雁门关隧道后腰铺斜井衬砌台车爆裂原因分析

魏富东

(中铁十二局集团第二工程有限公司，山西太原 030024)

1 工程概况

雁门关隧道全长14.085 km，隧道起讫里程 DK110+855～DK124+940，最大埋深820 m。隧道设计为单洞双线隧道，隧道以直线通过，隧道设计为人字坡，上坡坡度7‰，DK120+980以后下坡坡度3‰。雁门关隧道设计有三座斜井，承担正洞大里程DK117+446～DK119+000(原平方向)1 554 m，承担正洞小里程DK116+346～DK117+446(应县方向)1 100 m;该斜井为双车道永久性救援通道，施作完二次衬砌断面为7.0 m×7.0 m，呈马蹄形双车道设置。施工运输采用无轨运输方式。

2 衬砌台车爆裂原因分析

2009年5月2日早上5:00～5:30开盘，X2DK1+753.2～X2DK1+762.1里程段衬砌至上午9:30短短4 h～4 h 30 min，施工到第七车混凝土且第二个罐车开始第一车只剩下1盘料左右时(每罐车混凝土约7 m3)，衬砌台车发生爆裂。从破坏情况看，右侧已浇筑4.1 m高混凝土未初凝，右侧混凝土侧压力大，造成行走梁下螺旋顶脱轨，致使钢轨弹起倾覆，造成台车右侧整体内移，使门架立柱与横梁连接螺栓剪断、连接钢板撕裂，原因分析如下。

2.1 台车本身

1)台车主架利用旧主架，本身钢材的疲劳强度已降低，且安装前有的杆件局部变形，不能密贴，结构受力相对较差;

2)斜井坡度大，台车工作稳定性差。

2.2 台车加固

1)左侧行走梁下缺一个螺旋顶;

2)台车未用钢筋拉行走梁;

3)钢轨下面枕木垫的太高，台车重心偏高，对偏压要求高;

4)台车加固不到位，边加固边开盘，没有时间加固好，在施工过程中未及时对螺旋顶、丝杠进行二次紧固;

5)在铺底上右侧模板顶丝底脚坑太浅。

2.3 混凝土施工过程

1)混凝土浇筑速度快;

2)未及时倒管，左侧3.4 m高混凝土已初凝，右侧混凝土浇筑高度4.1 m，一次浇筑混凝土高度太高;

3)混凝土在浇筑过程中加水太多，混凝土坍落度太大;

4)在混凝土浇筑过程中，没有专人看模，未及时发现问题。

2.4 管理方面

1)现场技术员施工战线长、监控力相对较差;

2)未履行报检程序;

3)施工人员蛮干，工区主要管理人员对衬砌施工的重视程度不够。

3 衬砌台车设计问题

1)斜井台车由于坡度大，制动系统、防滑装置应设计完善;

2)台车靠近低端的门架的宽度适当加宽，且门架数量设计应足够;

3)在门架上焊接防滑桩，防止由于推台车顶模与门架发生错移;

4)通风管位置设计应合理。

4 衬砌台车施工问题

1)衬砌台车加固一定要按照设计意图加固到位;

2)在施工过程中由于杆件变形或工人图省事，不穿销子或用钢筋替代;

3)仰拱顶面标高应控制好，钢轨垫得太高，台车容易失稳倾覆;

4)严格按照衬砌混凝土的施工配合比施工，在输送泵里不能加水;

5)混凝土应对称浇筑，防止偏压。

5 经验与体会

1)斜井内风水管及电线多，移动衬砌台车会影响通风、抽水、掌子面用风，施工组织难度大。

2)衬砌台车的行走不能使用行走器，只能用两台机械前推后拉。对台车的整体性及刚度要求高，加工台车一定重视，切忌用旧主架。

3)斜井衬砌更应紧跟，进入正洞两个掌子面施工，斜井衬砌台车作业时间将更有限。

4)斜井坡度大，衬砌只能采用逆作法，台车行走距离远。

5)衬砌台车加固必须到位，防滑装置必须搞好。

6)在混凝土浇筑过程中，必须安排责任心较强的人员进行看工作，在看仓过程中随时对模板各部位进行吊线自测、加固，确保混凝土体型。

7)为避免组合钢模板发生变形，在灌注混凝土时速度不宜过快，尤其当衬砌厚度大于500 mm以上时更应放慢灌注速度。在封顶灌注时应加倍小心，随时注意混凝土的灌注情况，防止注满后强行灌注混凝土，这样易导致爆模或台车变形损坏，造成不必要的损失。

[1]徐宏伟.钢模台车在斜井衬砌施工中的应用[J].武汉勘察设计，2011(4):36-37.

[2]申延虎.长大隧道斜井进正洞施工技术[J].山西建筑，2010，36(33):338-339.