1.15 全預制軌下結構拼裝技術

1.15.1 適用條件和范圍

該技術適用于地下工程隧道內部軌下結構全預制拼裝施工。

1.15.2 技術要點

軌下結構需提前在工廠內預制，利用拼裝機等機械設備對軌下預制結構進行快速施工。

利用邊箱涵拼裝機進行軌下預制結構施工，可達到3人5分鐘拼裝完成1塊邊箱涵的效果，極大提高了盾構隧道內軌下結構的施工速度，縮短了工期，節省了成本。

1.15.3 施工要求

全預制軌下結構拼裝技術的具體施工步驟如下（見圖1-25）：

（1）地面將檢驗合格且粘貼嵌縫條完畢的邊箱涵預制件通過龍門吊吊裝至井下，并放置于安裝有邊箱涵預制件專用托架的運輸車上，每輛車一次可運輸一環共兩塊邊箱涵預制件。

（2）現場工人對需拼裝邊箱涵區域內的灰塵、積水、雜物進行全面清理。

（3）拼裝機操作人員對拼裝機行走系統、起吊系統、箱涵件的吊具及定位調整系統進行全面檢查，一切正常后，操作人員操作拼裝機前行至邊箱涵拼裝區域。前行過程中，尤其是在通過管片及箱涵件錯臺處時，利用驅動系統的變頻器進行調速，以確保啟動和行走平穩。同時，由于隧道具有向下的坡度，所以應利用驅動系統配備的電磁制動器對行走輪進行及時制動。

（4）拼裝機到達指定位置后，起吊小車起吊箱涵件吊具至最高位置，并水平移動至最右端。箱涵件運輸車在中箱涵上前進至拼裝機正下方。吊具根據邊箱涵在運輸車上的位置誤差進行回轉調整，使前一塊箱涵與箱涵件吊具保持橫向水平。

（5）拼裝手操作拼裝吊機將U型吊具下落至合適位置，然后向左移動，使U型吊具的U型槽插入邊箱涵預制件的頂部混凝土層，在插入過程中留意U型吊具兩側的距離檢測裝置，避免U型吊具磕碰邊箱涵預制件。使用U型吊具上的定位裝置控制U型吊具的停止位置，停止后使用夾緊裝置夾緊邊箱涵預制件。

（6）緩緩起吊邊箱涵預制件，待其升至最高處且與支架完全脫離接觸后，水平右移吊具，移動至最右端后，逆時針旋轉吊具，使邊箱涵預制件以正確的姿態處于待拼裝區上方。

（7）緩慢下落U型吊具，當箱涵件下落至拼裝位置時，伸長U型吊具左右兩側的電動推桿，使其末端頂緊在管片上，來實現箱涵件位置的微動精調。同時，可對邊箱涵和中箱涵的接觸面產生頂緊力，確保兩結構件連接位置的精確度。末端的球鉸結構可保證電動推桿的著力點適應管片的圓弧結構。之后松開夾緊裝置，退出U型吊具。至此完成一塊邊箱涵的拼裝。

（8）收回U型吊具，運輸車前進至合適位置，重復以上步驟，進行左側邊箱涵的拼裝。接下來采用螺栓通過預留孔洞將中箱涵與邊箱涵連接成為一個整體。起吊后，運輸車倒車離開拼裝區。至此完成一環共兩塊邊箱涵的拼裝作業。

（9）待箱涵全部拼裝完成后，對箱涵之間以及箱涵和管片之間的空隙處實施整體注漿，使得隧道內部軌下結構連接為一個整體。至此完成軌下結構全預制施工工作。

1.15.4 實施效果

（1）該施工方法機械化程度高，施工速度快，預制構件運至現場即可利用機械進行拼裝，大大提高了工人的工作效率和機械使用效率；預制件工廠化生產可實現構件的標準化，且對其做好防護措施后不受自然環境影響，可以充分保證預制件質量，實現批量化生產。統一生產的標準性和規范性確保了預制構件幾何形狀的精度，大大提高了混凝土結構的美觀性，同時也確保了現場施工的質量和效率，降低了損耗，達到了節約工期、節約材料的目的；另外，構件生產采用定型鋼模板，可多次重復使用，節約了模板材料投入。

（2）現場施工無須周轉材料，不用占用大量材料堆場，減少施工占地，節約土地，有效降低了盾構隧道的建設成本；廠制構件、養護水循環利用，減少了現澆混凝土養護時水資源浪費，節約用水，且養護質量容易控制。

（3）全預制施工不僅避免了洞內交叉施工影響，還減小了施工中對交通及環境的影響，節能環保，實現了綠色、低碳、環保的施工目標。

（4）全預制施工實現了工廠化生產、現場拼裝，除后續砂漿灌封外，無現場混凝土澆筑，避免了受商品混凝土發運、天氣情況等因素影響以至無法施工的問題。

1.15.5 工程案例

清華園隧道工程位于北京市海淀區，盾構段為單洞雙線隧道，全長4448.5m，隧道管片外徑12.2m、內徑11.1m，管片環寬2m，壁厚0.55m，軌下架構采取中間預制“口”字件（中箱涵）+兩側預制邊箱涵的結構形式。中鐵十四局集團有限公司采用全預制軌下結構拼裝技術，配置了箱涵拼裝機1臺（盾構機自帶）、邊箱涵拼裝機1臺、邊箱涵專用運輸車1輛、箱涵運輸車1輛。施工進度快，占用井下空間小，節省人工及材料成本，保證了施工的進度及安全要求，節地、節材、節能，減少了污染，環保效果顯著，取得了顯著的經濟效益和社會效益。