隧道模塊化二襯端頭模板施工技術

和曉軍　張明祥　趙衛國

摘? 要：隧道二襯施工中端頭模板常被忽視，使用零星木模板拼湊封堵。存在漏漿，鋼筋定位不準等問題。通過采用模塊化ABS塑膠模板作為二襯端頭模板，并成功設計和應用在倘甸6號隧道。封堵效果較好、鋼筋定位準確、可重復使用，具有較好經濟效益。

關鍵詞：二襯端頭模板;模塊化;塑料模板;二襯施工

中圖分類號：U455.91 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）14-0139-02

Abstract： The end formwork is often neglected in tunnel secondary lining construction. There are problems such as leaky slurry and inaccurate rebar positioning. Through the use of modular ABS plastic formwork as a secondary liner end formwork， it was successfully designed and applied to the #6 tunnel in Tangdian. The blocking effect is better， the steel rebar positioning is accurate， can be reused， and has better economic benefits.

Keywords： secondary liner end formwork; modular; plastic formwork; second lining construction

1 概述

一般隧道二襯端頭模板采用現場切割木模板拼裝組合而成，在施工過程中發現該方法不規范，速度較慢。且封堵效果較差[1]，縱向鋼筋預留孔洞難以制作，混凝土澆筑質量難以保證，特別是防水要求[2]，且木模板周轉使用次數較少。也有采用合葉式鋼端模板[3]作為端頭模板因其重量較大，安裝困難且成本較高不便推廣使用。為解決上述問題，降低費用節約資源，通過經驗積累總結了一套二襯端模施工工藝：采用ABS塑膠模板作為二襯端頭模板施工工藝。該模板具有剛度大、重量輕、綜合性能良好，能滿足二襯施工過程中對模板強度剛度的要求，同時便于安裝，經濟效益較好，有效解決木模板、鋼模板施工過程中鋼筋保護層厚度不夠、漏漿等問題。通過對比該工法較木模板、鋼模板有顯著的經濟效益。

2 端頭模板設計

在高速公路隧道施工中二次襯砌常采用整體移動式模板臺車，墻拱連續一次澆筑，二襯端頭模板的設計及施工常常是二襯施工的關鍵。

塑膠端頭模板的設計與計算以倘甸6號隧道為例，此隧道為分離式雙向六車道高速公路隧道，采用初支加二襯的復合襯砌形式，隧道橫斷面內輪廓線如圖1。塑膠端頭模板的斷面設計范圍包含R1=865cm，R2=535cm兩個圓弧線，即上圖中①、②區域相應位置;設計二襯混凝土厚度為45cm～60cm左右，考慮塑膠模板對不同二襯厚度的適應性，單塊模板長度設計為80cm，寬度設計為20cm左右，根據隧道輪廓線相應調整，實踐證明具有良好的可操作性。模板設計圖如圖2。①號區域端頭模板設計外徑為R=920cm;設計內徑為R=840cm，單塊模板大小頭之間夾角為1°21′49″;共66塊模板;②號區域端頭模板設計外徑為R=590cm;設計內徑為R=510cm;單塊模板大小頭之間夾角為2°9′19″，共62塊模板。仰拱及仰拱填充拱墻灌注，采用人工立模澆筑。

3 施工工藝及操作要點

3.1 模塊化端頭模板施工工藝流程

施工準備→二襯鋼筋制作安裝→模板臺車就位→定型塑膠端模安裝、連接→設置木楔加強模板固定→設置斜支撐加固整體端模→二襯混凝土澆筑、養護拆模。

3.2 操作要點

施工準備：二襯應根據監控量測結果，在圍巖和初期支護變形基本穩定后進行。Ⅳ級圍巖仰拱滯后掌子面不大于50m，二襯滯后掌子面不大于90m;Ⅴ級及以上圍巖仰拱滯后掌子面不大于40m，二襯滯后掌子面不大于70m。二襯拱墻襯砌采用長度12m液壓模板臺車整體澆筑，混凝土泵送入模，附著式搗固器結合插入式振搗器搗固。在進行襯砌施工時，在拱頂設置排氣管，封頂砼灌注時，砼由拱頂低處向高處方向灌注，以利于排除空氣，保證拱頂砼灌注密實。

根據隧道輪廓圖及二襯厚度，倘甸6號隧道設計端頭模板小模塊見圖3：

模板壁厚為0.5cm，模板背面加勁肋高度為10cm，模板設計確定后，委托工廠加工制作并嚴格控制模板質量，出廠前嚴格按照ABS塑料各項檢驗指標，檢測合格后方可用于隧道施工。

初期支護穩定后在端頭模板位置處檢查初噴砼的表面平整度，并適當鑿除凸起較大的部位。隨后施做環、縱向排水波紋管，并及時安設防水層，防水層采用400g/m2土工布及PVC防水板。

二襯鋼筋施工：在IV、V級圍巖地段二襯鋼筋在加工棚預制，再運輸至施工部位，采用防水板簡易臺架作為鋼筋綁扎施工平臺，并作為鋼筋施工的臨時支撐進行鋼筋施工，臺架除有防墜落的防護設施外，還要沿其內凈空輪廓設置彩燈，并有醒目的安全警示標志。嚴格按照施工設計圖要求進行鋼筋加工和安裝，在安裝鋼筋過程中必須采取可靠的措施對防水板進行保護，以免施工損傷防水板，如有損壞，必須在模板臺車就位之前修復整改完成。

模板臺車移動就位：二襯臺車現場拼裝完成后，在軌道上往返走行3～5次后，再次緊固螺栓，并對部分連接部位加強焊接以提高其整體性，采用脫模劑對模板臺車外輪廓進行涂刷處理，涂刷脫模劑之前對鋼板進行打光處理，使二次襯砌混凝土成型后外觀光潔。臺車前移之前，先根據隧道填充面上已放好的隧道中線點，調整鋪設鋼軌，軌道中心線與隧道中心線重合，誤差須小于4cm。將臺車移至即定位置，并制動。交替啟動垂直油缸，使拱部模板頂升至要求位置。啟動側向油缸和橫向油缸，頂進兩側邊板到要求位置。安裝絲桿頂桿，臺車上各絲桿從下向上依次旋緊，再從上到下依次進行復緊，使臺車受力均勻，牢固不移動。

定型模板安裝、連接：從下到上兩側對稱逐塊安裝端頭模板，端模安裝前均勻的涂刷脫模劑，在拱頂部位合攏，及時采用活動螺栓固定相鄰兩塊模板，并使縱向鋼筋穿過預留槽，并使鋼筋位置、間距準確，采用發泡劑封堵鋼筋槽剩余間隙。在二襯模板臺車內側安設一道環箍螺紋鋼筋，環箍與臺車焊接牢固，端模安裝后在端模和臺車環箍之間每隔40cm打入一塊木楔加固模板，如圖4：

設置斜支撐加固端模：在二襯臺車端頭兩側從仰拱頂1.5m高度起，每隔2.5m高焊接一根長2m的I18工字鋼，左右側各焊接3根，頂部左右側距離中線2m位置各焊接一根，整個斷面范圍內共設置8道工字鋼，每根工字鋼外漏1.5m，外漏工字鋼腹板與翼緣板每隔30cm焊接一道鋼板，用于支撐端頭模板的鋼管斜撐。

混凝土澆筑、拆模、養護：混凝土澆注采用泵送澆注工藝，機械振搗密實。由下至上分層、左右交替、從兩側向拱頂對稱灌注?；炷两K凝后，原則上強度不低于5MPa（一般為澆筑完混凝土12～18小時）既可脫模，嚴防過早和過晚脫模，對于Ⅳ、Ⅴ級圍巖其二襯是按一定承載結構設計，脫模時混凝土強度不低于設計強度的70%。脫模先拆端模，端模由上往下先拆斜撐鋼管，拆掉木楔，取出活動螺栓逐塊拆下，臺車先收兩側邊模，再收頂模，使模板與混凝土脫離。松開臺車制動，啟動行走裝置，將模板臺車移至下一循環位置，模板臺車行走過程中嚴防模板與混凝土表面發生摩擦或碰幢。

4 結論

通過模塊化隧道二襯端頭模板的設計到施工應用，解決了常規木模板拼湊施工存在的漏漿、剛勁保護層厚度偏差較大。同時使用較為便利，可以多次回收使用，節約安裝時間，具有很好的經濟性。

參考文獻：

[1]李鴻儒.襯砌臺車帶鉸鏈式組合端模施工技術[J].工程施工技術，2017（06）：135-137.

[2]交通運輸部公路科學研究院.公路工程質量檢驗評定標準（JTG F80/1-2017）[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2017.

[3]楊志勇.隧道二次襯砌合葉式鋼端模施工工藝[J].四川建筑，2014（02）：216-217.