一種隧道矮邊墻整體鋼模施工技術(shù)

賈曉剛

（中車建設(shè)工程有限公司， 北京 100078）

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為拉動(dòng)內(nèi)需，促進(jìn)各區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家不斷加大鐵路建設(shè)的投資，在鐵路建設(shè)中，隧道工程往往成為工程施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)，對(duì)隧道施工技術(shù)的提高，也越來(lái)越被重視，本文以九龍隧道工程實(shí)踐為例，從施工角度分析整體鋼模板在隧道施工中的施工工藝、質(zhì)量控制方法以及保障措施等具體做法，并對(duì)九龍隧道采用整體鋼模板施工矮邊墻的相關(guān)技術(shù)成果及經(jīng)濟(jì)成果進(jìn)行了總結(jié)。

1 工程概況

九龍隧道全長(zhǎng) 3275m，為全線重點(diǎn)控制性工程之一。隧道進(jìn)口洞門里程為DK217+993, DK217+993～ DK218+006段為明挖施工段，DK217+993～DK+999.1段為橋隧相連結(jié)構(gòu)，隧址區(qū)位于安圖縣明月鎮(zhèn)西邊的環(huán)城高速公路旁，臨近安圖河，交通較為便利。隧道進(jìn)口位于曲線上，洞內(nèi)縱坡從進(jìn)口至出口方向?yàn)?46m的18‰的下坡。

2 矮邊墻整體鋼模板施工法機(jī)理及工藝流程

2.1 施工機(jī)理

目前，在國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)隧道矮邊墻施工過(guò)程中，都采用槽鋼或者木板與鋼筋支架組成矮邊墻模板。這種方法操作簡(jiǎn)單，工藝流程單一，但是利用率不高，不僅造成了材料的浪費(fèi)，而且由于模板剛度不足，無(wú)法充分振搗，使得隧道矮邊墻混凝土實(shí)體質(zhì)量和外觀質(zhì)量無(wú)法保證。

矮邊墻整體鋼模板施工法，利用槽鋼、角鋼、鋼板通過(guò)焊接加工成棧橋式整體鋼模板，通過(guò)吊裝的形式進(jìn)行模板安裝和固定，鋼邊止水帶通過(guò)整體鋼模板上夾具進(jìn)行固定。整體鋼模板固定時(shí)，一端搭設(shè)在已施工完成的填充面上，另一根據(jù)測(cè)量放樣采用虛渣墊到設(shè)計(jì)標(biāo)高，偏差較小的情況下可以采用木板墊到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后根據(jù)偏距要求將整體鋼模板另一端放在施作好的基座上。

2.2 工藝流程

工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 矮邊墻整體鋼模板施工法工藝流程

3 技術(shù)準(zhǔn)備及整體鋼模板加工

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1、工區(qū)組織技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)了施工圖紙，澄清有關(guān)技術(shù)問(wèn)題，熟悉規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)反復(fù)的研討和受力檢算最終確定了矮邊墻整體鋼模板設(shè)計(jì)圖紙，詳見(jiàn)圖2、圖3。

2、制定了詳盡的施工安全保證措施，提出應(yīng)急預(yù)案。對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行質(zhì)量管理策劃，確定質(zhì)量管理目標(biāo)，建立質(zhì)量控制體系、編制質(zhì)量管理實(shí)施計(jì)劃，并培訓(xùn)作業(yè)人員，考核合格后持證上崗。

圖3 整體鋼模板側(cè)面圖

3.2 模板加工

矮邊墻整體鋼模板利用槽鋼、角鋼、鋼板通過(guò)焊接加工成棧橋式整體鋼模板，要求嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行模板加工，無(wú)漏焊、假焊。模板在機(jī)械加工區(qū)域加工，檢查合格后運(yùn)至洞內(nèi)使用。

4 矮邊墻整體鋼模板法施工工藝

4.1 測(cè)量放樣

測(cè)量人員根據(jù)技術(shù)交底在邊墻上進(jìn)行打點(diǎn)放樣，嚴(yán)格控制矮邊墻標(biāo)高和偏距。

4.2 基座墊實(shí)

整體鋼模板一端搭設(shè)在已施工完成的填充面上，另一端根據(jù)測(cè)量放樣標(biāo)高采用虛渣回填至設(shè)計(jì)高度，并夯填密實(shí)，避免模板安放時(shí)產(chǎn)生高度偏差；若高度偏差較小，可采用木板進(jìn)行墊實(shí)。

4.3 模板吊裝

矮邊墻模板吊裝采用機(jī)械使用鋼絲繩進(jìn)行吊裝到位，吊裝到位后采用倒鏈進(jìn)行標(biāo)高和偏距調(diào)整。

4.4 混凝土澆筑

澆筑嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工，矮邊墻混凝土采用溜槽進(jìn)行澆筑，澆筑高度與矮邊墻模板高度保持一致，澆筑過(guò)程中使用插入式振搗棒，插入時(shí)要垂直插入、快插慢拔，不的在混凝土澆筑時(shí)平拖，以免在混凝土中留下空隙；每次插入振搗的時(shí)間為 20～30秒，并以混凝土不再顯著下沉，不出現(xiàn)氣泡，開(kāi)始泛漿時(shí)為準(zhǔn)；振搗插入前后間距一般為30～50cm，防止出現(xiàn)漏振；使用插入式振搗器時(shí)，應(yīng)避免將振動(dòng)棒觸及模板及預(yù)埋件，以免因振動(dòng)過(guò)大使模板位置變動(dòng)；砼振搗時(shí)一定不得出現(xiàn)過(guò)振現(xiàn)象，以免出現(xiàn)砂與水泥漿分離，石子下沉，并在混凝土表面形成砂層，影響混凝土質(zhì)量。

混凝土應(yīng)連續(xù)澆注，當(dāng)中斷時(shí)間超過(guò)規(guī)定要求時(shí)，按施工縫處理。混凝土結(jié)構(gòu)表面應(yīng)密實(shí)平整、顏色均勻，不得出現(xiàn)露筋、蜂窩、孔洞麻面等現(xiàn)象。

混凝土澆筑期間，設(shè)專人檢查支架、模板的穩(wěn)定情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、變形、移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理。

4.5 模板拆除

混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行模板拆除。拆除前應(yīng)先松動(dòng)矮邊墻模板固定鋼邊止水帶的螺栓，螺栓松動(dòng)完成后采用機(jī)械吊裝拆除。

5 經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比對(duì)分析

5.1 技術(shù)分析

1、傳統(tǒng)施工方法由于模板剛度不足影響，混凝土施工過(guò)程中模板易發(fā)生變形移位，澆筑完成后矮邊墻線型較差，外觀質(zhì)量無(wú)法滿足規(guī)范要求。整體鋼模板本身剛度較高，矮邊墻混凝土澆筑過(guò)程中不易發(fā)生變形，澆筑完成后線型順直，外觀美觀。

2、傳統(tǒng)施工方法由于模板剛度、自重不足影響，為了盡可能確保模板不發(fā)生變形移位，矮邊墻混凝土澆筑過(guò)程不能充分振搗，造成混凝土振搗不密實(shí)，嚴(yán)重影響混凝土實(shí)體質(zhì)量。整體鋼模板本身剛度和自重較高，不易發(fā)生變形和移位，矮邊墻混凝土澆筑過(guò)程可以充分進(jìn)行振搗，確保混凝土實(shí)體質(zhì)量。

3、受條件限制，傳統(tǒng)施工方法振搗可操作范圍較小，整體鋼模板由于自身剛度較高，人員可以在整體模板上行走，因此在很大程度上增加了振搗范圍，有利于混凝土振搗密實(shí)。

5.2 經(jīng)濟(jì)分析

1、根據(jù)我單位施工人員長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作情況統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)施工方法固定8米矮邊墻模板（雙側(cè)），需4人同時(shí)進(jìn)行施作，用時(shí)約為2小時(shí)。整體模板吊裝（全長(zhǎng)和棧橋長(zhǎng)度統(tǒng)一，目前可用于10m以內(nèi)矮邊墻施工），需2人同時(shí)進(jìn)行操作，機(jī)械配合，用時(shí)約為1小時(shí)40分鐘。由此可見(jiàn)，采用整體鋼模板更節(jié)約時(shí)間，便于提高施工效率。

2、傳統(tǒng)施工方法需利用整體鋼筋支架進(jìn)行模板固定，模板和槽鋼損耗較大。而整體鋼模板無(wú)需再單獨(dú)設(shè)鋼筋支架，只需一次性投入，無(wú)損耗，可利用周期較長(zhǎng)，有利于節(jié)約成本，提高效益。

6 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段整體鋼模板施工矮邊墻已在我工區(qū)開(kāi)展實(shí)施，可操作性強(qiáng)，利于施工質(zhì)量控制和推進(jìn)施工進(jìn)度，我們還將繼續(xù)開(kāi)展矮邊墻施工課題的研究，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并在隧道施工中推廣應(yīng)用。