隧道二衬台车堵头模板安装及加固施工技术

隧道二衬台车堵头模板安装及加固施工技术

李康武

中铁五局集团成都工程有限责任公司四川成都610000

摘要：隧洞二衬混凝土施工是一项非常复杂的工程，而且也关系着隧洞的整体质量与安全可靠性，因此应当对施工工艺加以重视。为解决高寿尖隧道在隧道二衬混凝土施工中常出现的堵头模板不易加固、跑模等问题，同时提高衬砌周转材料利用率及满足施工进度要求，采用提高二衬台车端头模板安装和加固施工技术。

关键词：隧道；二衬；施工

为了提高隧道施工中二衬堵头模板安装的速度，节省二衬堵头模板周转材料，提高高寿尖隧道二衬台车堵头模板安装及加固质量尤为关键。本文主要介绍在采用新的堵头模板安装加固施工技术后，在加快施工进度、提高材料利用率、节约项目成本、降低施工风险，以及现场可操作性方面得到了较大的提高，且取得一定的成效，为提高二衬堵头模板安装及加固质量提供参考依据。

一、慨况

该隧道明洞采用明挖法，暗洞采用新奥法（NATM）施工。进洞口地表地形为斜坡地貌，坡度为30°-45°，上陡下缓，隧道最大埋深约460m，通过地质调查及沿线物探勘察，该区段沿线区域性断层，在隧道二衬施工过程中采用木板作为台车端堵头，由于加固技术不到位，不仅浪费了木材，堵塞效果较差，且容易破坏防水板，影响防水效果，降低工程施工质量；在原有的设计基础上施工，每衬砌循环需要耗费木材约0.2m3、浪费混凝土1.1m3。因此，采取断层处理、钢筋混凝土衬砌、灌浆等施工方法，完善堵头模板安装及加固施工工艺，解决二衬堵头模板施工质量的难题尤为重要。

二、施工情况及原因分析

隧道二衬施工采用全液压模板移动台车，堵头模板采用木模板，止水带用“U”型卡固定模板，模板加固采用脚手架钢管进行斜向支撑。在施工中发现如下问题：

（1）施工时间长。斜向支撑脚手架钢管由于隧道断面变化，支撑钢管与模板不能循环使用，混凝土振捣对堵头模板和支撑管影响较大，造成模板接缝处漏浆，并出现跑模。经常遇到由于堵头模板拼装和加固问题，发生跑模和漏浆现象，并导致止水带、预埋件等位置偏移，故要进行多次处理，施工时间长。

（2）周转材料浪费大，增加施工成本。隧道开挖断面因各种因数影响，每循环每个断面的二衬厚度不均匀，需要各种不同长度的木板；拆除堵头模板损坏较多，需要大量购买木板进行周转。据统计，周转材料的利用率仅为60%，周转材料利用率低、浪费大，增大施工成本。

三、隧洞二衬混凝土施工工艺

1、C10垫层混凝土施工

（1）底板保护层开挖。底板开挖时自贯通面由内向外进行开挖，人工手持风镐精确开挖，严格控制超挖，不得欠挖。每开挖60m底板，报监理工程师验收合格后，即可进行底板C10垫层混凝土浇筑施工。

（1）C10底板垫层混凝土浇筑施工。首先将底板基础面松动的杂物清除，C10混凝土采用350L拌合机拌制，0.5m3自卸车水平运输，垫层混凝土厚10cm，人工平仓，混凝土用2.2kW平板振动器振捣密实，木抹子压实抹平。混凝土浇筑顺序为自贯通面由内向外浇筑，每60m为一浇筑单元，混凝土浇筑完48h后洒水养护。

2、下半洞混凝土施工

（1）测量放线及基础清理。将底板分缝线、插筋线放在垫层混凝土和左右边墙喷射混凝土面上，用墨线标识，统一检查喷射混凝土面尺寸确保二衬断面尺寸符合设计要求。

（2）钢筋制安。钢筋安装时，依据高程线，底板下层钢筋预留5cm保护层，可采用5cm厚C25混凝土垫块或架立筋进行控制。安装时先安装下层钢筋，再安装底板上层钢筋。钢筋间距为20cm，上层钢筋与下层钢筋间距为30cm，上层钢筋保护层预留5cm。钢筋安装时点焊牢固，Φ10分布筋可采用绑扎丝与Φ16主筋绑扎，间距20cm布置。侧墙插筋安装，根据洞轴线，外层插筋距离洞轴线1.25m，内层插筋距离洞轴线0.95m，垂直于底板安装。与底板水平钢筋点焊牢固。安装时注意上、下层钢筋应对齐，左右边墙内、外层钢筋应对齐。混凝土浇筑时，需随时检查钢筋是否移位，并随时校正。以上钢筋接头均采用单面焊接，焊接头长度≥10d，且每一个截面钢筋接头数≤50%该截面钢筋总根数。

（3）底板止水及堵头模板安装。隧洞为环向橡皮止水，止水型号为WB4—300—8，预留0.2m搭接长度。将接头留在顶拱水位线以上区域，接头焊接采用硫化对接。将止水牢固固定在模板中间，采用钢筋夹固定止水，防止混凝土浇筑过程中翻卷移位。堵头模板采用定型钢模板，固定采用内拉外顶的方式。混凝土浇筑时，应随时检查止水下部混凝土是否密实。两段混凝土之间设2cm宽的结构缝，填缝材料为聚乙烯闭孔塑料板。

3、上半洞混凝土施工

（1）施工缝处理。混凝土浇筑成型后，抗压强度达到25kg/cm2时，才能进行混凝土施工缝凿毛处理，隧洞需凿毛位置主要为两侧墙，40cm宽，10m长段，每10m需凿毛面积为8m2。凿毛的混凝土面要有部分石子外露，表面粗糙，不能出现松动混凝土块。在浇筑下一层混凝土前，将凿毛处理后的混凝土面用高压水、高压风清洁干净，混凝土面要保持潮湿，不能有积水。将拌制好的结合浆均匀铺在湿润的混凝土面上，再在上面浇筑混凝土，结合浆用砂浆，厚度为1～3cm。结合浆铺好后，暂不振捣，混凝土直接铺在结合浆面上，混凝土平仓振捣时，振捣棒要插在距老混凝土面的10cm处，振捣时间稍长，以保证新老混凝土结合密实。

（2）钢筋制安

上半洞止水、模板安装。上半洞止水安装方法与下半洞相同。上半洞模板安装设计：采用标准特制钢模台车，钢模台车总长10.2m，分3快拼装，在下半洞浇筑好的混凝土上设置轨道，电力驱动，钢模底部对称安装2.2kW平板振动器，用于混凝土振捣，液压装置来调节钢模的位置，钢模台车下游设置进浆口，下游设置排气孔。钢模台车就位：确定浇筑混凝土断面线和高程线后，边装边校正安装位置，确保其轴线偏差≥2cm，高程偏差≤1cm。安装就位后，然后安装混凝土输送泵，安装时注意管与模板间不要有缝隙，以免漏浆，混凝土形成蜂窝，随后将排气孔打开。堵头模板安装：堵头模板采用定性钢模拼装，内设对拉螺杆，外设方木进行加固，确保分缝混凝土面平直、密实，同时也可保证橡皮止水安装质量。模板表面处理方法，同常规模板类似。模板安装时，注意原30cm，边墙模板不得拆除，上层模板安装尽量与下层合缝，尽量提高混凝土接缝外观质量。

混凝土浇筑。在钢筋、模板、止水安装到位并加固好后，再次校核模板，提交测量资料报请验收。在浇筑前，检查砂骨料的贮备情况，生产用水，车辆情况等是否能满足混凝土开仓浇筑条件。混凝土拌制由拌合站按设计配合比拌制，混凝土拌制和运输按相关规程实施，并实行严格的“三检”制。混凝土拌制采用2×350拌合站集中拌制，磅秤计量。混凝土水平运输采用3m3混凝土罐车，卸料于混凝土泵料斗内，混凝土泵水平送入仓。混凝土浇筑过程中，应保持连续浇注，各窗口及顶拱封拱，接输送泵时，施工人员动作要迅速，严格控制混凝土间歇时间，避免出现冷缝。拆模、养护：混凝土浇筑结束30h后，拆模、洒水养护；隧洞采用钢模台车浇筑的边顶混凝土，拆模后将模板清理干净，满足下一段混凝土浇筑使用。

隧洞施工过程中，虽然工期短，任务艰巨，但是现场管理人员尽职尽责，严把质量关，严格控制施工中各工序质量控制要点，保质保量的完成合同规定的进度工期。

参考文献：

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[3]杨元璋.隧道衬砌的机械化施工方案比较[J].铁道技术，2012（6）：25-27.