馮海洋

（中鐵十二局集團第三工程有限公司，山西太原 030024）

1 工程概況

寶蘭客專渭河隧道全長10016m，其中含明洞165m，為單洞雙線隧道，基本尺寸為寬23.42m、高9.46m。襯砌部分采用的是C35 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，按60cm 的厚度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置；明洞的最大埋深為7.5m，該部分采用的是大開槽明挖方法。根據(jù)防護要求，坡面處設(shè)置長為2.5m 的φ25mm 砂漿錨桿，緊密掛設(shè)8mm 鋼筋網(wǎng)，組織C25 混凝土噴射作業(yè)，形成防護結(jié)構(gòu)。

2 施工方案的對比分析

2.1 主要方案

方案一：內(nèi)模用襯砌臺車定位，按要求加工鋼筋并將其安裝到位；外模材料為小型鋼模板或小木板，將該部分與鋼筋連接，構(gòu)成具有完整性且可以全面包裹混凝土的封閉環(huán)形模具。經(jīng)分析，此方案存在諸多局限之處，其施工周期較長、材料損耗量較多且不利于混凝土外觀質(zhì)量的控制。

方案二：內(nèi)模施工方法同方案一，此處不再贅述；外模為門架結(jié)構(gòu)，適配合適尺寸的軌道門架，將頂模和側(cè)模鉸接形成完整的外模結(jié)構(gòu)；支模與拆模兩大環(huán)節(jié)均由液壓千斤頂參與其中。經(jīng)分析，此方案的應(yīng)用優(yōu)勢在于施工周期較短，全程模板利用率較高，混凝土成型后外觀質(zhì)量較佳，但在隧道工程中缺乏可行性，具體至本隧道中，雙洞分離間距僅為1.20m，為滿足施工要求，需適配外模整體軌道門架，其尺寸較大，而現(xiàn)場難以滿足該裝置所提出的空間要求，因此也缺乏可行性。

從施工進度、工藝特點以及投入費用三個角度切入，對前述兩種方案展開對比分析，具體內(nèi)容如表1 所示。

2.2 施工方案的選定

內(nèi)模施工采用的是襯砌臺車定位，根據(jù)要求加工鋼筋并安裝；外模部分采取的是無拉桿鋼模板與龍門吊聯(lián)合作業(yè)的方法。該施工方案可以有效縮短施工時間，并且質(zhì)量得到保證，模板的整體性較好，施工可控性較佳，彰顯出顯著的綜合應(yīng)用優(yōu)勢。因此，該隧道明洞施工采用的是整體式無拉桿襯砌鋼外模施工的方案。

3 龍門吊、外模的制作

3.1 龍門吊制作

軌道間距29.00m，凈高12.00m；主梁采用的是桁架結(jié)構(gòu)，以標(biāo)準(zhǔn)貝雷架為基礎(chǔ)單元，經(jīng)拼接后制得；兩側(cè)支腿所用材料為φ325mm×8mm 的鋼管；其他方面適配的是電動葫蘆。

（1）吊重。單塊模板的基本參數(shù)為：重14t、沖擊系數(shù)1.25，最大吊重按25t 考慮。

表1 隧道長明洞整體式無拉桿襯砌鋼外模方案比選

（2）龍門吊凈寬。隧道雙洞寬度25.42m，龍門吊凈跨度為29m；根據(jù)襯砌外側(cè)和龍門吊內(nèi)側(cè)的位置特點得知其安全距離為1.79m，可以給模板的裝拆工作提供充足的空間，無作業(yè)干擾問題。龍門吊模板的高度為8.25m，據(jù)此進一步確定龍門吊的凈高度，即12m。

3.2 外模設(shè)計及制作

3.2.1 外模設(shè)計

拱部采用的是半圓拱結(jié)構(gòu)，半徑6030mm；底部矮邊墻的尺寸為高700mm、寬680mm。模板頂部有寬度為2m 的開口，相鄰兩模板間采用絲桿栓接的連接方法。

3.2.2 外模制作

外模所含材料包含面板、縱（橫）向桁架、縱檁等結(jié)構(gòu)，以設(shè)計要求為準(zhǔn)提前在指定工廠制作成型，通過質(zhì)量檢驗后再運至現(xiàn)場[1]。其中面板選用的是Q235 鋼板，厚度8mm；縱向桁架為10cm×15cm 的型鋼，環(huán)向間距25cm，經(jīng)焊接后與面板形成穩(wěn)定連接的關(guān)系；橫向桁梁所用材料為I16 工字鋼，按1.5m 的間距依次設(shè)置，待縱向桁梁施工完成后與之焊接于一體；縱檁材料為I20 工字鋼，按2m 的間距依次設(shè)置，該部分則與橫向桁梁焊接。

3.2.3 外模安裝

外模施工中，啟用龍門吊設(shè)備，單塊整體吊裝到位；矮邊墻施工階段，根據(jù)設(shè)計圖紙測放模板的安裝位置，利用千斤頂頂升鋼模，待其高程等位置信息均無誤后鎖緊千斤頂，用于穩(wěn)定模板。對于未澆筑混凝土的一端，容易出現(xiàn)模板擠壓保護層墊塊的情況，因此在襯砌模板內(nèi)模臺車處設(shè)置60cm 長的限位鋼筋，通過此方式使模板緊靠限位鋼筋[2]；對于已經(jīng)澆筑的一端，則應(yīng)當(dāng)與混凝土形成搭接的關(guān)系，為維持穩(wěn)定，要求搭接長度達到15～20cm。兩側(cè)模板均安裝完成后在模板頂部用可調(diào)絲桿栓接，具體如圖1 所示。經(jīng)拼接作業(yè)后詳細檢查模板中線、模板表面平整度等，確保無誤。

圖1 模板頂部栓接（單位：mm）

3.3 工作窗口的設(shè)置

外模帶工作窗口，每塊模板共設(shè)置9 個，分3 排，各窗口的尺寸均為45cm×50cm。具體有：模板底邊向上2.0m 設(shè)置第1 排，向上3m 設(shè)第2 排，在該部分預(yù)留合適尺寸的管線；此后再向上2m，完成最后一排的設(shè)置工作。

3.4 混凝土澆筑

模板定位、封頭模安裝兩項工作均落實到位后進入混凝土施工環(huán)節(jié)，逐排澆筑，每完成一排澆筑后隨即關(guān)閉該處的窗口，按此方式依次類推。混凝土澆筑遵循的是分層的原則，左右側(cè)交替澆筑，單層厚度不宜超過100cm，兩側(cè)高差以50cm 以內(nèi)較為合適。澆筑作業(yè)應(yīng)具有連續(xù)性，盡可能避免中途停頓現(xiàn)象，若間歇時間達到1.5h 以上，則需按施工縫加以處理。

3.5 拆模

隨混凝土的逐步凝固，待其強度滿足要求后進入拆模環(huán)節(jié)。首先，拆除對象為封頭模板和矮邊墻底部外模頂桿，適當(dāng)調(diào)整絲桿，確保模板與混凝土兩部分可相互分離，再拆除無須使用的對拉栓接絲桿，運行龍門吊，利用該裝置將模板吊裝至指定位置[3]。

3.6 施工注意事項

為了保證施工整體質(zhì)量，在施工過程中需要注意以下幾點事項：

（1）嚴(yán)格控制鋼筋保護層的厚度。在混凝土澆筑過程中，若速度過快速則容易影響鋼筋骨架的穩(wěn)定性，使其出現(xiàn)向上拱起的現(xiàn)象，該部分的保護層厚度不足，嚴(yán)重時有露筋的可能。因此需精準(zhǔn)控制混凝土澆筑速度，并加強對鋼筋保護層厚度的檢測。

（2）密切關(guān)注模板的撓度變形情況，若存在異常則及時查明成因，采取針對性的處理措施，盡可能減小不良影響。

（3）模板拼縫處錯臺，可以針對拼縫處采取焊接處理措施；以焊縫的實際情況為準(zhǔn)，適當(dāng)打磨，提高其平整度，以便構(gòu)成具有完整性與穩(wěn)定性的整體式大模板[4]。

（4）在調(diào)整模板的高程時，可利用千斤頂精細控制調(diào)整量，動作應(yīng)具有同步、均衡的特點。

（5）在千斤頂?shù)纳颠^程中，需根據(jù)實際情況適當(dāng)加設(shè)或抽出保險墊木；及時檢測構(gòu)件底面與保險墊木間的距離，該值應(yīng)在5cm 以內(nèi)。

4 結(jié)語

綜上所述，在本文所提的隧道明洞施工中，采用的是業(yè)內(nèi)較為前沿的整體式無拉桿鋼外模襯砌工藝，實際結(jié)果表明，混凝土成型質(zhì)量良好，無內(nèi)外部質(zhì)量問題，由此間接說明該方法具有可行性，可為類似工程提供參考。