隧道襯砌模板臺車改造的實踐與應用

（北京中鐵隧建筑有限公司，北京 100022）

目前公路長隧道從安全角度考慮，一般設置了多個緊急停車帶，但多個緊急停車帶的設置給長隧道優質、快速、低廉地建成帶來了極大的困難。對于單向行車的長大公路隧道，洞內設置緊急停車帶尤為重要，而緊急停車帶襯砌模板臺車的設計與應用是否合理，會影響工程施工的進度及工程投資的成本。

針對這一問題，本著技術上合理可行，經濟效果最優的原則，從施工現場現有條件出發，結合本隧道特點，經自行設計改裝襯砌臺車方案的比選，采用襯砌臺車、鋼拱架及小模板組合的方式，不僅成功地解決了大斷面襯砌中的施工難題，也解決了現場實際問題，對類似工程的施工有很強的指導意義及參考價值。

1 工程概況

福安市溪北洋隧道工程B標左線長1 360 m，右線長1 370 m，隧道左右線各設2個緊急停車帶,每個緊急停車帶長度40 m，隧道緊急停車帶處于Ⅱ級圍巖段，采用R-550cm、R-757cm、R-850cm的三心圓斷面形式，凈空斷面面積87.6 m2，二次襯砌厚度40 cm，C25S8防水混凝土，隧道凈寬14 m，凈高7.66 m。

2 改裝方案

由于該項目受施工工期緊，地理位置偏僻，如果購買大斷面襯砌臺車施工緊急停車帶襯砌，不僅投入資金多，且施工進度難以保證。經分析，我們認為必須打破常規施工工藝，搞技術革新，選用了改裝主洞襯砌臺車施工方案，即臺車背負式模板法。如見圖1所示的臺車改裝整體設計斷面圖。

圖1 臺車改裝整體設計斷面圖

經過施工證明，改裝后的襯砌臺車運用到緊急停車帶襯砌施工中是可行的，能發揮出其應有的作用和效益，并滿足了設計要求。

3 臺車改裝

3.1 設計要求

采用改裝后的襯砌臺車的目的是：在保證設計和工程品質前提下，提高施工速度，節省材料消耗，降低工程造價，安全可靠，且具有裝拆簡便，使用簡單的特點。

3.2 結構設計

加寬帶襯砌臺車由主洞臺車、主骨架、組合模板和支撐系統（工字鋼焊接）組成，由人工操作原主洞臺車定位調節系統進行立模、拆模及移動，每組可完成全斷面12 m的隧道襯砌。

3.3 臺車改裝

（1）臺車框架

利用主洞襯砌臺車原有外模鋼模板上增加弧形工字鋼拱架、縱梁、立柱、斜支撐、縱向連接撐，各結構均采用焊接連接。工字鋼拱架采用型鋼彎曲機彎曲成型，所有徑向支撐設置在原襯砌臺車框架支撐點上，使支撐受力合理。

（2）組合鋼模

采用尺寸為1 500 mm×300 mm的組合鋼模板，模板厚度為2.5 mm，周邊用50 mm角鋼封邊加固，中間加設鋼板肋條以減少使用中的撓度變形量，其主要目的是易于維修、更換及組合模板的回收再利用，從而降低臺車造價和工程造價。模板拼裝均采用可卸式銷鉤，每個骨架環向每米設置φ6.5固定鋼筋，將鋼筋與模板背襯鋼片與骨架焊接連接，與臺車形成整體，便于整體拆模。模板縫間用海綿條堵塞以防漏漿，要求拼裝縫燮1.0 mm，相鄰模板高低差燮2.0 mm，模板面平整度燮2.5 mm。在模板上共設置8個檢查窗口（600 mm×400 mm），用于砼入模、振搗，檢查砼澆筑情況。

（3）定位調節系統

利用原主洞臺車升降油缸、平推油缸和邊模油缸來使臺車外伸或收縮，當達到設計凈空后，立即將臺車上調節絲杠全部上齊、固定。在拆模時，先將臺車上絲杠全部卸除，然后將邊模油缸往中線回收，升降油缸整體下降，即可實現拆模。

為保證臺車中心線與襯砌中心線相吻合，在臺車車架兩端頭橫梁安裝中線定位銷孔裝置，臺車就位時通過銷孔用吊線錘校正中線位置，保證施工精度。

（4）細部加工

在臺車中線外偏32~35°位置設置一個活動鉸接，采用插銷連接方式。檢查窗共設置三道共8個，兼作砼澆筑窗和振搗口，檢查窗口高寬尺寸50×60 cm，直接采用氣割整齊切割，切割部分留存，待混凝土振搗完成后進行封口時，將原切割部分原位安裝，在其背面用兩根φ48鋼管背襯，空隙部分用木楔楔緊。

輸送口直徑采用現用泵送管徑φ125。斷面中線拱頂上共設置3個。將泵送管頭切割20~25 cm，鋼模板割孔，將泵送管頭焊接在鋼模板上，輸送泵管與其連接采用標準連接卡件即可。臨時支撐有改裝部分底撐和堵頭模板外撐。模板就位后，在靠原臺車側面橫支撐8下面設置底撐一道（即支撐10），底撐采用150×150方木，長度根據現場情況截取。

為方便對堵頭模板加固，在臺車前進方向沿臺車模板邊外弧增加兩道10 mm槽鋼，距臺車邊緣8~10 cm和80~100 cm為宜，堵頭模板采用5 cm厚20 cm寬松木板，堵頭模板斜撐采用鋼管或方木皆可，如圖2所示。

圖2 臺車端頭模板安裝斷面圖

邊角料區域有骨架和模板邊角料區域。骨架邊角料區域長度1.65 m，利用工16工字鋼根據外弧尺寸，切割成三角帶，焊接在原臺車模板表面上；模板邊角料區域長度1 m，利用3015鋼模板根據外弧尺寸，進行厚度整體切割，保留原鋼模板上鋼板條，間隔焊接在臺車模板表面上，鋼模板相互間進行點焊加固，形成整體。

（5）拼裝注意事項

一是，工字鋼骨架預先在加工廠加工成型，運至安裝點進行組裝，在組裝前，在臺車上焊接操作平臺。

二是，在模板拼裝前，臺車進行定位至標準段襯砌斷面尺寸，拼裝順序按從骨架鉸接處向兩邊拼裝。

三是，在支撐2位置臺車表面焊接一根長1.2 m左右Φ48鋼管柱，作為手拉葫蘆升降調節骨架用。

四是，拼裝每一個構件要求對應位置準確，骨架、支撐可先點焊固定，確定尺寸正確后，再進行整體滿焊，避免各支撐產生錯位現象。

五是，鉸接處銷孔徑必須大于插銷桿徑2 cm，利用空隙便于伸縮邊模。

4 結束語

通過實際施工證明，改裝后的襯砌臺車運用到緊急停車帶襯砌施工中是可行的，具有拆裝簡便，使用簡單的優點，根據本工程另一標段施工情況看，施工效率高，施工進度明顯加快。

襯砌臺車的改造，也使工程經濟效益顯著提高，兩個臺車共節約資金120萬元。鋼模板還可以重復利用，原標準段臺車也可經過改裝用于近似斷面或同斷面隧道工程。具有很強的使用價值和推廣意義。