公路工程明挖矩形通道施工技術應用研究

鐘磊 申鐵軍

摘要 文章介紹了明挖暗埋矩形通道施工的技術原理、研究內容，將主體結構混凝土不同澆筑方法作比較，確定了施工的最佳方案，研究表明，通過對此技術的應用，有效保證了生態環境，具有較好的適應性、工藝簡單、安全可靠、綜合優勢突出、加快施工進度、節約成本、減少質量隱患等特點，且工后與生態環境互不影響。

關鍵詞 明挖；矩形；通道

中圖分類號 U455文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）05-0147-03

0 引言

相比傳統鋼模板，通道內外側墻體采用定制模立方塑鋼裝配式模板，模板間采用插銷連接，具有周轉次數多、翻新成本低、耐腐蝕性好、不需大型設備、輕便易裝、組裝靈活、節能環保及脫模簡便等特點，有效提升了混凝土結構外觀質量。主體結構采用3次澆筑成型，通過優化主體結構采用兩次澆筑成型，減少施工縫、止水帶數量，增強整體防水效果，減少施工工序，大幅節省工期，提高施工效率[1-3]。

1 技術原理

（1）通過優化主體結構混凝土澆筑方案，將設計3次澆筑優化為2次澆筑，減少施工縫及止水帶數量，提升主體結構整體性，確保施工質量。

（2）矩形通道側墻模板摒棄傳統鋼模板，采用新型模立方塑鋼模板，由于塑鋼模板內表面整體平整度及光潔度高，確保側墻外觀質量，確保整體剛度，且模板自重輕，安拆簡便。

（3）頂板采用滿堂盤扣式支架作為支撐體系，模板采用竹膠板，主體結構混凝土施工采用新型模立方塑鋼模板與竹膠板模板有效搭配，確保主體結構截面尺寸及外觀實體質量。

2 技術優勢分析

（1）設計圖紙主體結構采用3次澆筑成型，通過應用BIM技術進行優化，主體結構采用兩次澆筑成型，減少施工縫、止水帶數量，增強整體防水效果，減少施工工序，大幅節省工期，提高施工效率。

（2）通道內外側墻體采用定制模立方塑鋼裝配式模板，相比傳統鋼模板，具有周轉次數多、翻新成本低、耐腐蝕性好、不需大型設備、輕便易裝、組裝靈活、節能環保及脫模簡便等特點，有效提升混凝土外觀質量。

（3）提高施工效率，減少安全質量隱患，解決了生態環保要求高，無法在地面及以上進行道路、橋梁施工的問題。

3 技術創新性分析

3.1 優化模板提升混凝土外觀質量

通道內外側墻體采用定制模立方塑鋼裝配式模板，相比較傳統鋼模板，具有周轉次數多、翻新成本低、耐腐蝕性好、不需脫模劑、不需大型設備、輕便易裝、組裝靈活、節能環保及脫模簡便等特點，有效提升混凝土外觀質量。

3.2 設計應用明挖通道止水結構

利用2個明挖止水結構在模板外側拉緊止水帶，止水結構不影響鋼筋骨架安裝及混凝土澆筑，初凝后終凝前拆除止水結構，有效保證止水帶安裝質量，提升防水效果，減少后期返修費用。

4 工程實例

4.1 工程情況

4.1.1 地形地貌

項目位于懷仁市南親和鄉北側，屬沖積平原區，微地貌為緩坡，地形平坦，地勢平緩。

4.1.2 地質構造

經地質調繪與鉆探揭示，地層主要由第四系全新統（Q4al）洪積物和上更新統（Q3al）沖積物構成，局部地表為路基填土，厚度約2 m。Q4地層巖性由粉土和粉質黏土組成，局部夾薄層粉細砂，粉土呈黃褐色，稍濕～濕，稍密～中密，局部呈飽和狀，可能具有輕微液化；粉質黏土呈黃褐色，軟塑狀，局部夾薄層粉土；粉細砂呈褐黃色，透鏡狀夾層分布，潮濕，中密，具有輕微液化。Q3地層巖性由粉土、粉質黏土和黏土組成，粉土，黃褐色，中密～密實，濕，透鏡體狀夾層分布；粉質黏土，黃褐色，可塑狀，局部夾薄層粉土；黏土，褐黃色，可塑狀，局部夾薄層粉土。

4.1.3 氣象水文

（1）氣象。項目區所屬懷仁市屬于北溫帶大陸性氣候，四季分明，年溫差大。冬季寒冷干燥，降水甚少；春季回暖快，多大風沙塵天氣；夏季溫度高，雨量集中；秋季氣溫下降明顯，降水日趨減少，秋高氣爽。懷仁市境內氣溫水平分布的規律是由東南向西北遞減。年平均氣溫7.9 ℃，最冷月平均氣溫?9.2 ℃，最熱月平均氣溫22.7 ℃；1月份最冷，平均氣溫為?9.2 ℃；從3—5月，每個月氣溫平均升高8 ℃左右；7月份為最熱，平均氣溫為22.7 ℃。

（2）水文。項目區位于桑干河流域大峪河水系，勘察期間橋址區地表干涸無水，經鉆探揭示，地下水位較淺，埋深2.7～2.8 m，高程約990 m，屬潛水類型，主要由大氣降水補給，地下水位深度隨季節略有變化。

4.1.4 交通、通訊及水電等情況

（1）交通運輸情況。項目位于懷仁市親和鄉北側，省道215線東側500 m，距離二廣高速懷仁收費站15 km，距離榮烏高速應縣收費站22 km，鄉村道路暢通，交通運輸便利。

（2）通訊情況。施工現場、項目部、鋼筋加工場均有移動網絡信號。項目部租用原農家院賓館，有網絡線路。

（3）用水情況。項目駐地及鋼筋加工場均有自來水和水井滿足生活用水，路線范圍內無河流、水庫，工程用水主要向鄉親和村委購買，5元/t，距離施工現場平均運距6 km。

（4）用電情況。項目用電重點為鋼筋加工場，場地選址現有高壓線路，可提供工程所需的施工用電。

4.1.5 施工組織

合同要求工期：2022年8月1日—2023年8月1日，365 d；計劃工期：2022年8月1日—2023年8月1日，365 d；結合氣候條件，2022年11月15日至2023年3月15日為冰凍期，主體工程實際有效施工工期245 d。路基填方、橋梁下部結構最晚結束時間控制到2022年11月15日。項目部根據現有圖紙，結合工地實際情況，便于施工人員、設備、機械管理調配，對主要的工程進行合理地組織規劃，見表1～2。

4.2 選擇方案

4.2.1 不同澆筑方法原理

（1）方案一：原設計矩形通道主體結構混凝土采用3次澆筑成型，即第一次澆筑底板、側墻至底板頂面以上1 m，第二次澆筑側墻至底板頂面5.05 m，第三次澆筑剩余側墻及頂板。

（2）方案二：通過優化矩形通道主體結構混凝土澆筑工藝，采用2次澆筑成型，即第一次澆筑底板、側墻至底板頂面以上2.3 m，第二次澆筑剩余側墻及頂板。

4.2.2 不同澆筑方法對比分析

（1）分3次澆筑，對缺口處模板固定及支撐要求較低，支撐難易程度相仿，考慮防水總體原則（施工縫越少越好），方案二要優于方案一。

（2）分2次澆筑，對缺口處模板固定及支撐要求較高，但可以大幅度減少施工縫的數量，且考慮施工工期，分2次澆筑，有助于減少施工工序，主體2次即可澆筑成型，方案二要優于方案一。

4.2.3 確定通道主體結構混凝土施工工藝

考慮通道防水效果、雨季雨量、混凝土成型質量、施工進度以及施工質量，最終決定采取方案二，即1道施工縫，分2次澆筑。

5 結束語

綜上所述采用止水帶安裝輔助工具、模立方塑鋼模板及減少澆筑次數比傳統方法，節約了工期的同時節約了成本。明挖矩形主體結構施工完成后，經過明洞回填，頂板頂覆土后可迅速恢復生態環境，且后期不會對周圍生態環境產生影響，環保效果好。

參考文獻

[1]胡文柱， 劉博， 李亞飛， 等. 用于保護地下水環境的明挖隧道止水結構： CN216515759U[P]. 2022-05-13.

[2]李嘯晨， 常永健， 廖啟兵， 等. 支撐裝置： CN2148348

30U[P]. 2021-11-23.

[3]胡文柱， 李亞飛， 楊志， 等. 一種方便使用的道路橋梁工程用防護架： CN211848938U[P]. 2020-11-03.