隧道模块化二衬端头模板施工技术

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　　摘  要：隧道二衬施工中端头模板常被忽视，使用零星木模板拼凑封堵。存在漏浆，钢筋定位不准等问题。通过采用模块化ABS塑胶模板作为二衬端头模板，并成功设计和应用在倘甸6号隧道。封堵效果较好、钢筋定位准确、可重复使用，具有较好经济效益。
　　关键词：二衬端头模板;模块化;塑料模板;二衬施工
　　中图分类号：U455.91 文献标志码：A              文章编号：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
　　一般隧道二衬端头模板采用现场切割木模板拼装组合而成，在施工过程中发现该方法不规范，速度较慢。且封堵效果较差[1]，纵向钢筋预留孔洞难以制作，混凝土浇筑质量难以保证，特别是防水要求[2]，且木模板周转使用次数较少。也有采用合叶式钢端模板[3]作为端头模板因其重量较大，安装困难且成本较高不便推广使用。为解决上述问题，降低费用节约资源，通过经验积累总结了一套二衬端模施工工艺：采用ABS塑胶模板作为二衬端头模板施工工艺。该模板具有刚度大、重量轻、综合性能良好，能满足二衬施工过程中对模板强度刚度的要求，同时便于安装，经济效益较好，有效解决木模板、钢模板施工过程中钢筋保护层厚度不够、漏浆等问题。通过对比该工法较木模板、钢模板有显著的经济效益。
　　2 端头模板设计
　　在高速公路隧道施工中二次衬砌常采用整体移动式模板台车，墙拱连续一次浇筑，二衬端头模板的设计及施工常常是二衬施工的关键。
　　塑胶端头模板的设计与计算以倘甸6号隧道为例，此隧道为分离式双向六车道高速公路隧道，采用初支加二衬的复合衬砌形式，隧道横断面内轮廓线如图1。塑胶端头模板的断面设计范围包含R1=865cm，R2=535cm两个圆弧线，即上图中①、②区域相应位置;设计二衬混凝土厚度为45cm～60cm左右，考虑塑胶模板对不同二衬厚度的适应性，单块模板长度设计为80cm，宽度设计为20cm左右，根据隧道轮廓线相应调整，实践证明具有良好的可操作性。模板设计图如图2。①号区域端头模板设计外径为R=920cm;设计内径为R=840cm，单块模板大小头之间夹角为1°21′49″;共66块模板;②号区域端头模板设计外径为R=590cm;设计内径为R=510cm;单块模板大小头之间夹角为2°9′19″，共62块模板。仰拱及仰拱填充拱墙灌注，采用人工立模浇筑。
　　 3 施工工艺及操作要点
　　3.1 模块化端头模板施工工艺流程
　　施工准备→二衬钢筋制作安装→模板台车就位→定型塑胶端模安装、连接→设置木楔加强模板固定→设置斜支撑加固整体端模→二衬混凝土浇筑、养护拆模。
　　3.2 操作要点
　　施工准备：二衬应根据监控量测结果，在围岩和初期支护变形基本稳定后进行。Ⅳ级围岩仰拱滞后掌子面不大于50m，二衬滞后掌子面不大于90m;Ⅴ级及以上围岩仰拱滞后掌子面不大于40m，二衬滞后掌子面不大于70m。二衬拱墙衬砌采用长度12m液压模板台车整体浇筑，混凝土泵送入模，附着式捣固器结合插入式振捣器捣固。在进行衬砌施工时，在拱顶设置排气管，封顶砼灌注时，砼由拱顶低处向高处方向灌注，以利于排除空气，保证拱顶砼灌注密实。
　　根据隧道轮廓图及二衬厚度，倘甸6号隧道设计端头模板小模块见图3：
　　模板壁厚为0.5cm，模板背面加劲肋高度为10cm，模板设计确定后，委托工厂加工制作并严格控制模板质量，出厂前严格按照ABS塑料各项检验指标，检测合格后方可用于隧道施工。
　　初期支护稳定后在端头模板位置处检查初喷砼的表面平整度，并适当凿除凸起较大的部位。随后施做环、纵向排水波纹管，并及时安设防水层，防水层采用400g/m2土工布及PVC防水板。
　　二衬钢筋施工：在IV、V级围岩地段二衬钢筋在加工棚预制，再运输至施工部位，采用防水板简易台架作为钢筋绑扎施工平台，并作为钢筋施工的临时支撑进行钢筋施工，台架除有防坠落的防护设施外，还要沿其内净空轮廓设置彩灯，并有醒目的安全警示标志。严格按照施工设计图要求进行钢筋加工和安装，在安装钢筋过程中必须采取可靠的措施对防水板进行保护，以免施工损伤防水板，如有损坏，必须在模板台车就位之前修复整改完成。
　　模板台车移动就位：二衬台车现场拼装完成后，在轨道上往返走行3～5次后，再次紧固螺栓，并對部分连接部位加强焊接以提高其整体性，采用脱模剂对模板台车外轮廓进行涂刷处理，涂刷脱模剂之前对钢板进行打光处理，使二次衬砌混凝土成型后外观光洁。台车前移之前，先根据隧道填充面上已放好的隧道中线点，调整铺设钢轨，轨道中心线与隧道中心线重合，误差须小于4cm。将台车移至即定位置，并制动。交替启动垂直油缸，使拱部模板顶升至要求位置。启动侧向油缸和横向油缸，顶进两侧边板到要求位置。安装丝杆顶杆，台车上各丝杆从下向上依次旋紧，再从上到下依次进行复紧，使台车受力均匀，牢固不移动。
　　定型模板安装、连接：从下到上两侧对称逐块安装端头模板，端模安装前均匀的涂刷脱模剂，在拱顶部位合拢，及时采用活动螺栓固定相邻两块模板，并使纵向钢筋穿过预留槽，并使钢筋位置、间距准确，采用发泡剂封堵钢筋槽剩余间隙。在二衬模板台车内侧安设一道环箍螺纹钢筋，环箍与台车焊接牢固，端模安装后在端模和台车环箍之间每隔40cm打入一块木楔加固模板，如图4：
　　设置斜支撑加固端模：在二衬台车端头两侧从仰拱顶1.5m高度起，每隔2.5m高焊接一根长2m的I18工字钢，左右侧各焊接3根，顶部左右侧距离中线2m位置各焊接一根，整个断面范围内共设置8道工字钢，每根工字钢外漏1.5m，外漏工字钢腹板与翼缘板每隔30cm焊接一道钢板，用于支撑端头模板的钢管斜撑。
　　混凝土浇筑、拆模、养护：混凝土浇注采用泵送浇注工艺，机械振捣密实。由下至上分层、左右交替、从两侧向拱顶对称灌注。混凝土终凝后，原则上强度不低于5MPa（一般为浇筑完混凝土12～18小时）既可脱模，严防过早和过晚脱模，对于Ⅳ、Ⅴ级围岩其二衬是按一定承载结构设计，脱模时混凝土强度不低于设计强度的70%。脱模先拆端模，端模由上往下先拆斜撑钢管，拆掉木楔，取出活动螺栓逐块拆下，台车先收两侧边模，再收顶模，使模板与混凝土脱离。松开台车制动，启动行走装置，将模板台车移至下一循环位置，模板台车行走过程中严防模板与混凝土表面发生摩擦或碰幢。
　　4 结论
　　通过模块化隧道二衬端头模板的设计到施工应用，解决了常规木模板拼凑施工存在的漏浆、刚劲保护层厚度偏差较大。同时使用较为便利，可以多次回收使用，节约安装时间，具有很好的经济性。
　　参考文献：
　　[1]李鸿儒.衬砌台车带铰链式组合端模施工技术[J].工程施工技术，2017（06）：135-137.
　　[2]交通运输部公路科学研究院.公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2017）[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2017.
　　[3]杨志勇.隧道二次衬砌合叶式钢端模施工工艺[J].四川建筑，2014（02）：216-217.
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