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【摘要】為推進盾構回填一體化施工工藝，特針對盾構隧道軌下結構同步預制施工技術進行研究。結合鐵路領域全國首次軌下結構同步預制項目，論文詳細總結了軌下預制塊施工組織、鋼模結構的設計優化、生產關鍵技術控制等內容，為類似工程提供借鑒。
【關鍵詞】盾構隧道；軌下結構；同步施工；施工技術
1引言
當前，軌下結構施工的普遍做法是待管片拼裝完成后，填充隧道基底—植筋連接管片—綁扎軌下結構鋼筋—支立臺車現澆混凝土[1]。由于隧道內空間狹小，施工流程復雜，交叉作業相互干擾，導致效率低、安全系數小、質量不穩定。為加快施工進度，提高工程質量，京沈客專京冀段12標右線采用了軌下結構同步預制施工工藝。
2軌下預制塊介紹
京沈客專京冀段12標望京隧道全長3.84km，管片外徑10.5m，內徑9.5m，環寬2m。與之對應的軌下預制塊為長4.29m，寬2m的異形構件。結構形式如圖1所示。軌下預制塊尺寸精度要求高，下弧面與管片接觸面采用錯臺雙弧面結構，以保證弧面與管片內腔接觸緊密；五面拉毛處理及20組鋼筋接駁器預埋保障二次澆筑結合強度；4組L形螺栓預埋用于后期軌道安裝工程；同時，每2組產品采取4對錯位高低凹凸榫定位安裝、3組M30螺栓固定連接，拼接完成后，采取雙注漿孔密封注漿方式，實現隨鋪隨用、一體化施工的使用效果。
3施工組織方案
軌下預制塊采用工廠化預制，通過鋼模在“1+3”（即1條灌注線+3條蒸養線）自動化流水線運轉實現生產全過程。模具采用高精度、高強度、不漏漿、不易變形的全新鋼模板，根據生產任務及工期確定模板投入數量；鋼筋加工采用集中下料、彎制，在高精度鋼筋焊接骨架胎具上焊制成型，生產前吊裝入模；安裝預埋件；澆筑混凝土；澆筑完成的預制塊經線上蒸養工序完成后，脫模進入水養階段，達標后進行信息登記準予出場。
4鋼模型設計優化
4.1鋼模型設計
由于預制塊一面為雙弧形加底座設計，人工抹面難度大；對立面為平面，抹面易操作。所以，模板設計時以雙曲面作為底面，利用高精度模板成型，平面為灌注裸露面，人工抹面施工。預制塊頂部設置3處手孔，作為后期拼裝螺栓的通道。為了后期連接、固定軌道，預制塊頂部需預埋4組L型螺栓，如何精確定位手孔鋼制底座、L型螺栓及成型螺栓預留孔，成為模型設計的難點。通過研究，設計出了“活動橫梁”方案，即設計雙橫梁的活動模板，模板自帶手孔底座及螺栓定位孔，通過端模固定定位，在鋼筋骨架入模后安裝，混凝土初凝后拆除?；顒与p橫梁模板的設計有效解決了手孔及螺栓定位問題，同時，避免了長模板在長期吊裝過程中導致的彎曲變形隱患。
4.2凹凸榫模型優化
初步制作時，凸榫處模板采用整體設計，開模采取側模平開方式。由于側模長度達4.3m且自重較大，拆模時極易造成開啟不對稱同時輕微下沉，以致凸榫破損率極高。輕微情況凸榫上表面出現裂紋，嚴重的產生掰裂，更有個別預制塊4個凸榫全部破損，嚴重影響了產品質量。針對此問題，最終研究制定了“凸榫模板改造”方案。將凸榫處的模板與側模分離開來，形成活動模板，拆模時利用頂絲先拆卸凸榫模板，后拆除側模板。經過模板改造優化，凸榫破損率大幅度降低。隨后，又探索了頂絲位置對凸榫掰裂的影響，從左右兩處調整為上下2處，最終調整為中間一處，順利實現了凸榫完整拆模，徹底治理了凸榫破壞的質量問題。
5軌下預制塊生產關鍵技術
5.1雙弧面主筋加工
鋼筋彎制方面，主筋分布按照底部雙弧面及四凸臺設置，一根主筋彎制過程存在10次彎折過程，且最小直線高度僅有5.5cm，目前設備的性能難以滿足要求。經過研究，將凸臺處鋼筋彎制變更為分體焊接工藝，使凸臺鋼筋彎制問題得到有效解決。另外，每塊預制塊內部設有30余種預埋件，對鋼筋的加工焊接提出了極高的要求。每根鋼筋按照標準位置零誤差焊接，否接將影響后期預埋件的安裝。
5.2接駁器安裝
按照設計標準，鋼模兩側板各安裝10組鋼筋接駁器，然后與經過套絲的預制塊頂面受力主筋焊接牢固。隧道結構二次澆注時，通過鋼筋網片連接鋼筋接駁器的形式與軌下預制結構形成整體，保證其整體結合性滿足要求。
5.3凹凸榫施工
為了達到塊與塊之間的緊固拼接，預制塊兩側接觸面采用了尺寸大、高度不統一凹凸榫設計。由于凸榫和凹槽的拼接設計余量極小，稍有差錯就會造成無法拼接的問題。通過“胎具定位、骨架主筋層間距定位、鋼筋骨架全長定點測量”三位一體的監測方法，實現了凹凸榫位置的小鋼筋籠與模型的高度吻合，也保證了4組凹凸榫現場高精度拼接的要求。
5.4灌漿孔優化
為降低成本，預制塊灌漿孔設計時采用了可循環使用的鋼管成孔器，但預制過程中，成孔器的拔出時機很關鍵，拔出過早易造成塌孔，過晚則拔出困難。由于流水線上灌注完成至入窯前工位有限，常發生混凝土未初凝就拔管進窯情況。為了確保產品質量，只能暫停流水線運轉，等待強度達標拔管后再進行生產。生產不連續、人員設備窩工情況導致成本大幅度增加，生產效率大打折扣。因此，將鋼管成孔器更換為預埋PVC管道成孔的方式，優化后成孔效果較好，無塌孔現象發生。
5.5五面拉毛施工
為確保軌下結構與管片、軌道基礎的良好連接，預制塊四周端面及上表面的預制過程需進行拉毛處理。為達到拉毛標準并滿足流水化施工的要求，設計了3種拉毛方案進行比選：方案一：脫模后機械切割拉毛，即脫模后在產品預存區，采用切割設備對預制塊四周和上表面進行切割產生溝槽，達到毛糙面的效果。這種方案施工效率低，揚塵噪聲影響較大。方案二：露石劑輔助沖刷混凝土成型，即側模及端模涂刷界面劑，產品脫模出庫后采用高壓水槍沖洗直至達到露石效果。這種方案施工簡單，但是界面劑涂刷面積較大，沖洗后的大量污水需要二次處理，成本較大。方案三：拉毛條拉毛施工，在模型側面及端面采用機械固定的方式設置拉毛條，避免大量焊接對模型精度的不利影響；為便于產品脫模，拉毛條外形在設計上摒棄了菱形交叉布置，采用圓弧外形平行線設計；頂面拉毛采用了自制簡易工裝壓制成型。這種方式整體拉毛過程操作簡單、外形美觀、深度達標，成本較低。通過比較，選用了第3種拉毛施工方案。
6結語
京沈客專12標右線軌下同步預制工程實現了安全、優質、高效、環保的施工目標，減少了拼裝管片與遂底回填施工真空期內臨時輔助設施的施工過程和成本，產生了良好的經濟效益，為今后的施工積累了經驗，具有推廣實用價值。
【參考文獻】
【1】趙研容.淺談鐵路隧道軌下結構施工方法[J].隧道／地下工程,2015(Zl):4.
作者:王瑞紅 單位:中鐵十四局集團房橋有限公司