单洞隧道围护结构单侧模板工程施工技术

单洞隧道围护结构单侧模板工程施工技术

李志萍

中铁三局集团有限公司运输工程分公司，山西晋中，030600

摘要：针对当前单侧模板施工存在模板抗弯承载力弱、挠度较大的问题，以某铁路建设项目为依托，开展单洞隧道围护结构单侧模板工程施工技术研究。针对基坑开挖跨度较大的段落，加固单侧模板支架；在单侧模板立模前，涂刷脱模剂，立模成型后浇筑混凝土；在混凝土强度符合要求后，拆卸单侧模板，完成工程施工。通过对单侧模板的抗弯承载力、挠度测定数据分析得出，新的施工技术可以有效提升模板抗弯承载力，降低挠度，提高工程整体施工质量。

关键词：单洞；围护结构；工程施工；模板；单侧；隧道；

中图分类号:TU755.2文献标识码:A

0引言

我国建设发展速度逐渐加快，土地资源趋于紧张，基于节约土地资源的考虑，向地下争取更多、更大的建设空间已经成为了一种新常态。在开展隧道建设施工中，经常会采用双面支模工艺[1]。但若遇到施工作业面狭小，施工空间无法满足要求，无法实现双面支模的情况，需要采用单侧模板施工的工艺。事实上，在建筑工程施工中，采用单侧模板的情况较少，即便存在也都是针对特殊部位以及工程量较小的部位。 当前这种施工技术还不够成熟，在实际应用中施工难度大，且容易出现跑模、胀模等问题[2]。对此，为提高该施工技术的适应性，本文下述将开展单洞隧道围护结构单侧模板工程施工技术研究。

1工程概况

依托工程项目为新建国际机场综合交通枢纽环线铁路项目，该项目起止里程DLK59+068.15到DLK64+881，长度为5.813km。本工程在DLK60+126-DLK60+160段隧道主体工程施工方式为钻孔灌注桩+喷混防护的方式，采用Φ1000@1400mm钻孔灌注桩。基坑开挖宽度大于15m的段落基坑中部设置500mm*500mm的钢格构柱，钢格构柱插入Φ1000mm的立柱桩。该段内围护结构间宽度为17m，基坑开挖深度为16m，围护结构内存在两条单洞隧道，每个隧道宽7.2m，高9.35m，隧道主体为C40混凝土，结构外侧为全包防水板，两隧道间为回填混凝土，外侧为围护结构钻孔灌注桩[3]。围护结构内为两个单洞隧道，两单洞隧道间距离为2.5m-3.7m，需进行外模架设，外侧主体边墙紧靠围护结构，无需安装外模板，常规模板加固方式，不能满足现场需求。图1为该工程围护结构简图。

图1工程围护结构简图

围护结构开挖深度较深，该段隧道开挖深度达16米，隧道上部在开挖阶段设置有2道钢支撑，钢支撑间距为4米，施工过程中对于材料下放，物资倒运，模板安装极其不利。本段隧道开挖高度为16米，宽度为17米。相当于一段围护结构内两个单洞隧道，且两单洞隧道施工加固方式需对称布置，以免造成基坑稳定隐患，故两单洞隧道需同步进行施工。鉴于以上施工难点，结合本工程总结形成了本施工工法。

2单洞隧道围护结构单侧模板工程施工

2.1单侧模板支架加固

此段围护结构基坑宽度在17米左右，针对这种基坑开挖宽度大于15m的段落，在基坑中部设置500mm*500mm的钢格构柱，钢格构柱插入Ф1000mm的立柱桩[4]。施工过程中先由原地面进行钻孔灌注桩施工，钻孔至中立柱桩底标高位置，然后将格构柱与钢筋笼连接为一个整体，将格构柱及钢筋笼吊装到位，随后安装导管，灌注混凝土至主体垫层底标高，待混凝土达到设计强度，拆除格构柱固定组件，进行土方开挖，防护横剖面图如下图所示：

图2防护横剖面图

该段围护结构内为两个单洞隧道，根据围护结构特点，两单洞隧道侧墙模板支架，均为一侧需架设外模板，一侧无侧墙外模板，不能采用传统内外模板对拉加固的方式，故施工期间两单洞隧道侧墙单独施工。侧墙模板加固难度大，因此采用两单洞隧道侧墙同步施工，改进加固方式。将原有对拉支撑固定的方式，变化为横向支撑的方式，单洞隧道内部采用盘扣架作为内撑。施工时左右洞同时支撑，同时进行，保证模板支撑体系受力均衡。内外模侧模板采用Q235钢1000*1500*6mm型号钢模板，主楞采用采用双拼14a槽钢，间距60cm，次楞采用50*50*4双拼矩形管，间距50cm，主楞、次楞与面板之间采用构型螺栓加固，纵向间距为50cm，横向间距60cm。使模板受力合理、可靠，保证模板的整体性。主楞采用10#-6000工字钢，间距与盘扣立杆相同，次楞采用100*100mm方木，间距不得大于350mm，面板采用18mm优质竹胶板。

因单洞隧道内模侧模板不具备对拉条件，侧模板加固采用内支撑方式，内支撑加固分为两种形式。其一：在内侧模间设置横向对顶支撑钢管，钢管采用盘扣架立杆，因立杆为承插式连接，具有良好的抗压性能，施工时将盘扣架立杆横放，在横放立杆两侧设置顶托，顶托对顶至侧模板主龙骨上，横向支撑间距布置为50*50。其二：在既有盘扣架支撑体系的横杆上增加横向顶托，施工时在最外侧立杆外增加半截横杆，横杆采用既有60cm长横杆自中间截断，一段与盘扣架立杆采用插销固定，一段安装48顶托，顶托对顶至侧模板主龙骨上，横向支撑间距布置按照既有盘扣架支撑体系布置。

2.2单侧模板立模与混凝土浇筑

立模前，应先清除污垢，并涂刷脱模剂，将台车保持在脱模状态，并将脱模剂涂抹到钢筋表面，防止水泥表面沾上生锈。同时避免在涂刷脱模剂后，在阳光下长期暴晒的模板。台车到达衬砌位置后，收回支架，把门架支撑千斤顶固定在轨道上，然后拧紧。接着，启动液压马达，操纵手摇式换向阀，将垂直气缸提升[5]。将垂直液压缸提升至指定的位置，拧紧平台顶部的垂直起重器。操作手动换向阀把手，将侧向液压缸拉出，将钢板模板平台的侧模板粗化到预定的位置，然后将侧向螺杆安装。最后，关掉马达，前后摆动手动换向阀把手，以减轻压力。调整横向千斤顶，将钢模台的车侧模板置于浇注状态。图3为门架总成。

图3门架总成

在立模成型后，可以进行混凝土的灌浆。在浇注前，为了降低模具表面的黏性，必须在钢模台车的外表上涂上脱模剂，台车液压系统不能有任何渗漏，液压油要干净，操作时要开启压力表开关，时刻注意压力的变化。在经过浇注口封闭的后期，应采用低速挡料，并随时注意浇注口压力的变化，防止浇注完后再用强注料造成模板变形。

2.3单侧模板拆卸工法设计

在浇筑完毕后，需要将水泥固化一段时间，待其强度达到设计要求后，方可进行脱模，模板拆除时的混凝土强度要求遵循表1。

表1模板拆除时所需混凝土强度要求

台车行走时，如果轨道斜率太大，台车在行车中会发生打滑，可以在轨道表面撒一些干燥的细砂，增加粘附力，消除打滑。重复循环立模、混凝土浇筑、脱模、台车行走四个工序，直至钢模台车的全工序。

3施工效果分析

在完成上述施工后，为验证该施工技术是否具备合理性，选择对该单侧模板结构的抗弯承载能力和挠度进行测定。将单侧模板平均分为五个区域，并对每个区域编号为：MB-#1、MB-#2、MB-#3、MB-#4和MB-#5。针对每个区域的抗弯承载能力和挠度分别进行测定。其中，抗弯承载能力可通过抗折抗弯承载力检测仪测定出具体结果，挠度无法直接得出，可依据下述计算公式，通过获取均布荷载、弯曲刚度等参数得到具体数值。

（1）

公式中，表示单侧模板的挠度；表示均布荷载；表示弯曲刚度。根据该工程项目施工质量要求，确定单侧模板的抗弯承载力应当控制在50N/mm2~150 N/mm2范围内，挠度应当小于1.5mm，以此才能够确保整个工程的施工质量符合规定要求。根据这一依据，对五个区域的测定数据分别记录，如表2所示。

表2施工后单侧模板抗弯承载能力与挠度检验结果

从得到的数据可以看出，按照本文上述论述内容完成对该工程项目的单侧模板施工后，模板的抗弯承载能力和挠度均能够控制在规定要求的合理范围内，以此证明本文上述设计的施工技术可行，并且能够有效保证单洞隧道围护结构整体的质量。

4结束语

通过本文上述论述，针对单洞隧道围护结构中的单侧模板工程提出了一种全新的施工技术。新的施工技术改进了两单洞顶板及边墙施工时模板的支撑体系，确保混凝土施工时，模板在不采用对拉方式的情况下，依然能够保证模板体系的安全性和整体性。顶板及边墙的每次浇筑混凝土，能节约现场止水拉杆560余根，节约模板250㎡。利用现场既有的盘扣架，加固模板，方便施工，提高利用率，外侧模板支撑体系利用小坦克进行移动，大大提高工作效率的同时，也解决了由于支撑体系影响吊车施工吊装模板的问题，两单洞同时施工，加快了模板的推进，加快现场施工进度，具有良好的经济效益。

参考文献

[1] 孙学红,刘四海. 建筑工程中模板工程施工技术的应用解析——以某工程为例[J]. 中国住宅设施,2022,(11):88-90.

[2] 梁图强,郑孝俊. 分析模板工程施工——例谈灵璧县罗河花园小区项目[J]. 中国住宅设施,2022,(11):103-105.

[3] 张光映. 探讨建筑工程模板工程施工技术措施——以枞阳县卫健系统三个医院建设项目EPC总承包为例[J]. 中国住宅设施,2022,(10):46-48.

[4] 李岩. 高层住宅地下室模板工程施工技术及质量安全控制要点[J]. 江西建材,2022,(01):153-155.

[5] 蔡家齐. BIM技术在高大模板工程施工管理中的应用研究[J]. 南昌航空大学学报(自然科学版),2021,35(04):82-85.