本发明涉及一种隧道工程施工技术，特别涉及一种预制拼装隧道的逆作施工方法。
背景技术：
随着城市化进程的加快及城市路网的越来越成熟，对于城市的老旧道路的快速化改造变得日趋重要。在老旧道路的改造过程中，工程施工的快速化与实现通行快速化同样重要，其中设置下穿隧道是较为科学的道路结构，它能节约地面空间，整体效果简洁美观，因此得到广泛的应用。由于对现有道路进行下穿隧道改造是在既有城市路网中进行的，所以施工的工期要求很严格，以减少对城市生活的干扰。
现有下穿隧道多采用模板支架、现浇混凝土的形式进行施工，但存在施工工期较长的问题，对城市交通造成很长时间的影响；参照国外下穿隧道工程和地下综合管廊系统，现提出了预制拼装隧道的设计思路，在预制工厂内完成隧道分块或隧道段的预制，再运送到施工现场进行拼装的施工，其具有节约工期、对道路干扰时间短，以及环境污染小的优点，所以受到本领域的重点关注。
但在实际施工过程中，下穿隧道施工会长时间占用公路车道，造成城市道路长时间内拥堵不堪，且在施工的过程中，如何克服现有采用模板支架、钢筋笼加现浇混凝土施工时间长、基坑临时支护结构施工带来的资源浪费，节约施工成本，也成为重点研究的课题。
技术实现要素：
本发明的目的在于采用预制分块组成的拼装隧道施工时，下穿隧道施工仍然会长时间占用公路车道，造成城市道路长时间内拥堵不堪，以及克服现有采用模板支架、钢筋笼加现浇混凝土带来的资源浪费的技术问题，提供一种预制拼装隧道的逆作施工方法，该逆作施工方法利于现场快速拼装施工、减少对道路通行的干扰；在侧墙安装后，进行顶板安装，然后恢复道路通行，减少对道路正常通行的干扰；采用trd施工侧墙安装槽，再将预制的侧墙吊入安装，实现快速施工并保证隧道结构强度。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
预制拼装隧道的逆作施工方法，所述预制拼装隧道包括预制的顶板、侧墙和底板，各个预制墙体之间的连接部位均为现浇连接段，其施工步骤为：
a、预制顶板、侧墙和底板；
b、侧墙安装槽成槽施工，所述侧墙安装槽采用trd工法施工成型；
d、安装侧墙，用多个侧墙板拼接成侧墙，支挡两侧土体；
e、开挖顶板安装土方；
f、安装顶板，顶板安装完成后，进行顶板上方路面施工，恢复道路通行；
g、在顶板下方开挖侧墙之间的土方，形成隧道通行空间段；侧墙之间配合设置临时支撑；
h、安装底板。
该逆作施工方法顶板、侧墙和底板均采用预制，若有中墙也为预制，各个预制墙体的连接部位均为湿式的现浇连接段，利于现场快速拼装施工、减少对道路通行的干扰；更重要的是，在侧墙安装后，首先进行顶板安装，然后进行顶板上的路面施工，恢复道路通行，再进行隧道开挖和底板的安装，大大减少隧道施工对道路正常通行的干扰，减少道路占用时间；而侧墙安装先采用trd工法施工侧墙安装槽，再将预制的侧墙吊入安装，形成稳定的隧道支撑基础，进一步实现快速施工并保证隧道结构强度，且由于侧墙施工采用trd工法成槽加预制侧墙安装的步骤，固在侧墙施工时占用的车道较小，施工时对道路通行的干扰极小，同时也能避免现有临时基坑支护结构施工造成的资源浪费问题。
作为优选，在开挖顶板下方的土方后，顶板与侧墙一起形成临时支撑结构。
作为优选，在顶板安装施工过程中，在道路上采用半幅施工的方式进行，先在道路一侧进行打围施工，待该侧的顶板安装完成后，恢复路面交通，进行顶板下方隧道施工和底板安装；然后对道路另一侧进行打围施工。半幅施工形式再一次减小对道路通行的干扰，缓解施工过程中城市道路的通行问题。在施工阶段，预制墙体可作为基坑支护结构，承担侧向土压力和水压力、保证基坑稳定性，在永久使用阶段预制墙体作为隧道的外墙，可以免除额外增加基坑支护结构，节约材料、节约用地。
进一步地，隧道覆土厚度40-60cm，对于横穿框拼装隧道上方的管线采取局部降低隧道顶板的方式预留布置空间。
作为优选，所述侧墙包括多个相互拼接的侧墙板，每个侧墙板的拼接端面在其两个竖直侧面上，在每个侧墙板的两个拼接端面上分别设有相互配合安装的第一拼接头和第二拼接头，在两个相互拼装的侧墙板拼接端面上对应设有预挖灌浆槽，在侧墙板拼装时，先利用第一拼接头和第二拼接头配合实现快速对位组装，再向预挖灌浆槽内注入防水混凝土。
作为优选，在两个侧墙板拼装后形成的注浆槽内还设有中埋式止水带，灌注混凝土后将中埋式止水带永久固定注浆槽内。
作为优选，在侧墙板的拼接缝处安装防水接头，所述防水接头包括覆盖在侧墙板拼接缝上的钢封板，在相互拼接的两个侧墙板上均设有预埋卡槽，所述预埋卡槽与钢封板的安装端对应设置。在侧墙板拼接缝处采用钢封板覆盖，并在拼接缝两侧的侧墙板上设置安装钢封板的预埋卡槽，便于钢封板的安装，并形成稳定的连接结构和防水结构。
进一步地，在侧墙的外墙面上铺设防水卷材和防水保护层。在侧墙外墙面上设置防水卷材和防水保护层，形成侧墙的外包防水结构，而在侧墙板的拼接缝处安装防水接头保证防水结构的连续性，满足防水要求。
作为优选，在底板与侧墙拼接的端部设有底板预埋连接件，在侧墙对应位置上连有侧墙预埋连接件，安装底板时，利用底板预埋连接件与侧墙预埋连接件连接，然后进行底板临时支撑，进行现浇连接段的施工。
进一步地，若拼装隧道有中墙，在中墙上与底板对应设置中墙预埋连接件，便于底板的快速安装。
作为优选，在底板上还设有抗浮桩现浇孔，所述抗浮桩现浇孔贯穿底板，在底板上还预埋有向抗浮桩现浇孔内延伸的预埋钢筋，在底板定位后，进行底板的现浇抗浮桩施工。
作为优选，安装顶板时，在顶板与侧墙拼接端面设有注浆切口，顶板与侧墙现浇连接段施工时，利用注浆切口向内注浆。专门在顶板的拼接端部设置的注浆切口，便于向连接部位充满浆液，实现稳定的连接结构，保证顶板和侧墙的连接质量。
作为优选，分别在顶板和侧墙拼接端部设相互匹配的预埋钢筋，配合现浇连接段在顶板和侧墙之间形成横向接头，并在竖墙横向接头与墙体拼接端部接触部位设置多条遇水膨胀止水条。在横向接头与墙体接触的面上设置多条遇水膨胀止水条，满足防水需求。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该逆作施工方法利于现场快速拼装施工、减少对道路通行的干扰；在侧墙安装后，进行顶板安装，然后恢复道路通行，最大程度地减少对道路正常通行的干扰；采用trd施工侧墙安装槽，再将预制的侧墙吊入安装，实现快速施工并保证隧道结构强度；
2、半幅施工形式再一次减小对道路通行的干扰，缓解施工过程中城市道路的通行问题；
3、在施工阶段，预制墙体可作为基坑支护结构，承担竖向及侧向土压力和水压力、保证基坑稳定性，可以免除额外增加基坑支护结构，节约材料、节约用地；在永久使用阶段，预制墙体同时作为承担部分上部荷载，达到一墙多用的效果。
附图说明：
图1为预制拼装隧道的逆作施工方法的施工流程图。
图2为实施例中预制拼装隧道的结构示意图。
图3为实施例中侧墙拼接防水结构的示意图。
图4为图3中防水拼接装置的结构示意图。
图5为实施例中预制拼装隧道的侧墙外防水结构的示意图。
图6为底板支撑连接结构的示意图。
图7为实施例中预制拼装隧道的拼接底板与侧墙连接示意图。
图8为底板上的抗浮桩施工结构的结构示意图。
图9为实施例中预制底板与抗浮桩的连接示意图。
图10为实施例中预制拼装隧道竖墙的横向拼接结构的结构示意图。
图中标记：1-顶板，101-注浆切口，2-侧墙，201-第一侧墙板，202-第二侧墙板，203-第三侧墙板，，3-底板，301-底板预埋钢筋，302-底板拼接块，303-抗浮桩现浇孔，304-预埋桩筋，4-中墙，5-现浇连接段，6-防水拼接装置，61-中埋式止水带，62-第一拼接头，621-第一预埋钢板组，622-连接对钩，623-第一预留灌浆槽，63-第二拼接头，631-第二预埋钢板组，632-连接钩槽，633-第二预留灌浆槽，7-防水卷材，8-防水保护层，9-预埋卡槽，10-钢封板，11-支撑型钢，12-钢筋连接套筒，13-现浇抗浮桩，14-遇水膨胀止水条，15-第二防水卷材。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例的预制拼装隧道的逆作施工方法，用于城市道路的下穿隧道施工，本实施例的预制拼装隧道包括预制的顶板1、侧墙2和底板3，包括中墙4，各个预制墙体之间的连接部位均为现浇连接段5，其施工步骤为：
a、预制顶板1、侧墙2和底板3，以及中墙4；
b、侧墙安装槽成槽施工，所述侧墙安装槽采用trd工法施工成型；
d、安装侧墙2，用多个侧墙板拼接成侧墙2，支挡两侧土体；
e、开挖顶板1安装土方；
f、安装顶板1，顶板1安装完成后，进行顶板1上方路面施工，恢复道路通行；
g、在顶板1下方开挖侧墙之间的土方，形成隧道通行空间段；侧墙2之间配合设置临时支撑；
h、安装底板。
本实施例的逆作施工方法顶板、侧墙、中墙和底板均采用预制，各个预制墙体的连接部位均为湿式的现浇连接段，利于现场快速拼装施工、减少对道路通行的干扰；更重要的是，本实施例在侧墙安装后，首先进行顶板安装，然后进行顶板上的路面施工，恢复道路通行，再进行隧道开挖和底板的安装，大大减少隧道施工对道路正常通行的干扰，减少道路占用时间；而侧墙安装先采用trd工法施工侧墙安装槽，再将预制的侧墙吊入安装，形成稳定的隧道支撑基础，进一步实现快速施工并保证隧道结构强度，且由于侧墙施工采用trd工法成槽加预制侧墙安装的步骤，固在侧墙施工时占用的车道较小，施工时对道路通行的干扰极小，同时也能避免现有临时基坑支护结构施工造成的资源浪费问题。
进一步地，在开挖顶板下方的土方后，顶板与侧墙一起形成临时支撑结构。
实施例2
如图1和图10所示，根据实施例1所述预制拼装隧道的施工方法，本实施例将该施工方法用于十字路口的拼装隧道施工，本实施例的预制拼装隧道，包括预制的顶板1、墙板和底板3，本实施例中的墙板包括侧墙2和中墙4，各个预制墙体之间的连接部位均为现浇连接段5，所述墙板包括多个依次拼接的墙体板，在每个墙体板的拼接端面上都设有防水拼接装置6，所述防水拼接装置6包括相互配合的第一拼接头62和第二拼接头63，所述第一拼接头62和第二拼接头63分别设置在单个墙体板相对的两个拼装端面上，在两个相互拼装的墙体板的拼接端面上对应设有预留灌浆槽。
进一步地，两个墙体板拼装后形成注浆槽，在注浆槽内设有中埋式止水带61，本实施例以第一侧墙板201和第二侧墙板202为例进行侧墙拼接防水结构的说明，第一侧墙板201和第二侧墙板202拼装后形成注浆槽，在注浆槽内设有中埋式止水带61。在两个侧墙板拼装后，对应设置的预留灌浆槽形成注浆槽，在注浆槽内设置中埋式止水带，进一步补充防水性能。在两个墙体板拼装后，对应设置的预留灌浆槽形成注浆槽，在注浆槽内设置中埋式止水带，进一步补充防水性能。
本实施例的预制拼装隧道包括预制成型的顶板、墙板和底板，便于现场快速施工；在每个墙体板拼接端面上设置的防水拼接装置，即分别设置在单个墙体板相对的两个拼装端面上的第一拼接头和第二拼接头，且第一拼接头和第二拼接头相互配合连接安装，这样在两个墙体板拼装时，就能通过两个拼装接头连接，而墙体板的另一安装端面还留有拼装接头和另外一个墙体板安装，如此循环，便于快速拼装形成稳定的侧墙或中墙结构，提高施工效率；而在相互拼装的墙体板端面上还对应设有预留灌浆槽，在拼接后向预留灌浆槽内注入浆液，通过防水混凝土注浆形成防水结构，保证拼装隧道侧墙的防水性能；相互配合的第一拼接头和第二拼接头，结合预留灌浆槽浇注混凝土的结构加强，保证整个侧墙的拼接强度，保证拼装隧道的使用寿命和安全性。
本实施例从侧墙2的墙体板拼接结构进行说明，更进一步地，以第二侧墙板202的拼接头为例进行说明，如图3所示，所述第一拼接头62包括连接在第二侧墙板202拼接端面上的连接对钩622，在侧墙墙体板202内还预埋有安装连接对钩622的第一预埋钢板621。
更进一步地，如图3所示，所述第二拼接头63包括安装在第二侧墙板202另一侧拼接端面上的连接钩槽632，所述连接钩槽632与连接对钩622匹配设置，在第二侧墙板202内还预埋有安装连接钩槽632的第二预埋钢板631，在第二侧墙板202两侧分别设置第一拼接头和第二拼接头，在与之拼接的第一侧墙板201和第二侧墙板203的两侧端面也分别设置拼接头，这样就形成连续拼接结构。连接对钩和连接钩槽分别设置在单个墙体板的两个安装端面上，且连接钩槽与连接对钩匹配设置，在墙体板拼装时便于快速对位安装，且在墙体板内预埋安装连接对勾和连接钩槽的预埋钢板，便于形成稳定的连接结构，保证连接强度。
进一步地，所述连接对钩622为相对设置的两个l形钢板组成，与连接对钩622对应设置有两个l形钢板的连接钩槽632。
本实施例中，在单个侧墙墙体板202的两个拼接端面上都设有预留灌浆槽，分别为第一预留灌浆槽623和第二预留灌浆槽633，所述预留灌浆槽设置在该墙体板的连接对钩622之间。预留灌浆槽设置在连接对钩之间，墙体板拼接安装完成后，便于在实现连接的钩槽之间灌注固定浆液，形成稳定的连接和防水结构。
进一步地，在侧墙的外墙面上还设有防水卷材7和防水保护层8，在侧墙的墙体板的拼接缝处还安装有防水接头。在侧墙外墙面上设置防水卷材和防水保护层，形成侧墙的外包防水结构，而在墙体板的拼接缝处安装防水接头保证防水结构的连续性，满足防水要求。
所述防水接头包括覆盖在墙体板拼接缝上的钢封板10，在相互拼接的两个墙体板上均设有预埋卡槽9，所述预埋卡槽9与钢封板10的安装端对应设置。在墙体板拼接缝处采用钢封板覆盖，并在拼接缝两侧的墙体板上设置安装钢封板的预埋卡槽，便于钢封板的安装，并形成稳定的连接结构和防水结构。
本实施例在底板3与墙板拼接的端部设有底板预埋连接件，对应地在墙板上连有墙板预埋连接件，所述底板预埋连接件与墙板预埋连接件对应设置相匹配的连接结构。
在底板和墙板上分别设置底板预埋连接件和墙板预埋连接件，且两个预埋连接件相匹配，在底板和墙板时完成预埋加工，在现场施工时，能快速完成底板和墙板的拼装，提高施工效率；并专门搭配与底板预埋连接件和墙板预埋连接件对应设计的连接结构，保证连接强度，在配合现浇连接段的加强，保证底板和墙板的连接强度；最后，通过综合计算和选材，通过底板预埋连接件和墙板预埋连接件即可达到承受底板横向和竖向力的效果，进而在较长隧道状况时能取消底板分块之间的连接钢筋结构，减少底板拼接成型步骤，提高施工效率。
具体地，所述底板预埋连接件为底板预埋钢筋301，在侧墙上的墙板预埋连接件为侧墙预埋钢筋201，并配设钢筋连接套筒12。底板预埋钢筋和墙板预埋钢筋的设计，配合钢筋连接套筒，连接结构牢固稳定、底板与侧墙或中墙的拼接效率高。
如图6所示，本实施例的底板3是由多个底板拼接块302拼接而成。
本实施例中，在侧墙2和中墙4的下端还连有型钢支撑墙11。在墙板下端设置型钢支撑墙，采用型钢代替混凝土墙体，可在现场施工安装型钢支撑墙，可以减少交通运输重量和墙体吊装重量，且能满足强度和结构要求。本实施例的型钢支撑墙为h型钢或工字钢制成。
本实施例在底板3上还设有抗浮桩现浇孔303，所述抗浮桩现浇孔303贯穿底板3，在底板3上还预埋有向抗浮桩现浇孔303内延伸的预埋桩筋304。
本实施例通过在底板上预设抗浮桩现浇孔，并在抗浮桩现浇孔内设预埋桩筋，在配合钢筋笼浇注抗浮桩时，起到对抗浮桩的浇注定位、以及实现底板和抗浮桩稳固连接的作用，由于预埋钢筋能与现浇而成的抗浮桩稳定连接，实现抗浮桩对拼装隧道的抗拉和抗压功能。
进一步地，在底板3上设有多根预埋桩筋304，多根预埋桩筋304沿抗浮桩现浇孔303均匀布置。沿抗浮桩现浇孔均匀布置多根预埋桩筋，利于现浇形成抗浮桩后其连接段均匀受力，保证底板和抗浮桩的稳定连接结构。
本实施例中，所述预埋桩筋304呈l形，其固定边预埋于底板3内，自由边在抗浮桩现浇孔303内延伸。呈l形的预埋桩筋固定边预埋在底板内，自由边延伸到抗浮桩现浇孔内，在抗浮桩现浇孔内浇注混凝土时，预埋桩筋的自由端埋设在现浇混凝土内实现固定连接，且呈l形的预埋桩筋使得其在抗浮桩内的部分更长，更利于保证连接强度。
进一步地，所述预埋桩筋304的固定边沿抗浮桩现浇孔303径向延伸，自由边沿抗浮桩现浇孔303轴向延伸。预埋桩筋的自由边沿抗浮桩现浇孔轴向布置利于增加连接强度。
具体地，在底板3下连有现浇抗浮桩13，所述现浇抗浮桩13为钢筋笼现浇而成，所述钢筋笼与预埋桩筋304的自由边相配合。抗浮桩的钢筋笼与预埋桩筋的自由边配合设置，可将所有预埋桩筋的自由边均框在钢筋笼之中，再进行现浇浇注后，实现底板与抗浮桩的稳固连接。
本实施例在顶板1与侧墙2的现浇连接段5中，包括分别预埋在顶板1和侧墙2拼接端部的预埋钢筋，所述预埋钢筋延伸出墙体拼接端面且相互匹配，在顶板拼接端部还设有注浆切口101，所述注浆切口101设置在拼装隧道外墙面上。
本实施例通过在顶板和侧墙拼接端部分别设预埋钢筋，且预埋钢筋延伸出墙体并相互匹配，现浇横向接头后能保证连接强度，而专门在顶板的拼接端部设置的注浆切口，便于向连接部位充满浆液，实现稳定的连接结构，保证顶板和侧墙的连接质量。
本实施例中，所述注浆切口101与顶板拼接端面的夹角为45度。将注浆切口夹角设计到45度能最能保证注浆的顺利进行。
进一步地，分别预埋在顶板1和侧墙2拼接端部的预埋钢筋尺寸相匹配，并设有用于连接的钢筋套筒。通过钢筋套筒连接拼部两侧的顶板和侧墙，实现快速连接安装和保证连接强度的作用。
本实施例中，所述注浆切口101沿顶板1拼接端部横向延伸，顶板1和侧墙2之间的空间内注满现浇混凝土，形成现浇连接段5。
更进一步地，所述现浇连接段5上还设有多条遇水膨胀止水条14，所述遇水膨胀止水条14设置在现浇连接段5与墙体拼接端部接触部位。在竖墙横向接头与墙体接触的面上设置多条遇水膨胀止水条，满足防水需求。
本实施例中，在现浇连接段5的外侧还设有第二防水卷材15，所述第二防水卷材15安装在靠近拼接部位的隧道外墙体上。在竖墙横向接头外侧的墙体设防水卷材，进一步对拼接部位进行防水保护，减少对拼接部位的侵蚀、保证拼装隧道的防水性能。
由于是十字路口的拼装隧道施工，在顶板1安装施工过程中，在道路上采用半幅施工的方式进行，先在道路一侧进行打围施工，待该侧的顶板安装完成后，恢复路面交通，进行顶板下方隧道施工和底板安装；然后对道路另一侧进行打围施工。半幅施工形式再一次减小对道路通行的干扰，缓解施工过程中城市道路的通行问题。在施工阶段，预制墙体可作为基坑支护结构，承担侧向土压力和水压力、保证基坑稳定性，在永久使用阶段预制墙体作为隧道的外墙，可以免除额外增加基坑支护结构，节约材料、节约用地。
进一步地，本实施例的隧道覆土厚度为50cm，对于横穿框拼装隧道上方的管线采取局部降低隧道顶板的方式预留布置空间。
本实施例中，在侧墙板拼装时，先利用第一拼接头62和第二拼接头63配合实现快速对位组装，再向预挖灌浆槽内注入防水混凝土。
更进一步地，在两个侧墙板拼装后形成的注浆槽内还设有中埋式止水带61，灌注混凝土后将中埋式止水带61永久固定注浆槽内。中埋式止水带加混凝土的防水结构，保证两个侧墙板拼装后的防水性能，使得侧墙的一体性和防水性都得到保证。
更进一步地，在侧墙板的拼接缝处安装防水接头，所述防水接头包括覆盖在侧墙板拼接缝上的钢封板10，在相互拼接的两个侧墙板上均设有预埋卡槽9，所述预埋卡槽9与钢封板10的安装端对应设置。在侧墙板拼接缝处采用钢封板覆盖，并在拼接缝两侧的侧墙板上设置安装钢封板的预埋卡槽，便于钢封板的安装，并形成稳定的连接结构和防水结构。
进一步地，在侧墙2的外墙面上铺设防水卷材7和防水保护层8。在侧墙外墙面上设置防水卷材和防水保护层，形成侧墙的外包防水结构，而在侧墙板的拼接缝处安装防水接头保证防水结构的连续性，满足防水要求。
本实施例中，在底板与侧墙拼接的端部设有底板预埋连接件，在侧墙对应位置上连有侧墙预埋连接件，安装底板3时，利用底板预埋连接件与侧墙预埋连接件连接，然后进行底板临时支撑，进行现浇连接段的施工。
进一步地，在中墙上与底板对应设置中墙预埋连接件，便于底板的快速安装。
进一步地，在底板3上设置的抗浮桩现浇孔303贯穿底板3，在底板3上还预埋有向抗浮桩现浇孔303内延伸的预埋钢筋304，在底板3定位后，进行底板的现浇抗浮桩13施工。
本实施例中，安装顶板1时，在顶板1与侧墙2拼接端面设有注浆切口101，顶板1与侧墙2现浇连接段施工时，利用注浆切口101向内注浆。专门在顶板的拼接端部设置的注浆切口，便于向连接部位充满浆液，实现稳定的连接结构，保证顶板和侧墙的连接质量。
更进一步地，分别在顶板1和侧墙2拼接部位形成现浇连接段5，并在现浇连接段5与墙体拼接端部接触部位设置多条遇水膨胀止水条14。在横向接头与墙体接触的面上设置多条遇水膨胀止水条，满足防水需求。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。