秦志斌

1 槽道概況

1.1 預(yù)埋槽道簡(jiǎn)介

廣深港客運(yùn)專線所選用的槽道均為鑄入式槽道。其主要特點(diǎn)是不需用任何鉆孔螺栓或焊接方式就能把槽道連接至混凝土結(jié)構(gòu)上的連接部件。槽道主要由滑槽、錨爪兩部分組成。它是依靠背部的錨爪和混凝土之間的握裹力為接觸網(wǎng)支柱提供一個(gè)持力平臺(tái),起固定接觸網(wǎng)線的作用,并將包括接觸網(wǎng),接觸柱由于自重而產(chǎn)生的靜載和列車行駛中與接觸網(wǎng)接觸摩擦產(chǎn)生的動(dòng)載通過錨爪傳遞給混凝土。由此可見:1)預(yù)埋槽道的安裝位置必須準(zhǔn)確,否則將導(dǎo)致接觸網(wǎng)支柱不能順利安裝;2)槽道錨爪作為重要持力構(gòu)件,不得以任何理由割除。

1.2 選用材料

大嶺山隧道出口端隧道預(yù)埋槽道所選槽道材料的產(chǎn)品名稱:HTA-A52/34-Q(A為后部錨釘為Ⅰ型鋼,Q為允許使用于動(dòng)荷載),截面尺寸:寬52 mm,高34 mm,錨爪高度為125 mm,槽道總高度159 mm。

1.3 槽道分類

1)A類(弧線,長(zhǎng)度2 500 mm,每組中心間距 400 mm):垂直線路固定在隧道中心線位置,外側(cè)槽道距施工縫800 mm。2)G類(弧線,長(zhǎng)度2 500 mm,每組中心間距600 mm):垂直線路固定在隧道中心線位置,外側(cè)槽道距施工縫800 mm。3)C類:在隧道左、右側(cè)對(duì)稱布置,每側(cè)分垂直、水平各兩組。第一組槽道單側(cè)由兩個(gè)預(yù)埋件組成,垂直線路固定在隧道側(cè)面位置,槽道頂端位置距隧道中心線為4 977 mm,下端為7 477 mm,弧形槽道,長(zhǎng)度2 500 mm,中心間距600 mm,外側(cè)槽道距施工縫800 mm;第二組槽道單側(cè)由3個(gè)預(yù)埋件組成,平行線路固定在隧道側(cè)面并在第一組槽道之下,第一道中心距隧道中線為7 675 mm,第二道中心距隧道中線為10 075 mm,第三道中心距隧道中線為12 299 mm。4)D類(弧線,長(zhǎng)度1 500 mm,每組中心間距600 mm):垂直線路對(duì)稱固定在隧道側(cè)面位置。槽道頂端位置距隧道中心線為4 455 mm,外側(cè)槽道距施工縫800 mm。5)F類(弧線,長(zhǎng)度1 500 mm,每組中心間距400 mm):垂直線路固定在隧道中心線位置,外側(cè)槽道距施工縫800 mm,其中F1在隧道進(jìn)洞方向偏左側(cè),左端距隧道中心1 250 mm,右端距隧道中心250 mm,全線累計(jì) 48個(gè);F3在隧道進(jìn)洞方向偏右側(cè),右端距隧道中心1 250 mm,左端距隧道中心250 mm。

2 安裝槽道

2.1 臺(tái)車割孔

割孔前必須明確隧道所涉及槽道的所有型號(hào),根據(jù)上述的統(tǒng)計(jì)按照每種槽道型號(hào)的設(shè)計(jì)尺寸,在臺(tái)車上準(zhǔn)確的割“T”形螺栓孔。切割工藝采用氧焊切割。但是這里還存在幾個(gè)問題:1)在模板臺(tái)車上割孔,一旦由于孔洞破壞了臺(tái)車原有的整體性臺(tái)車就會(huì)變形,并導(dǎo)致二襯混凝土外觀線形不合格甚至侵入凈空;2)如何割孔;3)如何快速、簡(jiǎn)單的封堵孔洞,使其拆模后能保證混凝土的外觀質(zhì)量,保證澆筑混凝土?xí)r不漏漿,保證孔洞下一循環(huán)能立即投入使用。以上問題的解決辦法分別詳述如下。

2.1.1 問題1)的解決方法

1)要使用牢固、質(zhì)量好、未使用過的模板臺(tái)車。2)在割孔時(shí)會(huì)碰到孔位與臺(tái)車支撐梁的位置正好重合,如果割孔,也一并要割斷橫梁,這將大大破壞臺(tái)車的牢固性。此類情況又分為槽道和橫梁垂直與槽道和橫梁平行兩種。如果是碰到垂直的情況,那很好解決,只需要沿槽道稍微移動(dòng)孔洞的位置,使其避開橫梁即可;如果碰到槽道和橫梁平行的情況,有兩種處理方法:a.直接割斷橫梁,再在附近另外補(bǔ)充加固一根橫梁。b.根據(jù)上面分析過的“預(yù)埋的里程位置可以依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)調(diào)整,但是同組內(nèi)兩個(gè)單元槽道的相對(duì)位置必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求”這一原則,將此組槽道整體由垂直槽道方向移動(dòng),直至避開橫梁。

2.1.2 問題2)的解決方法

1)孔洞面積的選擇?？锥疵娣e要適中。割孔截面選擇48 m×28 m。大嶺山隧道出口端經(jīng)過試用,尺寸完全符合施工需要。2)孔數(shù)的確定。槽道的型號(hào)總數(shù)與隧道長(zhǎng)度是成正比的。

以大嶺山為例,在臺(tái)車進(jìn)洞前就要將10種類型的孔全部割好。需要我們優(yōu)化割孔方案,盡量少開孔,遵循開孔公用的原則。

2.1.3 問題3)的解決方法

每循環(huán)二襯混凝土內(nèi)安裝的槽道型號(hào)并不都相同,一定存在孔洞在本循環(huán)未被使用的情況,另外臺(tái)車進(jìn)洞后,由于沒有操作空間,不可能再進(jìn)行二次割孔。所以要在臺(tái)車進(jìn)洞前將這些工作處理好,保證在二襯施工時(shí),未使用的割孔點(diǎn)必須堵塞,保證二襯的外觀,對(duì)此問題的解決辦法為:用50 mm×50 mm×4 mm鋼板,在中心垂直點(diǎn)焊接一根螺栓,把螺栓插入孔洞內(nèi),鋼板與模板面接觸,內(nèi)側(cè)上緊螺母,為防止螺母脫扣,可在中間墊木塊。用打磨機(jī)械將鋼板棱邊打磨光滑,使其與模板順接。在澆筑混凝土?xí)r,如果孔洞不用,就用此法封堵,如果用,就擰下螺母,拿掉封堵鋼板,簡(jiǎn)單易行。

2.2 槽道的安裝與拆除

1)安裝槽道。a.在每模混凝土澆筑前,先在前面已完成的《隧道接觸網(wǎng)槽道預(yù)埋臺(tái)帳》內(nèi)查出該循環(huán)設(shè)計(jì)預(yù)埋槽道的類型,并準(zhǔn)備好相應(yīng)的槽道材料。b.臺(tái)車收回油缸到最低點(diǎn),為安裝槽道預(yù)留足夠的工作面,將槽道按照設(shè)計(jì)位置定在臺(tái)車模板面上,此時(shí)槽道下側(cè)槽口正好對(duì)應(yīng)開孔的孔位,將孔上槽道滑槽內(nèi)的泡沫材料剔除。c.用專用“T”形螺栓穿過臺(tái)車割孔至槽道滑槽內(nèi)后旋轉(zhuǎn)90°,上緊螺栓。為避免螺栓脫扣還要墊上鋼墊板。d.施工綜合接地系統(tǒng)鋼筋。e.臺(tái)車就位,準(zhǔn)備澆筑二襯混凝土。

2)拆除槽道。a.混凝土達(dá)到可以拆模條件后,先擰下“T”形螺栓。b.臺(tái)車收回油缸,移動(dòng)臺(tái)車。

3 特殊問題的處理心得

3.1 槽道和二襯鋼筋網(wǎng)沖突問題的解決方法

槽道固定在臺(tái)車上后,在精確定位臺(tái)車時(shí),槽道背后的錨爪存在和二襯鋼筋網(wǎng)沖突的可能,因?yàn)殇摻畋Ｗo(hù)層5 cm,槽道高16 cm。若強(qiáng)行移動(dòng)臺(tái)車,必然導(dǎo)致或者破壞槽道錨爪或者扯壞鋼筋網(wǎng)。發(fā)生此類情況的條件是:已經(jīng)將臺(tái)車的標(biāo)高定位完畢而發(fā)現(xiàn)其水平位置不合適還需要左、右或前、后調(diào)整。因?yàn)榇藭r(shí)錨爪已經(jīng)深入到鋼筋網(wǎng)格內(nèi)了,如果我們從定位模板臺(tái)車的順序入手,這個(gè)問題就迎刃而解了。一切準(zhǔn)備就緒后,首先定位臺(tái)車水平位置,然后再垂直上移,直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。如果仍有少量干擾,只要人工微調(diào)即可。

3.2 垂直鉸縫處槽道的固定

從臺(tái)車圓心出發(fā),與臺(tái)車斷面中線左、右各 50°的半徑與臺(tái)車模板面交點(diǎn)為臺(tái)車鉸縫處,這兩條線將臺(tái)車模板分為上、左、右三部分。此處C,D形槽道均有垂直于鉸縫的預(yù)埋件并橫跨鉸縫。如果在鉸縫左、右割孔定位,則將來臺(tái)車模板一旦移動(dòng)必然破壞槽道。對(duì)此問題采取的解決辦法為:將孔割在鉸縫的同側(cè),割孔的具體位置選擇在位于鉸縫側(cè)長(zhǎng)的那一面。

3.3 槽道的接地問題

槽道是接觸網(wǎng)的基礎(chǔ),是綜合接地系統(tǒng)的起始端。如果綜合接地系統(tǒng)在這一環(huán)節(jié)就操作失誤,那將導(dǎo)致這個(gè)循環(huán)二襯的接地系統(tǒng)失敗。槽道綜合接地鋼筋的施工時(shí)間在槽道定位后,臺(tái)車就位之前。問題是此時(shí)臺(tái)車頂距拱頂(二襯鋼筋網(wǎng))最多30 cm,根本不可能去進(jìn)行鋼筋焊接作業(yè)。

總的解決思路是在槽道安裝前,每根槽道就用一根特制的φ 16鋼筋與其背部的錨爪焊連,在臺(tái)車上定位好槽道后再將φ 16鋼筋的另一頭焊在上循環(huán)二襯混凝土施工縫最近的二襯環(huán)向鋼筋主筋上。φ 16鋼筋要事先做成“Z”形,這樣,一旦臺(tái)車位置不合適需要調(diào)整,仍然有足夠的伸縮長(zhǎng)度,保證不會(huì)拉斷。

3.4 模板5 cm的放大對(duì)槽道的影響

為了確保二次襯砌不侵入凈空,模板臺(tái)車都擴(kuò)大了5 cm,這導(dǎo)致臺(tái)車的外弧相應(yīng)增長(zhǎng),而設(shè)計(jì)槽道的定位尺寸是以設(shè)計(jì)斷面度量的,如果按照設(shè)計(jì)的尺寸定位槽道,必然導(dǎo)致施工誤差,最大可達(dá)到9 cm,必須要進(jìn)行換算調(diào)整。

比如:設(shè)計(jì)二襯凈空半徑 655 cm,臺(tái)車半徑660 cm。1/4圓弧長(zhǎng)(臺(tái)車頂中心線到最大起拱線距離)的誤差為:9 cm。當(dāng)我們安裝在側(cè)面的D,C槽道時(shí),這個(gè)誤差是不能忽略的,必須調(diào)整。

3.5 臺(tái)車10 cm搭接帶來的影響

大嶺山隧道出口端每循環(huán)二襯的長(zhǎng)度為12 m,但是模板臺(tái)車長(zhǎng)12.1 m,增長(zhǎng)的10 cm是為了和上模混凝土搭接,但是這10 cm將給槽道割孔帶來影響。因?yàn)樵O(shè)計(jì)槽道里程的確定參數(shù)是:外側(cè)槽道距離施工縫80 cm。如果掘進(jìn)方向是從小里程往大里程方向,那每模二襯模板的搭接在小里程方向,我們?cè)诟钚±锍痰蘑蝾惒鄣揽讜r(shí)一定要從臺(tái)車邊緣量90 cm,大里程方向仍為80 cm;如果掘進(jìn)方向是從大里程往小里程方向,那每模二襯模板的搭接在大里程方向,我們?cè)诟畲罄锍痰蘑耦惒鄣揽讜r(shí)一定要從臺(tái)車邊緣量90 cm,小里程方向仍為80 cm,大嶺山隧道出口端就是后面一種情況。

這一點(diǎn)至關(guān)重要,因?yàn)槿绻雎粤舜它c(diǎn),那這10 cm的誤差將會(huì)在每個(gè)循環(huán)出現(xiàn),也就是說該隧道將沒有一處正確的槽道預(yù)埋位置。