明洞衬砌一体化外模研究与应用.pdf

云南水力发电YUNNAN WATER POWER241第 39 卷第 8 期0 引言曹郭庄明洞隧道全长 100 m，为双线隧道，隧道位于直线上，采用明挖法施工，拱墙衬砌采用液压整体式衬砌台车作为内模，一体化外模作为外模。传统的明洞拼装模板错台较多，外观质量难以保障，而采用一体化外模施工，外观质量较好，无错台，且施工效率高，可反复周转使用1。1 拟解决的问题目前，明洞衬砌施工一般采用钢筋架立筋固定安装外模，拼装接缝错台大，安装困难，外轮廓线不易控制，外观质量不易保证，且极易出现个别部位衬砌厚度不足的情况2。2 解决措施及方案在与一线作业人员沟通交流中，详细了解传统明洞拼装模板施工技术存在的困扰和难点，找到问题的症结所在，结合工地现场实际情况3，优化明洞模板施工工艺，解决传统明洞拼装模板施工周期长、材料损耗量大、安装不牢固、施工后混凝土外观质量较差等问题4。通过采用提前制作一体化外模，直接拼装的方式，不仅大大提明洞衬砌一体化外模研究与应用左晶晶，王磊（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）摘要：传统的明洞外模施工局限性较强,存在周期长、材料损耗量大等问题，且混凝土成型后的质量难以得到保证。鉴于此,以潍烟铁路明洞衬砌施工为例，结合现场实际情况，适时与施工一线进行沟通，总结经验，衬砌外模由传统的模板安装方式，改为一体化外模进行拼装，可以节省人工，缩短施工时间，同时提升施工效率和施工质量。此措施不仅能指导潍烟铁路明洞衬砌施工，还可以推广至类似结构的施工，为未来类似工程的施工以及规范的编制提供理论和技术储备。关键词：明洞；外模；研究与应用；一体化外模拼装中图分类号：TU755.2文献标识码：B文章编号：1006-3951(2023)08-0241-03DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2023.08.057Research and Application of Integrated External Formwork for Open-pit Tunnel LiningZUO Jing-jing，WANG Lei(POWERCHINA SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 14 CO.,LTD.,Kunming 650041,China)Abstract:The traditional open-pit external formwork construction has strong limitations,such as long cycles and high material loss,and the quality of concrete after forming is difficult to guarantee.Therefore,this paper takes the lining construction of the Weiyan Railway open cut tunnel as an example,combined with the actual situation on site,to summarize experience.The traditional installation method of lining external formwork has been changed to integrated external formwork for assembly,which can save labor,shorten construction time,and improve construction efficiency and quality.It can not only guide the lining construction of the Weiyan Railway open cut tunnel,but also be extended to the construction of similar structures,providing theoretical and technical reserves for the construction of similar projects and the preparation of specifications in the future.Key words:open-pit tunnel;external formwork;research and application;integrated external formwork assembly收稿日期：2023-06-06作者简介：左晶晶（1992-），男，辽宁沈阳人，助理工程师，主要从事铁路工程施工技术管理工作。*242云南水力发电2023 年第 8 期高了施工效率，确保了施工质量，还具有较好的社会和安全效益。一体化外模的技术原理、操作流程如下。2.1 一体化外模研究为确保明洞施工质量、安全、进度达到预期效果，设计一款具有周转方便、浇筑灵活、造价低并能显著提高混凝土浇筑质量的模板迫在眉睫。1）通过 CAD 中直接计算明洞外轮廓线、弯段计算、弯弧角度，画出设计图。2）根据设计图所计算的弯弧角度加工 10 号槽钢，将加工好的槽钢按 5 排放置，间距 24 cm，并用22mm 钢筋焊接固定。使用切割机切割镜面木模，每块镜面木模 6 m1.22 m，将加工好的镜面木模使用自攻螺丝固定在外模槽钢上。3）使用前对照钢模台车对拉孔的位置在外模上提前打孔，使用采用吊车吊装到位，使用对拉螺丝进行固定。首块外模安装完成后，开始第 2块外模安装，相邻外模用16mm 螺栓紧固，以此类推直至单个断面安装完成。原理图见图 1。将主筋从拱座基础段环向顺接至耳墙（衬砌）基础面，2 m 1 道，做外模拉锚；与原基础上的接茬钢筋连接牢固5。2）拱部模板定位采用原绑扎钢筋的定位钢筋，外漏至少 0.5 m，在外层主筋上预留 7.5 cm 保护层，做整环保护层定位钢筋 2 m 1 道整环顺接。3）所有定位钢筋在焊接的过程中，应连接牢固，在搭接长度不足时，必须采用邦焊接头，在与拱座钢筋连接时，22mm 定位钢筋需与 2 个拱座钢筋焊接牢固。4）边墙墙身段外模加固采用14mm 对拉筋加固，模板背面采用42mm 钢管蝴蝶卡加固，14mm 对拉筋焊接在拉锚钢筋上，焊接牢固，在边墙墙身段每个节点设横向钢管、纵向钢管各2根，蝴蝶卡对拉筋连接牢固。5）拱部段外模固定于已成型的定位钢筋上，外模连接平整，背面采用22mm 的钢筋背拱整环焊接成型，固定牢固6。3 应用效果明洞采用一体化外模进行施工，缩短施工时间约 1 个月，节约了人工费及材料费7，且明洞外轮廓线顺直，无拼装接缝错台，混凝土外观质量较好8-9。4 结束语若采取传统的施工技术，对人工、材料、机械使用消耗较大，从而增加施工成本，通过对优化后的模板施工进行对比分析10。1）增加了模板安装过程中的安全保障，提高了外模安装的效率。2）改进了工艺工法，提高了施工效率，节约了人力资源成本。3）通过外模的改进，外观质量得到提升，错台、漏浆等常见质量缺陷得到解决。4）重复利用率高，镜面模板达到使用频次后，直接拆除更换新模板，方便快捷，且槽钢在一定使用频次后，仅需校准即可继续使用，经济实用性高。5）由传统的模板安装方式，改为一体化外模进行拼装，可以节省人工，累计缩短施工时间约 1?图 1 原理图2.2 施工应用2.2.1 衬砌台车固定1）台车定位借助测量仪器将隧道衬砌中心线测出，并用钢钉钉点做好标记，核实台车中心线与衬砌中心线的偏差后进行调整，直至两中心线重合。2）用水平仪测出衬砌台车中心顶面的标高，算出与衬砌中心顶面标高的差值后调整高度。分别测出左右 2 个脚点的方位，与设计方位对比，找出差值后进行调整。将台车的支撑螺旋杆全部撑开并扭紧，每根螺旋杆必须都由专人负责检验，以防松动。2.2.2 外模加固1）衬砌钢筋环形骨架绑扎成型后，绑扎牢固、左晶晶,王磊 明洞衬砌一体化外模研究与应用243个月11-14。人工：若采用传统组装模板，需增加5人，工资按照200元/人，305200=30 000元；材料租赁费：主要为脚手架租赁费，按照每吨脚手架100元/d租赁费计算，2010030=60 000元；综上所述大约节省人工费及材料费 9104元。通过对该工装研究，不仅能指导潍烟铁路明洞衬砌施工，还可以推广至类似结构的施工，为未来类似工程的施工以及规范的编制提供理论和技术储备。参考文献：1崔海宾.黄土隧道大挖方段明洞拱墙衬砌快速施工技术J.工程机械与维修，2021,（3）:160-1612 尤楠.浅谈高速铁路明洞连续施工技术 J.低碳世界，2017,（8）:193-194.3陈桂林.某铁路隧道明洞衬砌加固安全性分析J.建筑安全，2023，38（1）:44-47.4 陆泽西.覆土回填时明洞衬砌在荷载结构模式下内力特征分析 J.四川水泥，2021,（3）:255-256.5罗勇，徐湉源，于丽，等.高速铁路高填方双层衬砌明洞施工工序J.铁道建筑，2016,（9）:62-65.6 丁喜红，郭志强.隧道明洞整体式无拉杆衬砌钢外模施工 J.公路，2015，60（6）:268-272.7 刘运高,冀兰叶,赵亚飞.常见建筑模板的对比分析研究 A.2022年工业建筑学术交流会论文集C.2022.8 金钱华.一种大型轻便化快速安装及拆卸式钢模板 J.建筑施工，2022，44（6）:1265-1268.9褚云朋，钟燕，孙鑫晖，等.大型混凝土洞体钢模板支撑结构承载性能试验研究J.建筑结构，2022，52（8）:99-104.10陈高昂，王松，杨飞，等.隧道衬砌台车模板自动清理与涂膜一体化系统设计研究J.煤矿机械，2022，43（12）:17-19.11王立国，蒋友福，向玉章.组合钢模板全圆断面隧洞衬砌施工技术J.水利建设与管理，2020，40（7）:35-39.12罗小涛，齐平和，李亚军.混凝土大块钢模板光面效果措施分析J.水利建设与管理，2020，40（9）:39-41+66.13栾纯立，王平峰，赵菲.地铁运维区间保护区明挖隧道施工技术J.云南水力发电，2022，38（10）:65-70.14王雪娜，于水，方元，等.组合定型钢模板在小断面、长隧道衬砌中的应用J.云南水力发电，2017，33（S2）:120-123+127.