1.一种边墙现浇与拱部预制管片球形接头拼装的衬砌施工方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A、边墙现浇;绑扎左右两侧的边墙钢筋笼(1),再进行边墙(2)的现场浇筑;左右两侧的边墙钢筋笼(1)通过外环上的连接筋连接成环,每个边墙钢筋笼(1)的上部增设有第一加强配筋(3),以增强顶部拼接位置处的强度,浇筑后的边墙(2)顶部沿纵向设置有一列半球形凹槽(4),相邻两个半球形凹槽(4)的距离等于单个拱部预制管片(5)的厚度;步骤B、拱部预制管片洞外预制;所述拱部预制管片(5)在隧道洞外预制成型,预制管片钢筋笼(6)的左右两端增设有第二加强配筋(7),以增强端头拼接位置处的强度,拱部预制管片(5)的两端底部设置有半球形凸起(8);步骤C、在隧道洞外采用吊车,将拱部预制管片(5)两端前后摆放在装入管片运输车上;步骤D、管片运输车运输到衬砌台车下方后,管片运输车上部旋转90°,使拱部预制管片(5)的两端左右摆放;步骤E、采用管片门吊将拱部预制管片(5)从管片运输车上吊装至衬砌台车端头液压起降机上;步骤F、衬砌台车端头液压起降机顶升至一定高度后,衬砌台车上部管片运输小车行走至拱部预制管片(5)下方,在此过程中,调整衬砌台车上部管片运输小车与拱部预制管片(5)偏距,使两者中线处于同一位置;步骤G、衬砌台车上部管片运输小车顶升至衬砌的边墙(2)高度,由大里程往小里程方向行驶,在行驶过程中,观察拱部预制管片(5)底部是否与边墙(2)顶部摩擦,衬砌台车上部管片运输小车行走至合适里程后,将拱部预制管片(5)平稳地搁置在左右边墙(2)上,此时,拱部预制管片(5)的半球形凸起(8)正好落入边墙(2)的半球形凹槽(4)内,拱部预制管片(5)底部的宽度小于边墙(2)顶部的宽度,且拱部预制管片(5)的内壁与边墙(2)的内壁齐平,再插入螺栓将拱部预制管片(5)与两侧边墙(2)连接成一个整体;步骤H、每4-6片拱部预制管片(5)为一组,每安装一组拱部预制管片(5)后,对该组拱部预制管片(5)与初期支护之间、拱部预制管片(5)与边墙(2)的接缝处进行注浆回填;步骤I、重复步骤C-步骤H,进行下一组拱部预制管片(5)的拼装。
2.根据权利要求1所述的边墙现浇与拱部预制管片球形接头拼装的衬砌施工方法,其特征在于:拱部预制管片(5)在隧道洞外预制完成后,拱部预制管片(5)上至少设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔(51),拱部预制管片(5)的两端各有一个纵缝注浆孔(52)从拱部预制管片(5)内壁逐渐向下倾斜延伸至端头;在拱部预制管片(5)拼装前,先将纵向注浆管(9)和排气管(10)纵向并列位于隧道拱部紧贴初期支护(12)防水板上,在每组最后拼装的拱部预制管片(5)的外侧安装有堵头板(13)用于封堵,纵向注浆管(9)和排气管(10)的长度大于每组拱部预制管片(5)的总长,使得纵向注浆管(9)和排气管(10)延伸到堵头板(13)外,拱部预留观察窗口;在对每组拱部预制管片(5)与初期支护之间、拱部预制管片(5)与边墙(2)的接缝处进行注浆回填时,先通过混凝土回填泵送管(14)进行拱顶细石混凝土回填;其次进行径向注浆:用电钻打穿径向注浆孔(51)后,再利用径向注浆孔(51)进行M20水泥砂浆注浆,当排气管(10)溢浆时停止注浆并用堵孔塞(11)对径向注浆孔(51)进行封堵;再进行拱顶注浆:通过纵向注浆管(9)进行M20水泥砂浆注浆,待排气管(10)有砂浆溢出时,停止注浆;最后进行纵缝注浆:在拱部预制管片(5)与边墙(2)装配的接缝外面用砂浆封堵,在封堵的高点预留排气孔,然后从纵缝注浆孔(52)注浆,并在高点处观察,当浆液压到高处时,用砂浆封堵排气孔,再低点保压一段时间,即可结束。
3.根据权利要求1所述的边墙现浇与拱部预制管片球形接头拼装的衬砌施工方法,其特征在于:所述边墙(2)上的半球形凹槽(4)距离边墙(2)外边缘有一段距离,拱部预制管片(5)上的半球形凸起(8)与拱部预制管片(5)的外边缘齐平,除半球形凹槽(4)与半球形凸起(8)外,边墙(2)与拱部预制管片(5)的其余接触面为平面。
4.根据权利要求1所述的边墙现浇与拱部预制管片球形接头拼装的衬砌施工方法,其特征在于:所述第一加强配筋(3)靠近边墙钢筋笼(1)顶部设置,所述第二加强配筋(7)靠近预制管片钢筋笼(6)的左右两端设置,第一加强配筋(3)、第二加强配筋(7)均是由外侧环向加强筋、内侧环向加强筋、径向筋和纵向筋围成的网状结构,网状结构相比对应位置处的钢筋笼向外偏移,且网状结构中的钢筋密度大于对应位置处的钢筋笼的钢筋密度,第一加强配筋(3)、第二加强配筋(7)采用φ12mm的钢筋制成。