公路隧道中心排水溝倒“凸”字型模板高效施工及控制技術

魯海峰

【摘 要】中心水溝有效集水、快速排水，避免積水，中心排水溝幾何尺寸控制技術，保證中心排水溝縱向整體線型平順，無接縫（只是每次的施工縫，施工縫位置不滲水），實現快速、標準化施工，提高工作效率，通過簡化、整合仰拱填充和中心排水水溝（包括縱向、橫向排水盲管）施工工序，將仰拱填充和中心排水水溝兩道工序合并為一道工序高效施工。

【關鍵詞】中心水溝 倒“凸”字型模板 高效施工 控制技術

隧道工程修建于地下巖土中，整個隧道結構可能會處于地下水的包圍之中。而地下水無孔不入，經常會由于對地質勘探的認識不足，設計、施工及運營管理各環節工作的不到位，造成隧道防排水系統產生缺陷，引起隧道發生滲漏水現象。截止目前，隧道滲漏水已經成為影響我國公路隧道的主要病害之一，是影響公路隧道正常運營及全壽命的至關重要的因素之一。公路隧道中心排水溝縱向貫穿整條隧道，是整條隧道集水、排水系統的關鍵環節。隧道結構之外地層中的滲水，通過環向排水盲管的集水、縱向排水管的匯聚，由橫向排水盲管最終匯入中心排水溝，并由中心水溝排入隧道外排水系統。因此，中心排水溝的集水、排水能力是重點和薄弱環節，而通過良好的施工控制達到從根本上保證該功能發揮良好效果，是最優的策略。

1 模板加工及安裝定位

1.1 每節“凸”字型模板的制作（如圖1）

（1）根據中心排水溝的幾何尺寸，采用鋼模板加工成每節長度150cm，上部高36cm，水平臺階腰寬10cm，下部高40cm，底腳寬10cm的定型模板；并形成左右對稱結構。要注意采用模板縱、橫加勁肋的密度，防止應力集中造成變形和破壞。（2）兩半幅底板之間用活動鉸連接，活動鉸撐開，即為設計底寬，同時底部橫向固定；活動鉸撬起打開，底部自動脫模?？v向每50cm設置一道，和花籃螺絲上下對應。（3）模板頂面加工成寬5cm的平面，平面上每50cm預留一直徑為2cm的圓孔，用于模板拆卸時撬杠撬松。（4）在模板頂面向下10cm加勁肋位置，縱向每50cm設置一道花籃螺絲，在同位置同時設置一道同寬木橫撐。

1.2 安裝固定

（1）花籃螺絲兩側模板上對稱設置連接孔，花籃螺絲兩端鉤在連接孔上。花籃螺絲擰緊，則限制對稱模板張開，安裝過程中防止對稱模板散開。同時，緊鄰花籃螺絲旁，設置總長為模板間距（此處為40cm）的截面為4cm×4cm的方木橫撐，橫撐兩頭墊設8cm×8cm，厚2cm木板。當花籃螺絲擰緊時，則木橫撐限制對稱模板合攏，相當于受壓桿件，仰拱填充過程中防止對稱模板受到壓力合攏位移。模板拆卸時，只需松開花籃螺絲，打掉方木橫撐一端墊木，則木橫撐自動掉落，打開底部活動鉸，卸開節與節之間的連接螺栓，則每節“凸”字型模板即可輕松拆下。（2）在每節中間，底部向上20cm處，面板上預留Φ12 cm的圓孔，圓孔中心位置為橫向排水盲管中心（如圖2）。（3）每節之間的連接方式。每節之間用連接螺栓固定，和普通模板安裝方法一致。

圖2 隧道中水溝倒“凸”字型每節裝置對稱內側立面圖

1.3 倒“凸”字型整體裝置的定位方式（圖3）

（1）在倒“凸”字型整體裝置底部兩側各預埋8根定位鋼筋，用于限制該裝置左右位移，通過打開兩半幅底板之間活動鉸，固定底部。（2）通過花籃螺絲和木橫撐固定中上部。（3）在8根定位鋼筋斷面方向外1.5m處埋設錨固鋼筋，通過頂部卡槽，設置︹形拉筋，并焊接在錨固筋上，形成斜拉筋，限制該裝置左右位移，同時防止傾覆和該裝置上浮。注意卡槽、定位筋和錨固筋在同一橫斷面上，有利于受力和固定。

2 施工工藝

（1）通過測量放樣，在仰拱鋼筋綁扎時，預埋倒“凸”字型整體裝置底部兩側預埋8根定位筋和8根錨固筋，分別出露10cm即可。（2）在定位鋼筋上標出倒“凸”字型整體模板安裝的平面位置和頂面高程。（3）仰拱混凝土終凝后，即可根據平面位置和高程進行拉線放樣，根據墨線逐節安裝倒“凸”字型模板。安裝前，對模板外表面拋光、涂刷脫模劑。安裝時，底腳緊貼在仰拱表面。根據放樣位置，將每節模板安裝在定位鋼筋之間，打開底板之間活動鉸，準確固定平面位置；根據高程放樣，墊設或鑿除裝置下混凝土，準確確定高程位置。安裝花籃螺絲和木橫撐，擰緊花籃螺絲，通過模板頂面卡槽，將︹形拉筋焊接在錨固筋上。逐節安裝模板，并通過連接螺栓連成整體，注意節與節之間接縫平整、嚴密。這樣的整體安裝后結構穩固，位置準確，線形平順。（4）將橫向排水盲管穿過預留圓孔，并對縱、橫向排水盲管進行臨時固定；排水管管口用無紡布填塞包裹。（5）倒“凸”字型整體裝置安裝完畢，檢查裝置頂面位置和高程，自檢符合要求后，將底腳處用仰拱填充混凝土高一級標號的砂漿進行填塞，防止漏漿（根據實際情況，需要時才施做）。（6）澆筑過程中，注意在模板左右兩側逐層大致對稱澆筑，按要求振搗密實，防止單側壓力過大造該裝置錯位、移動和跑模等現象發生。（7）混凝土達到拆模強度后，從斜拉筋出露填充層位置將斜拉筋割斷，拆去︹形限位鋼筋，卸掉每節間連接螺栓；松開花籃螺絲，打去墊木，卸掉木橫撐，打開底部活動鉸，用撬杠輔助，逐節卸掉模板，并抽移至下一待施工位置，準備繼續重復作業。（8）模板拆除后，在倒“凸”字型溝腰上（每邊10cm），安裝中心水溝預制蓋板，蓋板上再填充混凝土并和填充層頂面平齊。

4 結語

公路隧道中心排水溝倒“凸”字型模板高效施工及控制技術的應用，與傳統的中心排水溝作業相比較，具有以下優點：（1）該模板貫徹隧道防排水理念，實現結構排水，“防堵結合，快速引流”，從根本上解決了中心水溝系統的病害發生，保證了隧道結構的穩定性和耐久性，提高隧道的運營和全壽命效果。（2）加工、制作簡單；安裝和拆卸方便，具有可靠的固定性和靈活性，安全可靠，經濟實用，可以重復使用，最后回收殘值率大于95%。（3）將仰拱填充和中心水溝合并施工，大幅度提高了工作效率，大幅度降低了勞動強度，節約了人工60%以上，大幅度提高了仰拱填充和中心水溝的工程質量。（4）把中心排水“管”換成了中心排水“溝”，增大了中心排水溝空間，大幅度提高了中心水溝的集水、排水能力；且在中心水溝頂面可以分段設置檢查井，檢查井內設置沉砂池。（5）施工中，通過模板兩端頂面，即可準確控平面位置和高程；根據拉線放樣，準確控制長段落仰拱填充及中心排水溝幾何尺寸，且控制后的中心水溝整體線形平順、排水通暢，控制措施可靠，控制手段易于實現，控制效果明顯，提高了整體施工水平。（6）通過不透水的施工縫代替了預制管接頭，避免了接頭滲水、積水，避免了采用預埋管時接頭處的滲漏水。（7）全部橫向排水管能直接、及時、順暢地排入中心排水溝，杜絕了銜接不暢和旁溢斜流；而且杜絕了預埋管透水孔堵塞失效等現象的發生。（8）便于標準化、規范化、集約化組織施工，便于組織流水作業，施工時間可以縮短50%以上，也提高了該裝置的周轉率。（9）施工完成后的中心排水溝，可以方便地按規范要求實施通水試驗，且觀察結果直觀、有效。

參考文獻：

[1]重慶交通科研研究院.公路隧道設計規范（JTG D70-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]中交第一公路工程局有限公司.公路隧道施工技術規范（JTG F60-2009）[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3]中交第一公路工程有限公司.公路隧道施工技術細則（JTG/T F60-2009）[S].北京：人民交通出版社，2009.