隧道施工中备受争议的矮边墙

1、隧道施工中矮边墙的作用1、矮边墙的非正统身份铁路隧道的二次衬砌中，总会有这样一个名称显得很特殊：矮边墙（又称小边墙）。这个名称是怎么来的呢？在现行全部设计规范或者施工规范中都找不到这个词语。在网络中搜寻发觉，却有不少关于矮边墙的探讨，最多的争议集中在它是否应当存在和如何保证其施工质量两方面。根据新奥法原理，隧道二次衬砌主要作为隧道结构反抗外力的平安储备，特殊是在级围岩中，是一个封闭成环的结构。为了增加受力性能，当然施工缝是越少越好。这个封闭成环的结构由于施工的必要而分为仰拱和拱墙衬砌两部分，并没有矮边墙一说。在设计图中，也没有矮边墙这样一种结构。矮边墙的身份并不正统。然而，无论是传统的还是现代

2、的施工实践中，大多数隧道都要求施作矮边墙(小边墙)，然后在矮边墙上浇筑二次衬砌。看来矮边墙只是施工单位在施工过程中对仰拱和二衬之间的那部分结构的一种自定义称谓。不过，在有些复合式衬砌断面设计图中可以发觉，仰拱两侧往往高出填充顶面一些。笔者认为，所谓矮边墙，正是仰拱两侧高出填充顶面的部分，一般高30cm50cm。矮边墙其实是仰拱的一部分，如图1阴影部分所示。图1 矮边墙示意图从图1中还可以看出，施工缝（即矮边墙和二次衬砌墙脚的交界面）略低于电缆槽及水沟盖板，这样即使有小错台或渗水，也可以在处理后在浇注电缆槽侧壁时掩盖。这也是为什么矮边墙高度为30cm50cm的缘由。只不过设计中的施工缝在施工时一

3、般是做成水平的，而不是斜面。2、矮边墙的存在理由矮边墙既然作为一个亲近的称谓而存在，那么必定有它不凡的功能和卓越的贡献。浇筑矮边墙主要是为了二次衬砌施工便利。由于受隧道结构以及衬砌台车限制，假如仰拱两侧和填充面持平，二次衬砌台车最下边的弧型模板或太长或太短，难以恰到好处地和填充顶面良好接触，不简洁限制纵向墙脚线的正确位置，并且导致拆模困难，墙脚部分混凝土往往被撬得破破烂烂。但是假如施作了矮边墙，弧形模板只须要紧靠矮边墙的边缘，就可以使仰拱和二次衬砌平滑圆顺地对接，拆模也简洁得多。当然也有些隧道施工并不须要因为台车限制而施作矮边墙，因为他们的衬砌台车模板尾部设计成可翻转式的，能够伸缩调整模板，很

4、好地和填充顶面接触。查阅客运专线铁路隧道工程施工技术指南(TZ214-2005)可知：边墙基础高度的设置（水平施工缝）应避开剪应力最大的截面1。所谓“边墙基础”，即是本文所探讨的矮边墙。矮边墙和二次衬砌的施工缝是受剪力的薄弱处，而初期支护墙脚位置是受剪力最大处，矮边墙的存在使施工缝位置高于初期支护的墙脚，两者错开，有效增加整体稳固性和抗剪实力。有的隧道未施作矮边墙，施工中总是遇到台车上浮、混凝土外泄、边墙蜂窝麻面多、拆模困难等麻烦问题。这是因为，模板台车是弧形的，在混凝土浇筑过程中，模板反弧段极易产生气泡不易排出，将导致混凝土表面蜂窝麻面较多。实际检查发觉的状况正是如此。且混凝土在反弧段对台车

5、产生浮力，特殊是矮边墙部分浮力更大。假如浇筑速度过快，台车受到浮力增大而上浮，底部的模板就会离开地面出现缝隙，导致混凝土外泄。混凝土外泄又使得模板边缘被凝固的混凝土困住，脱模不利索。而在有矮边墙的状况下，弧形模板在台车微小的浮动中仍旧紧靠矮边墙边缘，不至于产生缝隙。并且可以削减气泡和浮力，对提高拱墙二次衬砌施工质量和减轻施工负担是有利的。规范中没有对复合式衬砌是否须要施作矮边墙的要求。施工中应结合实际状况，因隧道特点和台车状况的不同而论，才是我们敏捷驾驭规范的根本。制定切实可行的技术措施和施工方案，经业主、监理和施工方共同研讨，达成一样看法，这样比一家之言更牢靠，落实到实际也更有信念。3、矮边

6、墙的归属规范中也没有对矮边墙施作的先后依次的要求，但对整体式衬砌要求边墙基础的扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙施工一次完成2。这就可以理解为，衬砌环作为一个整体受力，应当尽量削减施工缝，边墙基础和仰拱应一次浇筑成型。对于复合式衬砌来说，道理也是一样的。而传统的隧道二次衬砌的施工方法是，首先仰拱铺底超前，然后利用组合钢模板施工矮边墙，最终采纳模板台车灌注拱墙衬砌，共分为三步施工3，如图2所示。图24  传统的二次衬砌施工依次这种施工方法的结果，相当于是在仰拱和二衬之间增加了一个结构体，而这个结构体上下两施工缝相距太短，又处在结构受力最不利的位置，降低了衬砌环结构的整体性，还会使

7、整个隧道多一道纵向通长施工缝，增加了施工缝渗、漏水的几率。所以，正如本文开头所指出的那样，矮边墙作为仰拱的一部分，应当和仰拱一次浇筑而成。规范规定，仰拱或地板施作应各段一次成型，不得分部灌筑4。4、矮边墙的品质矮边墙和仰拱一次浇筑成型，问题在于，矮边墙的施工是如何进行的？其质量能够保证吗？我们都知道，根据规定，填充应在仰拱混凝土终凝后浇筑，并且必需保证仰拱的弧形。这就要求仰拱及矮边墙施工必需借助模板成型，否则仰拱施工将会出现下列问题：首先不能很好成型；其次振捣难以进行，因为混凝土一旦振捣就会向底部溜滑。而事实上，目前很少有隧道施工采纳了仰拱模板，往往是仅在填充顶面位置安装矮边墙侧模板，填充和仰

8、拱同时浇筑。待填充到位后，工人将混凝土铲进矮边墙模板，稍作插捣，不敢振捣。这样一来，矮边墙的质量就大打折扣。而且仰拱和填充的混凝土等级不同（比如仰拱为C35，填充为C20），往往是先倾倒仰拱混凝土于隧底，然后再倾倒填充混凝土，两者混在一起。矮边墙本属于仰拱，却运用的填充混凝土，加上不振捣，矮边墙的强度其实是相当低的。而且从拆模后可以看出，蜂窝麻面严峻，外观质量也羞于见人，只好采纳调制的水泥浆抹面进行掩盖。还存在模板重复利用凹凸不平，不加整修，不涂刷脱模剂等问题，做出来的矮边墙的台阶线型极差，导致二衬台车模板和其接触不紧密，错台和漏浆严峻。如图3.图3 矮边墙和二衬之间错台5、争议的解决方案导致

9、矮边墙质量问题的根源在于没有运用仰拱模板。而客运专线铁路隧道工程施工技术指南(TZ214-2005)指引我们，仰拱成型采纳浮放模板支架。没有模板，仰拱成型就成为泡影；没有模板，矮边墙浇筑混凝土时会因为振捣而坍塌，更别说振捣密实；没有模板，也就阻挡不了填充于仰拱同时浇筑的做法。这样规范的要求只能成为一种无法完成的志向，再严格的要求也是徒劳。有一种具有浮动式行车底架的隧道仰拱模板台车5，其结构简洁，制造成本低；仰拱的施工和掘进出渣运输等其他作业可同步进行，且灌筑质量不受过车振动影响，特殊适用于长大铁路隧道的仰拱灌筑施工，已经胜利运用于多座隧道施工。该模架可以进行推广运用，一是能够保证仰拱成型，二是

10、避开仰拱和填充同时浇筑，三是矮边墙施工质量有保证。另一方面，要想矮边墙和二衬连接圆顺，不留错台，就对矮边墙的标高和平直度提出了更高的要求6，否则台车模板和矮边墙接触不到位或不紧密，引起漏浆和拆模困难等问题。假如采纳尾部模板可翻转和伸缩调整的二衬模板台车，那么可以不施作矮边墙，但是这种方法对墙脚位置的填充面的平整度要求也高，否则模板和和填充顶面之间仍会出现不同程度的缝隙，封堵和拆模起来都比较费事。作为第一线的施工单位要大胆尝试新工艺，新技术，改进施工方法，创新和完善科学的管理技术，才能在行业中不断前进，提升企业形象和口碑，最重要的是，还给产品内实外美的优良品质。 1 TZ214-2005，客运专线铁路隧道工程施工技术指南S.2 TB10204-2002，铁路隧道施工规范S.3 李书静.隧道二次衬砌矮边墙和边拱一次灌注施工技术J.铁道工程