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【摘 要】对高速铁路隧道下锚段衬砌施工提出了详细的施工方法，可为今后类似隧道下锚段施工提供借鉴。
【关键词】高速铁路下锚段衬砌施工
一、工程概况
中铁十二局集团贵广铁路六标姜架山二号隧道，位于临桂县五通镇木洞村山体内，隧道为客货共线双线电气化隧道，隧道全长1441m，起讫里程DK383+641～DK385+082。隧道位于R-8000的圆曲线上，全隧为坡率17.8‰的下坡，在电气化铁路上，为了使接触网有良好的工作条件和维修条件，根据需要在车站两端的隧道和位于区间的较长隧道或隧道群设置补偿下锚的衬砌区段，以便对接触网及承力索进行锚固，这个衬砌区段就是接触网锚段关节下锚段。当采用坠坨式补偿方式下锚时，隧道每处锚段关节两端相应错开5m、净空增大的衬砌区段为下锚洞。姜架山二号隧道内设计为非绝缘锚段关节下锚段，隧道每处锚段关节需预留2个下锚洞，下锚洞纵向长度为5m，在下锚段5m的范围内内轨顶面处加宽70cm，然后从拱顶上顺接下来。
二、施工方案确定
综合考虑下锚段模板及支撑的刚度、强度、稳定性、可操作性及经济性等因素，考虑在台车背后加工工字钢拱架作为外模板支架，拱架与原台车外模间用对撑杆配合槽钢加以固定，以满足下锚洞段衬砌断面的要求，具体做法为：
1、在台车模板表面焊接20a槽钢，槽钢上焊带φ29螺栓孔的连接钢板作为支撑杆（采用20a槽钢）固定端，用于台车模板与斜撑杆的连接。
2、采用I20a工字钢进行弯制作为外模板支撑拱架，根据下锚洞衬砌断面，从边墙到拱顶分A、B、C三种单元进行弯制，各单元之间通过连接钢板进行栓接；拱架与斜撑杆通过连接钢板进行栓接（图一）；单侧下锚洞设拱架5榀，每榀拱架之间每隔1米焊接一道Φ22螺纹钢筋以加强整体性。
3、采用300×1500×55mm与300×500×55mm两种规格的组合钢模，沿拱架拼出衬砌的内轮廓线，组合模板间采用“U"型扣连接。组合模板与拱架间用12#铁丝绑扎并配合点焊固定。对不能采用组合钢模的部位，将采用弯制钢板（厚10mm）并焊接腹板的方式来实现断面的改变。
本方案的施工顺序为，安装盲管沟、铺设土工布及防水板、绑扎二衬钢筋、二衬台车就位、安设工字钢架、安设小钢模、调整衬砌中线和标高使其符合设计要求并固定、浇注砼、养护、拆模、修补美观。
三、施工方法
1、拱架制作
下锚洞拱架采用I20a工字钢进行加工，根据设计弧度将拱架分为3节，并由冷弯机加工成设计弧度。由于空间狭窄，为方便操作，从拱脚至拱顶、拱架单元长度逐渐变短，当加高高度小于20cm时采用在台车表面焊接钢管支架作为模板支撑。
2、拱架安装
拱架安装前应先在在地面大样上进行试拼，检查轮廓尺寸是否合格，其周边误差应不大于3cm，平面翘曲小于2cm。
安装拱架之前，在下锚洞的位置首先打设5～6根锚杆，把连接好的6榀工字钢拱架用挖机提升固定焊接在锚杆上，然后模板台车就位。在台车准确定位后，根据下锚洞衬砌断面，用仪器严格控制拱架的横向、高程、垂直度等安装精度。拱架各单元通过斜撑杆与台车模板上的槽钢连接，各连接钢板必须密贴，螺栓紧固到位。
为保护台车模板和方便拆卸，在台车模板表面的焊接均采用点焊；拱架中对中距离应与组合钢模的长度相当。
3、台车定位
台车就位的精度和稳定性是衬砌成败的关键。根据隧道中线和标高铺设台车走行轨道。与一般地段不同，下锚洞处隧道中线与台车中线并不重合，两者相距35cm。走行轨距与台车轮距应一致，走行轨的中线和轨面标高误差应不大于±10mm。台车就位后启动微调机构，用仪器校正模板外轮廓，使边墙模板的平面位置和标高、拱顶标高等满足设计及规范要求，确认无误后锁定台车。
4、模板安装
拱架背后的模板采用3015定型钢模板，在拱架安裝好以后开始安装模板。模板之间采用“U”型扣连接。下锚洞两侧的端头模板采用8mm的钢板加工，加工钢板同样要在场地上按照1：1的大样进行。见图6。钢板与两侧拱架边缘进行焊接，并和模板台车紧贴处点焊加固。为防止钢板变形、增加异型钢模板的使用次数，在拱架和钢板之间用角钢或22的钢筋加焊斜撑。拱部lm范围中，下锚洞二次衬砌与下锚段衬砌要连接圆顺，由于3015定型钢模板外缘厚度为5cm，安装钢模板后就有5cm的错台，因此拱部lm范围内为保证连接圆顺、防止漏浆，可铺一层钢板，钢板直接焊接在拱架上。
5、混凝土浇筑
衬砌混凝土必须具有良好的工作性能。若混凝土拌制不均匀、和易性差、坍落度不合理等，一方面不利于混凝土的泵送作业，容易造成堵管；另一方面混凝土容易产生蜂窝、裂缝、孔洞、分层等质量缺陷，混凝土的强度和密实度均得不到保证。因此，混凝土良好的工作性能既是施工的需要，也是耐久性的需要。
台车进行改造后，其整体性、稳定性均有所下降，故在混凝土浇筑的过程中要严防台车跑模。为此，在整个浇筑过程中必须遵循“对称浇筑、快慢相宜”的原则。“对称浇筑”即要求充分利用台车的工作窗，前后、左右对称地进行浇筑，避免对台车产生偏压。“快慢相宜”是指在不同的部位应采取不同的浇筑速度，在边墙脚浇筑速度应尽可能慢一些（防止台车“上浮”）；在拱腰可逐渐加快浇筑速度；在拱顶浇筑速度应重新放缓（防止顶模变形）。
在混凝土浇筑前及浇筑过程中，定期检查模板、支架、钢筋骨架、钢筋垫块、预埋件等结构的设置和牢固程度，发现问题及时处理，并做好记录。尤其是在混凝土浇筑的过程中，全程强化监控，发现有跑模趋势时，必须立即停止混凝土泵送，并采取有效的加固措施。
6、脱模
混凝土龄期达到后开始脱模，首先下调模板台车液压千斤顶，收回台车顶板和侧板，然后移动台车，焊接在台车上的拱架就会自动脱落；如果焊接太牢固拱架和台车没有脱离，可前后反复移动台车，直到拱架和台车脱离开。等台车移走后可以拆除拱架和模板。并对拱架进行检查维修，便于下次使用。
四、施工效果
以往施工时，通常先施工下锚洞两侧的衬砌，最后单独施工下锚洞衬砌。拱架为型钢支撑，衬砌时搭设满堂脚手架（碗扣式或扣件式），先立好型钢，在型钢背后安装30cmX150cm小钢模板，最后安装斜撑、立柱（采用100～200钢管）。用这个方法施工下锚洞衬砌有很多缺点，首先要需用大量的钢管支架；其次是搭设支架需要的人工多、时间长，且通行不方便；下锚洞衬砌区段较短，单独浇注后施工缝多，防水效果差。
通过我们在姜架山二号隧道施工，利用模板台车取得了良好的效果。
1、姜架山二号隧道仅非绝缘锚段关节就有6处，每个非绝缘锚段关节就有2个下锚洞，由于采用了工字钢拱架和钢模板，增加了周转使用的次数，节约了成本。由模板台车取代了钢管脚手架支撑，节约了大量钢管租赁费用。
2、不需要搭设钢管架，只需要台车就位后在现场拼装，操作简单，施工速度快。
3、人员机械非常方便在台车下面行走，比使用钢管满堂支架通行方便安全。
4、非绝缘锚段关节下锚洞衬砌与非绝缘锚段关节下锚段衬砌一次性整体浇注，外观平整，确保了工程质量。
五、结束语
通过姜架山二号隧道下锚洞衬砌的施工，没有进行模板台车的反复改装，没有使用大量的钢管脚手架，巧妙的运用模板台车完成了下锚洞衬砌的施工，比以往的施工简单更方便，衬砌效果更好。施工时应注意以下事项。
1、下锚洞断面小、开挖断面有时不规则，在浇注混凝土时，为了使}昆凝土充满整个下锚洞，应将混凝土坍落度适当加大；V级围岩下锚洞衬砌为钢筋混凝土衬砌，在浇注混凝土时一定要振捣到位，防止下锚洞混凝土不密实而出现空洞。
2、由于模板台车就位后，里面空间狭窄，施工人员在安装模板时操作不方便，应注意进出安全。
3、在固定拱架打设锚杆、安装模板时，对破坏的防水板在混凝土浇注之前必须要进行修补完好。
4、每完成一个下锚洞就要对模板台车上的焊疤、焊渣进行打磨处理。
【关键词】高速铁路下锚段衬砌施工
一、工程概况
中铁十二局集团贵广铁路六标姜架山二号隧道，位于临桂县五通镇木洞村山体内，隧道为客货共线双线电气化隧道，隧道全长1441m，起讫里程DK383+641～DK385+082。隧道位于R-8000的圆曲线上，全隧为坡率17.8‰的下坡，在电气化铁路上，为了使接触网有良好的工作条件和维修条件，根据需要在车站两端的隧道和位于区间的较长隧道或隧道群设置补偿下锚的衬砌区段，以便对接触网及承力索进行锚固，这个衬砌区段就是接触网锚段关节下锚段。当采用坠坨式补偿方式下锚时，隧道每处锚段关节两端相应错开5m、净空增大的衬砌区段为下锚洞。姜架山二号隧道内设计为非绝缘锚段关节下锚段，隧道每处锚段关节需预留2个下锚洞，下锚洞纵向长度为5m，在下锚段5m的范围内内轨顶面处加宽70cm，然后从拱顶上顺接下来。
二、施工方案确定
综合考虑下锚段模板及支撑的刚度、强度、稳定性、可操作性及经济性等因素，考虑在台车背后加工工字钢拱架作为外模板支架，拱架与原台车外模间用对撑杆配合槽钢加以固定，以满足下锚洞段衬砌断面的要求，具体做法为：
1、在台车模板表面焊接20a槽钢，槽钢上焊带φ29螺栓孔的连接钢板作为支撑杆（采用20a槽钢）固定端，用于台车模板与斜撑杆的连接。
2、采用I20a工字钢进行弯制作为外模板支撑拱架，根据下锚洞衬砌断面，从边墙到拱顶分A、B、C三种单元进行弯制，各单元之间通过连接钢板进行栓接；拱架与斜撑杆通过连接钢板进行栓接（图一）；单侧下锚洞设拱架5榀，每榀拱架之间每隔1米焊接一道Φ22螺纹钢筋以加强整体性。
3、采用300×1500×55mm与300×500×55mm两种规格的组合钢模，沿拱架拼出衬砌的内轮廓线，组合模板间采用“U"型扣连接。组合模板与拱架间用12#铁丝绑扎并配合点焊固定。对不能采用组合钢模的部位，将采用弯制钢板（厚10mm）并焊接腹板的方式来实现断面的改变。
本方案的施工顺序为，安装盲管沟、铺设土工布及防水板、绑扎二衬钢筋、二衬台车就位、安设工字钢架、安设小钢模、调整衬砌中线和标高使其符合设计要求并固定、浇注砼、养护、拆模、修补美观。
三、施工方法
1、拱架制作
下锚洞拱架采用I20a工字钢进行加工，根据设计弧度将拱架分为3节，并由冷弯机加工成设计弧度。由于空间狭窄，为方便操作，从拱脚至拱顶、拱架单元长度逐渐变短，当加高高度小于20cm时采用在台车表面焊接钢管支架作为模板支撑。
2、拱架安装
拱架安装前应先在在地面大样上进行试拼，检查轮廓尺寸是否合格，其周边误差应不大于3cm，平面翘曲小于2cm。
安装拱架之前，在下锚洞的位置首先打设5～6根锚杆，把连接好的6榀工字钢拱架用挖机提升固定焊接在锚杆上，然后模板台车就位。在台车准确定位后，根据下锚洞衬砌断面，用仪器严格控制拱架的横向、高程、垂直度等安装精度。拱架各单元通过斜撑杆与台车模板上的槽钢连接，各连接钢板必须密贴，螺栓紧固到位。
为保护台车模板和方便拆卸，在台车模板表面的焊接均采用点焊；拱架中对中距离应与组合钢模的长度相当。
3、台车定位
台车就位的精度和稳定性是衬砌成败的关键。根据隧道中线和标高铺设台车走行轨道。与一般地段不同，下锚洞处隧道中线与台车中线并不重合，两者相距35cm。走行轨距与台车轮距应一致，走行轨的中线和轨面标高误差应不大于±10mm。台车就位后启动微调机构，用仪器校正模板外轮廓，使边墙模板的平面位置和标高、拱顶标高等满足设计及规范要求，确认无误后锁定台车。
4、模板安装
拱架背后的模板采用3015定型钢模板，在拱架安裝好以后开始安装模板。模板之间采用“U”型扣连接。下锚洞两侧的端头模板采用8mm的钢板加工，加工钢板同样要在场地上按照1：1的大样进行。见图6。钢板与两侧拱架边缘进行焊接，并和模板台车紧贴处点焊加固。为防止钢板变形、增加异型钢模板的使用次数，在拱架和钢板之间用角钢或22的钢筋加焊斜撑。拱部lm范围中，下锚洞二次衬砌与下锚段衬砌要连接圆顺，由于3015定型钢模板外缘厚度为5cm，安装钢模板后就有5cm的错台，因此拱部lm范围内为保证连接圆顺、防止漏浆，可铺一层钢板，钢板直接焊接在拱架上。
5、混凝土浇筑
衬砌混凝土必须具有良好的工作性能。若混凝土拌制不均匀、和易性差、坍落度不合理等，一方面不利于混凝土的泵送作业，容易造成堵管；另一方面混凝土容易产生蜂窝、裂缝、孔洞、分层等质量缺陷，混凝土的强度和密实度均得不到保证。因此，混凝土良好的工作性能既是施工的需要，也是耐久性的需要。
台车进行改造后，其整体性、稳定性均有所下降，故在混凝土浇筑的过程中要严防台车跑模。为此，在整个浇筑过程中必须遵循“对称浇筑、快慢相宜”的原则。“对称浇筑”即要求充分利用台车的工作窗，前后、左右对称地进行浇筑，避免对台车产生偏压。“快慢相宜”是指在不同的部位应采取不同的浇筑速度，在边墙脚浇筑速度应尽可能慢一些（防止台车“上浮”）；在拱腰可逐渐加快浇筑速度；在拱顶浇筑速度应重新放缓（防止顶模变形）。
在混凝土浇筑前及浇筑过程中，定期检查模板、支架、钢筋骨架、钢筋垫块、预埋件等结构的设置和牢固程度，发现问题及时处理，并做好记录。尤其是在混凝土浇筑的过程中，全程强化监控，发现有跑模趋势时，必须立即停止混凝土泵送，并采取有效的加固措施。
6、脱模
混凝土龄期达到后开始脱模，首先下调模板台车液压千斤顶，收回台车顶板和侧板，然后移动台车，焊接在台车上的拱架就会自动脱落；如果焊接太牢固拱架和台车没有脱离，可前后反复移动台车，直到拱架和台车脱离开。等台车移走后可以拆除拱架和模板。并对拱架进行检查维修，便于下次使用。
四、施工效果
以往施工时，通常先施工下锚洞两侧的衬砌，最后单独施工下锚洞衬砌。拱架为型钢支撑，衬砌时搭设满堂脚手架（碗扣式或扣件式），先立好型钢，在型钢背后安装30cmX150cm小钢模板，最后安装斜撑、立柱（采用100～200钢管）。用这个方法施工下锚洞衬砌有很多缺点，首先要需用大量的钢管支架；其次是搭设支架需要的人工多、时间长，且通行不方便；下锚洞衬砌区段较短，单独浇注后施工缝多，防水效果差。
通过我们在姜架山二号隧道施工，利用模板台车取得了良好的效果。
1、姜架山二号隧道仅非绝缘锚段关节就有6处，每个非绝缘锚段关节就有2个下锚洞，由于采用了工字钢拱架和钢模板，增加了周转使用的次数，节约了成本。由模板台车取代了钢管脚手架支撑，节约了大量钢管租赁费用。
2、不需要搭设钢管架，只需要台车就位后在现场拼装，操作简单，施工速度快。
3、人员机械非常方便在台车下面行走，比使用钢管满堂支架通行方便安全。
4、非绝缘锚段关节下锚洞衬砌与非绝缘锚段关节下锚段衬砌一次性整体浇注，外观平整，确保了工程质量。
五、结束语
通过姜架山二号隧道下锚洞衬砌的施工，没有进行模板台车的反复改装，没有使用大量的钢管脚手架，巧妙的运用模板台车完成了下锚洞衬砌的施工，比以往的施工简单更方便，衬砌效果更好。施工时应注意以下事项。
1、下锚洞断面小、开挖断面有时不规则，在浇注混凝土时，为了使}昆凝土充满整个下锚洞，应将混凝土坍落度适当加大；V级围岩下锚洞衬砌为钢筋混凝土衬砌，在浇注混凝土时一定要振捣到位，防止下锚洞混凝土不密实而出现空洞。
2、由于模板台车就位后，里面空间狭窄，施工人员在安装模板时操作不方便，应注意进出安全。
3、在固定拱架打设锚杆、安装模板时，对破坏的防水板在混凝土浇注之前必须要进行修补完好。
4、每完成一个下锚洞就要对模板台车上的焊疤、焊渣进行打磨处理。