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仰拱

隧道结构的主要组成部分之一

为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一。通俗解释为向上仰的拱。

结构简介
仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。仰拱与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。
通俗解释为向上仰的拱，如图1所示放钢筋的地方。仰拱一般为钢筋混凝土结构。
仰拱的作用：与二次衬砌构成隧道整体。防水，增加结构稳定性。
施工作业指导
仰拱是隧道结构的主要组成部分之一，它是隧道结构的基础。它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。实际上它是能承受地层永久荷载和路面临时荷载（动荷载）的一种地基梁（板）。为此仰拱的受力状态比较复杂。从国内外的交通隧道工程病害的实例来看，由于隧道仰拱结构的设计、施工原因，而出现隧道结构失稳，路面沉降开裂，翻浆冒泥病害的实例不在少数。为此在施做仰拱结构时必须精细，其结构物一定要符合规范和设计要求。
方法步骤
仰拱开挖
1、需设仰拱部位的基坑几何尺寸一定要符合设计文件要求。
2、根据围岩类别的不同，采用上下台阶施工的隧道，对仰拱部位的土石开挖时，必须控制开挖段的长度。一般情况下：Ⅳ类及以上围岩地段，基坑长度应≤5.0M。尤其设钢支撑地段应短距离开挖，对Ⅲ类及以下围岩地段长度应≤10M。当围岩条件较好时，最大不应超出15M。
3、为避免开挖震动对已形成的初衬结构造成不利的影响和尽量控制超挖，仰拱开挖严禁放大炮，控制装药量。
4、尽量采用光面爆技术开挖，使仰拱基本成型。
初衬仰拱支护结构
1、仰拱部位的基坑开挖后在施设各支护结构前，必须测量基底部标高、几何尺寸等，检查其是否符合设计要求。
2、在施实仰拱支护前，对基坑中的虚渣、杂物、积水等必须清除干净。
3、对超挖过大的坑穴，用C20片石砼回填密实。
4、在仰拱的初衬中设有钢拱架时：
（1）在设置钢拱架前，应在基底铺设5~10㎝的M10的水泥砂浆或C10砼的找平层。
（2）钢架的型号、间距及钢架纵向连接钢筋的规格、间距及连接符合设计要求。
（3）仰拱钢架与边墙钢架的连接应符合设计要求，特别应注意仰拱钢架与连拱式隧道中隔墙基底处的连接一定要采取板式连接。严禁将无板的钢架端头直接紧顶中隔墙基底的砼部位。
（4）仰拱钢架应用冷弯机弯制成符合弧度要求的形状。严禁将整榀钢架做成几段折线形的钢架。
（5）当整榀钢架分段制做时，其接头必须按设计要求制成板式连接。个别需采用对焊连接时，在钢架接头腹板中必须双面拼焊钢板，或采用四孔双面夹板螺栓连接。
（6）用砼掩埋钢架前必须清除所有钢架外表的油圬、泥土、锈迹。
（7）严禁用废旧钢材制作钢架。
5、仰拱初衬砼施工：
（1）仰拱初衬砼一般均采用喷砼到设计厚度，喷砼的标号应符合设计要求。
（2）喷砼的厚度应满足钢件保护层的要求。
（3）仰拱初衬砼当要采用现浇砼时，必须征得设计单位允许，并应有相应变更手续，并应及时通知监理单位监督施实。现浇砼的厚度，除满足设计厚度外，其最小厚度应满足砼最小构件厚度20㎝的要求。
二衬仰拱施工
1、仰拱初衬完成后，应及时施作仰拱结构。
2、仰拱的厚度、结构、几何尺寸必须符合设计要求。
3、仰拱中钢筋实施：
（1）仰拱中各部钢筋的规格、部位、间距、绑扎焊接工艺必须符合规范和设计要求。
（2）仰拱钢筋伸入边墙部位的长度应符合设计要求。
（3）仰拱砼浇注前应清除各钢筋表面的油圬、泥土、锈迹。
4、仰拱砼的浇注：
（1）仰拱砼的标号和性能及厚度应符合设计要求。
（2）仰拱砼应采用机械拌制，泵送砼浇注。
（3）砼浇注工艺应严格按现行有关砼施工规范执行。
5、仰拱顶填充砼的施工：
1、仰拱顶填充一般采用C10砼，其铺设范围、厚度均应符合设计要求。
2、因仰拱填充一般都比较厚，严禁在C10砼中掺填片石。当要用片石砼回填时，其砼标号应≥C20，并应有变更手续。其施工工艺应符合规范要求。
3、仰拱填充与隧道排水边沟等构造物有直接关系，为此在实施此部分圬工时，应事先定位排水沟等结构的尺寸，并设立相应的模板。
4、仰拱填充砼应采用机械拌制，泵送浇注。
无仰拱地段
1、找平层下超挖部分严禁用洞内虚渣或片石回填。必须用C10砼回填密实。
2、铺底砼的施工参照仰拱填充砼的施工执行。
特别提醒
1`、在施作仰拱或铺设找平层及路面砼时一定要事先设计好应预留的沉降缝（伸缩缝）的位置。
2、沉降缝处二衬的砼（包括拱墙、仰拱）一定要在同一竖直面中断开，而且应按设计及规范要求进行结构处理。
3、建议在围岩变化不大的地段（洞口除外），尽量少设或不设伸缩缝，因为对此缝处理不好，将是衬砌漏水的薄弱环节。
作用
仰拱（inverted arch）的作用：
1、解决基础承载力不够，减少下沉；防止底鼓的隆起变形，调整衬砌应力的作用；
2、封闭围岩，防止围岩变形过大，提高机构的整体承载力；
3、增加底部和墙部的支撑抵抗力，防止内挤而产生剪切破坏。
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