng)機(jī)能同步機(jī)械運動，在確保整套系統(tǒng)安全、可靠后方可進(jìn)行鋼筋籠的吊裝。(2)暗梁鋼筋籠的吊裝。先把兩側(cè)鋼筋籠平放在待澆筑二襯段小邊墻上，然后把臺車移動到待施工二襯段，把暗梁鋼筋籠與從窗口放下來的鋼絲繩栓牢固，注意在鋼絲繩與暗梁栓牢固之后必須保證卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動軸與暗梁鋼筋籠之間多條鋼絲繩的長度相等，確保暗梁鋼筋籠作整體平行的向上運動。當(dāng)暗梁鋼筋籠提升高度超過設(shè)計高度后，使卷揚(yáng)機(jī)反向運動，當(dāng)鋼筋籠下降到定位鋼筋上時不能再下降了，第一排套筒達(dá)到設(shè)計高度時，卷揚(yáng)機(jī)停止工作。在臺車上已打好孔的位置通過擰入螺栓，使暗梁鋼筋籠與臺車模板緊貼，精確定位套筒的位置。

4．2．4臺車定位和支架焊接暗梁鋼筋籠安裝完畢后，把臺車移動到上一模襯砌混凝土端頭，臺車模板與上循環(huán)襯砌混凝土搭接5cm。按設(shè)計標(biāo)高和中線定位臺車，并完成上一模暗梁預(yù)埋伸長段與此模暗梁的焊接。把預(yù)制好的格柵支架按照設(shè)計里程和暗梁以及小邊墻預(yù)埋支腿分別進(jìn)行焊接和鋼板螺栓連接，以此保證暗梁鋼筋籠的整體剛性。臺車就位后復(fù)測拱頂標(biāo)高和左右兩側(cè)第一排套筒的標(biāo)高，符合設(shè)計標(biāo)高后再加固臺車待澆筑二次襯砌混凝土。

4．2．5二襯混凝土澆筑采用自行式全斷面液壓鋼模臺車、泵送混凝土灌筑，襯砌臺車長12m;非正常斷面的特殊二次襯砌，采用自行式組合液壓鋼模臺車，擋頭模板采用自制式鋼模和木模。在澆筑混凝土的過程中，臺車的左右兩側(cè)對稱灌筑混凝土，防止鋼模臺車偏移?；炷翝仓^程中用插入式振動棒搗固，每灌筑50cm厚度人工振搗一次?？紤]到臺車的剛度，在澆筑混凝土?xí)r速度控制在7．5m3/h。人工搗固過程中，振動棒遵守快進(jìn)慢出的原則，混凝土表面有水泥漿溢出時停止振搗。當(dāng)混凝土灌筑高度超過暗梁鋼筋籠1m位置時，必須倒換混凝土輸送管，從第三排窗口的3個窗口分別灌筑混凝土，當(dāng)混凝土高度覆蓋暗梁鋼筋籠高度時，開啟平板式振動器振動10s后，停止20min使混凝土達(dá)到初凝狀態(tài)后，再繼續(xù)灌筑混凝土。

4．2．6脫模、鑿出套筒當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后，拆除套筒與模板臺車間的連接螺栓，脫模移動臺車。在臺車端頭工作平臺的兩側(cè)，利用土工布的吸水性，注意觀察有套筒的地方存在潮濕的現(xiàn)象，鑿出套筒并對與頂隔板接觸混凝土面進(jìn)行鑿毛處理。

4．3頂隔板施工頂隔板采用頂隔板臺車進(jìn)行滑模施工，其主要工藝可按以下工序進(jìn)行。

4．3．1頂隔板鋼筋的綁扎和安裝頂隔板與拱頂襯砌之間空間比較狹小，正常段拱頂最大凈空1．36m，加寬段拱頂最大凈空2．35m，施工人員在臺車上進(jìn)行鋼筋綁扎有較大困難，在施工中可盡量預(yù)先將頂隔板鋼筋加工成鋼筋籠進(jìn)行吊裝，在吊裝前應(yīng)先將頂隔板內(nèi)的連接鋼筋擰入直螺紋套筒，將加工好的鋼筋籠放置于保護(hù)層墊塊上，調(diào)整至設(shè)計位置，并與擰入直螺紋套筒的連接鋼筋進(jìn)行焊接。

4．3．2頂隔板的澆筑采用泵送混凝土入模，插入式振搗棒配合附著式振搗器振搗混凝土，使其密實，在混凝土齡期內(nèi)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。

4．3．3脫模收面頂隔板的脫模時間影響著施工進(jìn)度，故把握好脫模時間成為關(guān)鍵，待一模澆筑完成后，須對頂隔板上表面采用水泥抹光處理，其表面的光潔度及平整度對通風(fēng)效果有很大影響。由于頂隔板上部空間的限制，應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)，以保證質(zhì)量。

5暗梁、頂隔板施工注意事項

5．1材料加工的控制

5．1．1套筒剝肋鋼筋接頭和墩粗鋼筋接頭直螺紋套筒均需采用標(biāo)準(zhǔn)型設(shè)計尺寸，直螺紋套筒的內(nèi)螺紋尺寸及螺紋中徑公差均應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定，套筒在安裝以及預(yù)埋澆筑混凝土的過程中均應(yīng)加以保護(hù)，以免混入雜物和損傷絲口。

5．1．2連接鋼筋暗梁與頂隔板的連接鋼筋采用HRB335級鋼筋，公稱直徑20mm，采用墩粗鋼筋或剝肋滾軋鋼筋，鋼筋接頭等級為Ⅰ級，鋼筋接頭絲頭的有效螺紋長度應(yīng)不小于3．5cm，鋼筋下料時應(yīng)采用機(jī)械切割，不得采用熱加工方法切割，鋼筋端面應(yīng)平整與鋼筋軸線垂直，切割面不得有馬蹄形及扭曲，鋼筋絲頭中徑、牙形角應(yīng)符合直螺紋套筒連接的要求，絲頭有效螺紋中徑的圓柱度誤差不得超過0．2mm，絲頭鋼筋在裝卸的時候應(yīng)在絲頭上戴上保護(hù)帽，防止絲頭損壞。墩粗鋼筋墩粗頭的基圓直徑應(yīng)大于絲頭螺紋外徑，墩粗頭長度應(yīng)大于3．5cm，墩粗頭不得有與鋼筋軸線垂直的橫向裂縫，不合格的墩粗頭應(yīng)切去重新墩粗。

5．2接頭連接施工的控制在二次襯砌澆筑過程中，應(yīng)防止雜物及水泥漿液等進(jìn)入套筒，在進(jìn)行頂隔板連接鋼筋連接時，確保被連接鋼筋與套筒規(guī)格一致，并保證絲頭和連接套筒內(nèi)的螺紋干凈、無損，鋼筋連接時使用工作扳手旋轉(zhuǎn)鋼筋，使絲頭在中央位置頂緊。對于墩粗鋼筋，接頭鋼筋連接完成后，套筒每端不得有完整絲口外露。對施工過程中每批進(jìn)場的鋼筋按設(shè)計頻率進(jìn)行接頭拉拔檢驗，且應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

5．3頂隔板微膨脹混凝土試驗頂隔板采用的微膨脹混凝土主要用于補(bǔ)償混凝土的收縮，減少頂隔板與二次襯砌之間可能產(chǎn)生的裂縫，需根據(jù)頂隔板的配筋率、表面比、砂石材料的特性等做專門配合比試驗，以達(dá)到補(bǔ)償效果。

5．4鋼筋焊接及連接工藝的控制頂隔板及暗梁施工中裝配式的焊接和連接工藝眾多，應(yīng)加強(qiáng)對焊接及連接接頭的質(zhì)量檢查，提高鋼筋焊接和機(jī)械連接的工藝水平。

5．5頂隔板表面抹光及平整度的控制頂隔板表面的光潔度及平整度對通風(fēng)效果有很大的影響，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)混凝土表面的壓光度不好以及混凝土表面存在蜂窩、麻面、起砂和裂縫等缺陷，其平整度即頂隔板接縫處兩模之間的高差不超過1cm，對存在高差處應(yīng)抹平順接。

5．6脫模時間脫模時間影響著施工進(jìn)度，但不應(yīng)為盲目趕工而加快脫模時間，應(yīng)該在保證頂隔板混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，采取經(jīng)濟(jì)合理的脫模方案。

6結(jié)論

對于特長隧道設(shè)置頂隔板，利用頂隔板、聯(lián)絡(luò)通道、豎井以及地下風(fēng)機(jī)房構(gòu)成的整套隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)在技術(shù)上是可行的，在隧道發(fā)生火災(zāi)等情況時可起到關(guān)鍵性的作用，同樣，頂隔板在施工過程中方案的合理性以及關(guān)鍵部位的控制亦是整體工程成敗的關(guān)鍵，其經(jīng)濟(jì)性也是值得我們探討的。

作者：李愛玲單位：中鐵二十一局集團(tuán)第三工程有限公司