本發(fā)明涉及建筑工程，具體涉及穿越巖溶地層隧道仰拱施工結(jié)構(gòu)及其施工方法，主要適用于隧道的仰拱施工，尤其適用于巖溶地質(zhì)隧道的仰拱施工。

背景技術(shù)：

1、仰拱是隧道結(jié)構(gòu)主要組成之一，是隧道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。隧道施工中設(shè)置仰拱，可使支護(hù)結(jié)構(gòu)形成封閉結(jié)構(gòu)體系，提高整體受力性能，控制隧道收斂位移及圍巖體塑性變形發(fā)展。隧道在使用過程中，仰拱可將隧道上部地層壓力通過隧道邊墻結(jié)構(gòu)或?qū)⒙访婧奢d有效傳遞到地下，還可以有效抵抗隧道下部地層傳來的反力。

2、當(dāng)前行業(yè)現(xiàn)狀，往往對(duì)仰拱重視程度不夠，特別是巖溶地質(zhì)隧道，仰拱施工過程常常存在如下問題：

3、(1)仰拱鋼筋長(zhǎng)短不一，隧道邊墻處仰拱鋼筋伸出長(zhǎng)度不一，同時(shí)仰拱鋼筋間距不均勻；

4、(2)仰拱填充混凝土起伏大，頂面高程不一致，凹凸不平，難以達(dá)到統(tǒng)一平整線。

5、(3)環(huán)向排水盲管、縱向排水盲管安裝偏位嚴(yán)重，影響各排水盲管之間的連接。

6、(4)仰拱端模處止水帶結(jié)構(gòu)防水性差，拆模時(shí)需要拆除止水帶安裝的固定結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致后期結(jié)構(gòu)防水性差。

7、在后期巖溶水長(zhǎng)期侵蝕作用下，上述問題會(huì)導(dǎo)致隧道仰拱產(chǎn)生沉降，仰拱與二襯脫節(jié)、滲水嚴(yán)重，影響隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

8、本發(fā)明的目的在于保證隧道仰拱鋼筋間距均勻，隧道邊墻處仰拱鋼筋伸出高度保持平齊，提高仰拱填充混凝土的平整度以及排水盲管的安裝精度，方便止水帶的安裝與拆除，提高仰拱結(jié)構(gòu)的防水性，亟待發(fā)明一種簡(jiǎn)單有效的穿越巖溶地層隧道仰拱及施工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

2、本發(fā)明涉及穿越巖溶地層隧道仰拱施工結(jié)構(gòu)，包括隧道邊墻、最高鋼筋控制鋼絲、最低鋼筋控制鋼絲、環(huán)向排水盲管標(biāo)線、最高鋼筋、最低鋼筋、縱向排水盲管、定位鋼筋桿、水平鋼筋、鋼筋定位卡具、仰拱初支噴砼；

3、仰拱初支噴砼上按設(shè)計(jì)的間距鋪設(shè)有仰拱鋼筋，仰拱鋼筋包括仰拱鋼筋上層筋、仰拱鋼筋下層筋，仰拱鋼筋在隧道邊墻處向上彎起，仰拱鋼筋上層筋彎起為最低鋼筋，仰拱鋼筋下層筋彎起為最高鋼筋；仰拱鋼筋通過鋼筋定位卡具進(jìn)行精準(zhǔn)定位，仰拱鋼筋上層筋、仰拱鋼筋下層筋分別嵌入鋼筋定位卡槽內(nèi)；

4、隧道邊墻上按設(shè)計(jì)的高度設(shè)置有最高鋼筋控制鋼絲、最低鋼筋控制鋼絲，最高鋼筋控制鋼絲用于控制最高鋼筋的頂面高度，最低鋼筋控制鋼絲用于控制最低鋼筋的頂面高度；

5、仰拱初支噴砼上還打入有定位鋼筋桿，隧道邊墻還植入有水平鋼筋，水平鋼筋與定位鋼筋桿焊接固定；水平鋼筋上焊接有鋼筋定位卡具，鋼筋定位卡具上的多個(gè)鋼筋定位卡槽內(nèi)的嵌入有最高鋼筋、最低鋼筋，通過鋼筋定位卡具對(duì)最高鋼筋、最低鋼筋的間距進(jìn)行精準(zhǔn)定位；

6、隧道邊墻、仰拱初支噴砼上按設(shè)計(jì)的位置劃有環(huán)向排水盲管標(biāo)線，定位鋼筋桿與最低鋼筋之間安裝有縱向排水盲管。

7、進(jìn)一步的，還包括回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)、仰拱、仰拱回填層、仰拱中央水溝、左帶、右?guī)А⒅醒敕指衾?、窄長(zhǎng)夾片、寬短夾片、固定板、螺釘孔、等邊角鋼、螺釘、下層仰拱端模、上層仰拱端模、中埋止水帶、幾型鋼筋定位卡；

8、仰拱的混凝土澆筑時(shí)采用下層仰拱端模、上層仰拱端模組合結(jié)構(gòu)；

9、中埋止水帶通過幾型鋼筋定位卡進(jìn)行固定，中埋止水帶左帶嵌入窄長(zhǎng)夾片內(nèi)；

10、中央分隔楞嵌入寬短夾片內(nèi)，固定板通過螺釘與等邊角鋼相連，等邊角鋼位于下層仰拱端模、上層仰拱端模之間，中埋止水帶的右?guī)度胂聦友龉岸四?、上層仰拱端模之間的縫隙內(nèi)；

11、隧道邊墻上拉設(shè)有回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)，用于控制仰拱回填層的頂面高度和平整度。

12、進(jìn)一步的，鋼筋定位卡具上均勻設(shè)置多個(gè)鋼筋定位卡槽，仰拱初支噴砼上縱向設(shè)置三道鋼筋定位卡具，兩側(cè)隧道邊墻分別設(shè)置一道鋼筋定位卡具，仰拱初支噴砼上的鋼筋定位卡具上部鋼筋定位卡槽穿入仰拱鋼筋上層筋，下部鋼筋定位卡槽穿入仰拱鋼筋下層筋，隧道邊墻處的鋼筋定位卡具外側(cè)鋼筋定位卡槽內(nèi)穿入最高鋼筋，內(nèi)側(cè)鋼筋定位卡槽內(nèi)穿入最低鋼筋。

13、進(jìn)一步的，最高鋼筋控制鋼絲、最低鋼筋控制鋼絲均通過鋼釘釘在隧道邊墻上。

14、進(jìn)一步的，中埋止水帶由左帶、右?guī)А⒅醒敕指衾闳糠纸M成，幾型鋼筋定位卡由窄長(zhǎng)夾片、寬短夾片、固定板、螺釘孔組成。

15、進(jìn)一步的，等邊角鋼上鉆設(shè)有螺釘孔，等邊角鋼上、下分別設(shè)置一條，并與下層仰拱端模、上層仰拱端模嵌牢。

16、進(jìn)一步的，幾型鋼筋定位卡沿等邊角鋼長(zhǎng)度方向均勻間距設(shè)置多個(gè)，通過多個(gè)幾型鋼筋定位卡將中埋止水帶的左帶進(jìn)行固定，左帶側(cè)澆筑仰拱混凝土將左帶埋設(shè)。

17、進(jìn)一步的，回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)也采用鋼釘進(jìn)行固定，回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)沿隧道邊墻縱向各設(shè)置一根鋼絲，沿橫向設(shè)置多根鋼絲，通過鋼絲控制仰拱回填層的平整度。

18、穿越巖溶地層隧道仰拱施工結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

19、s00、隧道仰拱初支噴射混凝土

20、開挖隧道仰拱基面，將隧底雜物、泥漿、積水清除干凈，按設(shè)計(jì)要求在隧底噴射混凝土形成仰拱初支噴砼；

21、在仰拱初支噴砼上架立鋼拱架，將仰拱鋼拱架與邊墻內(nèi)鋼拱架對(duì)齊連接，二者之間采用連接板連接形成閉環(huán)；

22、s10、邊墻劃線釘鋼釘

23、按設(shè)計(jì)的間距及位置測(cè)量放線，按測(cè)量放線點(diǎn)打設(shè)鋼釘，通過鋼釘拉設(shè)最高鋼筋控制鋼絲、最低鋼筋控制鋼絲，按放樣點(diǎn)在隧道邊墻、仰拱初支噴砼上劃出環(huán)向排水盲管標(biāo)線；

24、s20、安裝定位鋼筋桿

25、按測(cè)量放樣點(diǎn)在仰拱初支噴砼上安裝定位鋼筋桿，同時(shí)在隧道邊墻上植入水平鋼筋，水平鋼筋與定位鋼筋桿進(jìn)行焊接；

26、s30、安裝鋼筋定位卡具

27、在仰拱初支噴砼上按測(cè)量放線的位置安裝固定三道鋼筋定位卡具，同時(shí)在兩側(cè)隧道邊墻上的水平鋼筋上焊接一道鋼筋定位卡具；

28、s40、安裝仰拱鋼筋

29、將仰拱鋼筋上層筋依次穿過仰拱初支噴砼上三道鋼筋定位卡具的上端鋼筋定位卡槽后，在隧道邊墻處向上彎起形成最低鋼筋，最低鋼筋穿過水平鋼筋上的一道鋼筋定位卡具的內(nèi)側(cè)鋼筋定位卡槽后與最低鋼筋控制鋼絲保持高度平齊；

30、將仰拱鋼筋下層筋依次穿過仰拱初支噴砼上三道鋼筋定位卡具的下端鋼筋定位卡槽后，在隧道邊墻處向上彎起形成最高鋼筋，最高鋼筋穿過水平鋼筋上的一道鋼筋定位卡具的外側(cè)鋼筋定位卡槽后與最高鋼筋控制鋼絲保持高度平齊；

31、s50、安裝排水盲管

32、按隧道邊墻、仰拱初支噴砼劃出的環(huán)向排水盲管標(biāo)線安裝環(huán)向排水盲管，同時(shí)在定位鋼筋桿與最低鋼筋之間安裝縱向排水盲管，將縱向排水盲管與環(huán)向排水盲管進(jìn)行連接；

33、s60、安裝中埋式止水帶

34、在仰拱初支噴砼上安裝下層仰拱端模、上層仰拱端模，將中埋止水帶的左帶嵌入幾型鋼筋定位卡的窄長(zhǎng)夾片內(nèi)，中央分隔楞嵌入寬短夾片內(nèi)，將幾型鋼筋定位卡的固定板通過螺釘與等邊角鋼連接，再將中埋止水帶的右?guī)烊胂聦友龉岸四！⑸蠈友龉岸四Ｖg的縫隙內(nèi)，將等邊角鋼與下層仰拱端模、上層仰拱端模之間的縫隙進(jìn)行嵌牢；

35、s70、澆筑仰拱混凝土

36、采用新型自行式仰拱棧橋支設(shè)仰拱弧形模板，泵送澆筑仰拱的混凝土，混凝土頂面以隧道邊墻上劃的仰拱混凝土頂面標(biāo)高線為基準(zhǔn)進(jìn)行抹平，中埋止水帶附近振搗密實(shí)，仰拱混凝土將左帶、中央分隔楞進(jìn)行埋設(shè)；

37、s80、拉設(shè)回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)

38、按測(cè)量放樣點(diǎn)釘鋼釘，通過鋼釘拉回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)，回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)沿隧道邊墻縱向各設(shè)置一根鋼絲，沿橫向設(shè)置多根鋼絲；

39、s90、仰拱回填層施工

40、仰拱的混凝土終凝后將仰拱頂面清理干凈，灑水濕潤，支設(shè)仰拱回填層鋪底模板及端模，仰拱中央位置處支設(shè)仰拱中央水溝的模板；

41、進(jìn)行仰拱回填層混凝土澆筑，澆筑分層進(jìn)行，每層澆筑厚度不超過50cm，人工采用插入式搗固器振搗，采用回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)控制仰拱回填層的頂面高度并抹平；

42、s100、循環(huán)施工

43、按上述工序循環(huán)進(jìn)行隧道仰拱施工，仰拱回填層滯后仰拱一個(gè)節(jié)段，每一個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度30-50m，相鄰節(jié)段交界處伸縮縫內(nèi)設(shè)置中埋式止水帶進(jìn)行防水。

44、本發(fā)明具有以下的特點(diǎn)和有益效果：

45、1)本發(fā)明采用鋼筋定位卡具精確控制仰拱鋼筋的間距，采用在隧道邊墻上拉鋼絲來控制隧道邊墻處仰拱鋼筋伸出長(zhǎng)度，使之保持高程一致，保證了仰拱鋼筋的安裝質(zhì)量。

46、2)本發(fā)明在隧道邊墻、仰拱初支噴砼上劃出環(huán)向排水盲管標(biāo)線，采用定位鋼筋桿定位縱向排水盲管，保證了環(huán)向排水盲管、縱向排水盲管安裝位置不出現(xiàn)偏差，實(shí)現(xiàn)了排水盲管精準(zhǔn)安裝對(duì)接。

47、3)本發(fā)明采用了新型幾型鋼筋定位卡固定安裝中埋止水帶，仰拱上、下層端模及等邊角鋼拆除后，幾型鋼筋定位卡直接留置在仰拱內(nèi)，無需拆除，可提高防水性。

48、4)本發(fā)明在隧道邊墻上拉設(shè)回填層砼頂面控制鋼絲網(wǎng)來控制仰拱回填層的頂面高度并抹平，保證了仰拱回填層頂面平齊，不出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，提高了仰拱施工質(zhì)量。