预制块镶面现浇混凝土隧道洞门施工方法
中铁十二局集团第二工程有限公司 作者：张江卫1 工程概况
张唐铁路红石砬隧道位于河北省承德市境内滦平县一带，距承德市区约30 km，设计为双线隧道( 基本线间距4． 0 m) 。隧道进口里程为DK279 + 398，出口里程为DK285 + 213，全长5 815 m。根据隧道进出口地形和工程地质条件，结合开挖边仰坡的稳定性及洞口排水需要，本着“早进晚出”的原则确定隧道进出口位置并采用端翼墙式洞门。
2 施工方法的原理
在端翼墙式洞门墙体施工时，用事先预制好的盒状预制块砌放在墙体表层，预制块既是现浇混凝土的镶面层，又是现浇混凝土的模板，砌放一层预制块浇筑一层混凝土，直到设计高度。盒状预制块既能减轻预制块的重量，便于搬运安装，又能与现浇混凝土镶嵌牢固。
3 施工工艺流程及操作要点
3． 1 工艺流程
施工工艺流程见图1。
3． 2 操作要点
3． 2． 1 预制块及其模板设计
隧道洞门比较高大，预制块太小显得太碎，而预制块太大又不便搬运安装，所以预制块大小一定要合适，经研究实验将预制块尺寸选定为高× 长× 厚= 47 cm × 97 cm × 47 cm，加上砌缝宽3 cm，每个砌格为50 cm × 100 cm，为了减轻预制块的重量，并确保预制块与现浇混凝土镶嵌牢固，将预制块做成盒状，将预制块内部去掉高27 cm × 长77 cm × 厚37 cm，使预制块形成一个壁厚10 cm 的盒子。预制块模板可以加工成组合钢模板，也可订做塑料模板，模板结构要求便于组装、拆卸、能重复利用。预制块结构见图2。
3． 2． 2 预制块制作、搬运
预制块混凝土强度要比墙体混凝土设计强度高出5 MPa，当场地、材料、模板准备就绪后即可制作预制块，预制块浇筑、拆模、养护要严格按照混凝土预制块施工规范进行作业，在预制时要预埋深度不小于30 cm 直径10 mm，且具有一定锚固力的钢筋吊环，吊环的作用是便于预制块搬运和固定。预制块强度达到设计强度( 养护时间不得低于14 d) 即可搬运，搬运时要做好保护，严防磕碰造成缺棱断角，从而影响外观。
3． 2． 3 洞门端翼墙基底施工
按洞门设计图先进行端翼墙基础放样，按放样结果进行基础开挖，开挖到位后检查基底承载力是否符合设计要求，承载力达不到设计要求则采取扩大或加深开挖并进行基底换填，承载力达到设计后浇筑基底混凝土。基底混凝土顶面要找平但不可收光。
3． 2． 4 安装第一层预制块
当端翼墙基底混凝土达到设计强度的50% 即可砌筑安装第一层预制块，要求砌缝宽3 cm，砌缝砂浆强度M20，为了确保砌缝均匀不变形，可在砌缝内放置砌缝混凝土垫块。要求砌缝砂浆饱满，快凝。端翼墙背模可以采用浆砌片石或山体代替，如后背空间比较大( 有明洞) 也可用普通模板立模。预制块安装结构见图3，图4。
3． 2． 5 灌注第一层墙体混凝土
当预制块砌缝砂浆强度达到设计强度70%即可浇筑混凝土，在浇筑混凝土之前要将混凝土接触面冲洗干净。机械振捣，振动棒靠近预制块不得小于50 cm，混凝土顶面要找平但不可收光。
3． 2． 6 安装第二层预制块
当第一层墙体混凝土达到设计强度的50% 即可安装第二层预制块，第二层与第一层的垂直砌缝错开50 cm。砌缝要求同3． 2． 4。
3． 2． 7 灌注第二层墙体混凝土
当第二层预制块砌缝砂浆强度达到设计强度70%( 间隔1 d)即可浇筑混凝土。施工要求同3． 2． 5。
3． 2． 8 循环3． 2． 4 和3． 2． 5 两道工序直至墙体达到设计高度
随着墙体的层层加高，墙背或明洞回填也要逐层进行，这样做一方面有利于施工( 便于运输材料，也不耽误工人作业时间) ，更为重要的是有利于洞门墙体稳定。回填材料和回填密实度严格执行设计要求。
3． 2． 9 勾缝
在切块砌筑时预留2 cm 的空缝，端翼墙施工到设计高度后，开始由上向下勾缝，勾缝砂浆强度为M20。由上向下的目的是防止污染墙面，并对脏污部分进行清理。
3． 2． 10 劳力安排与作业计划
一般的双线铁路隧道端翼墙洞门有12 人即可满足施工需要，2d 可起一层50 cm，在等待混凝土或砂浆凝固的时间里，可以进行墙背或明洞回填，可充分发挥工人效率，避免出现窝工现象。
4 安全措施
本施工方法要严格执行《建筑安装工人安全技术操作规程》的各项规定，重点预防高空坠落构成的安全危险。
1) 建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查。2) 用功率匹配的起重设备起吊预制块或其他材料。3) 施工到5 m 以上要设置防护栏，作业人员要佩戴安全绳。4) 必须在上一层混凝土强度达到设计强度的50%才可安装下一层预制块，必须在砌筑砂浆强度达到设计强度的70% 方可灌注混凝土。防止因混凝土和砌缝砂浆强度不足导致墙体垮塌造成安全事故。
5 环保措施
为确保工程所在地区的环境得到有效的保护，要严格执行国家和工程所在地政府的环保政策、法律和法规，为了保持施工地区环境的清洁卫生，本施工方法采取以下环境保护措施:
1) 施工中产生的有害污染物要进行生化处理，处理达标后与其他污染物一起进行集中掩埋。2) 废水处理采用多级沉淀池过滤沉淀，废水处理的工艺流程为: 废水→收集系统→多级沉淀池→沉淀净化处理→排入河道。3) 施工期间施工场地要进行硬化，各种材料分类分区堆放，废渣废料及时清理，保持施工场地整洁。
6 结语
该施工方法相对传统脚手架支模法，工艺简化、安全质量便于控制，费用稍有节余，对美化洞门效果明显，使隧道洞门显现出古代长城雄关之美。
参考文献:
［1］ TB 10003-2005，铁路隧道设计规范［S］．
［2］ TZ 204-2008，铁路隧道施工技术指南［S］．
［3］ GB 50010-2002，J 159-2002，混凝土结构设计规范［S］．
［4］ GB 50017-2003，钢结构设计规范［S］．
［5］ TB 10119-2000，J 72-2001，铁路隧道防排水技术规范［S］．
［6］ TB 10417-2003，J 287-2004，铁路隧道工程施工质量验收标准［S］．
［7］ 铁建设［2010］241 号，铁路混凝土工程施工技术指南［S］．
［8］ TB 10210-2001，J 118-2001，铁路混凝土与砌块工程施工规范［S］．
［9］ TB 10301-2009，J 944-2009，铁路工程基本作业施工安全技术规程［S].
