隧道是我國交通運(yùn)輸業(yè)的重要組成部分之一，比較常見的隧道都是修建在山體中，供車輛通行，也有建在水下的隧道，隧道大大縮減了山路的距離，為人們山路行車帶了方便，隧道在施工技術(shù)中也有自己獨(dú)特的特性。

　　《公路隧道》以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”，理論聯(lián)系實(shí)際，開展教育科學(xué)研究和學(xué)科基礎(chǔ)理論研究，交流科技成果，促進(jìn)學(xué)院教學(xué)、科研工作的發(fā)展，為教育改革和社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

　　本文通過對自行設(shè)計(jì)和加工的隧道中心水溝移動(dòng)模架在梧山隧道施工中使用的實(shí)例分析，該方法優(yōu)化了隧道中心水溝施工工藝，實(shí)現(xiàn)了中心水溝一次性整體澆筑完成，從中心水溝移動(dòng)模架在施工進(jìn)度、成本和施工質(zhì)量控制方面所發(fā)揮的作用進(jìn)行了總結(jié)，為類似工程的標(biāo)準(zhǔn)化施工提供參考。

　　關(guān)鍵詞：中心水溝,移動(dòng)模架,設(shè)計(jì),應(yīng)用

　　一、引言

　　傳統(tǒng)的中心水溝施工由于無統(tǒng)一工法規(guī)定，施工方法多種多樣，主要采用木模和組合鋼模施工。工藝循環(huán)多為模板組裝、加固、澆注、拆卸、轉(zhuǎn)場、清潔涂油等，工序繁雜，循環(huán)時(shí)間長，加固支撐費(fèi)時(shí)費(fèi)力，整體性差，作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，文明施工難以保證，且模板成本高，外觀質(zhì)量差。

　　為解決上述弊端，提高質(zhì)量和工效，通過技術(shù)研發(fā)與工地現(xiàn)場實(shí)踐相結(jié)合，成功研發(fā)出了隧道整體移動(dòng)式溝槽模板支架。通過整體式模板支架將原施工工藝中分層、多次、多工序澆筑方式優(yōu)化為移動(dòng)定位、整體澆注和清潔涂油共三道工序，極大的提高了施工工效;同時(shí)由于其整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，操作便利剛性好等特點(diǎn)，基本杜絕了結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量缺陷，使用效果良好。

　　二、工程設(shè)計(jì)概況

　　京福鐵路客專梧山隧道全長8432.68m，隧道進(jìn)出口里程分別為：DK768+149.32、DK776+582。該隧道為雙線隧道，隧道圍巖以Ⅱ級為主，少量Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級圍巖;洞身地質(zhì)以J3n侏羅紀(jì)南園組熔結(jié)凝灰?guī)r為主，青灰色，凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，巖質(zhì)堅(jiān)硬，巖體較完整。本隧道為單洞雙線隧道，設(shè)計(jì)行車速度為350km/h，為全線重點(diǎn)隧道工程之一，工程量大、工期緊，是本標(biāo)段的控制性重點(diǎn)工程。

　　三、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

　　1、結(jié)構(gòu)

　　中心水溝移動(dòng)模架每套施工長度12m，主要由支架系、模板系和定位系三部分組成。其中支架系包括：主縱梁、主橫梁、行走輪等;模板系包括：主模板、擋頭模板;定位系包括：橫向螺桿、豎向螺桿、微調(diào)螺桿等，如下圖：

　　2、特點(diǎn)

　　采用大塊定型鋼模，減少組裝模板的工作量;使用了調(diào)節(jié)螺桿等固定模板，極大的消除了模板工人技能不熟悉對結(jié)構(gòu)尺寸及外觀質(zhì)量的不良影響(一般雜工即可)，既保證結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量，又便于施工組織;通過模架把大塊模板和定位系統(tǒng)組成一個(gè)整體，代替?zhèn)鹘y(tǒng)小鋼模、方木撐零散拼裝施工，并通過機(jī)械牽引將移動(dòng)模架整體移動(dòng)至下一組，勞動(dòng)強(qiáng)度低、速度快;模架制作費(fèi)用低，操作簡單，施工作業(yè)面整潔、文明，施工效率高;減少了傳統(tǒng)方法中的臨時(shí)支撐等材料，使用成本低。

　　四、工藝原理及流程

　　1、工藝原理

　　為確保中心水溝模架整體穩(wěn)定性和剛度，并結(jié)合橫向排水管設(shè)置間距，確定模架總長為12m;通過懸吊系統(tǒng)把模板懸掛起來，左右調(diào)整模板到設(shè)計(jì)的平面位置;擰動(dòng)螺絲帽可上下調(diào)整模板高度，使模板與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致;在模板調(diào)整到設(shè)計(jì)位置后，通過橫向螺桿固定模板與模板之間的相對位置和模板與模架的相對位置;通過微調(diào)螺桿可以對模板位置進(jìn)行精調(diào);模板固定后，一次性整體澆筑砼;待溝槽結(jié)構(gòu)成型脫模后，通過機(jī)械牽引使模架整體移動(dòng)到下一模混凝土澆筑的位置。

　　2、工藝流程及操作要點(diǎn)

　　(1)引排水

　　因中心水溝水流量比較大，施工之前需對其引排，首先在前面堆碼沙袋堵截，采用14米長φ500PVC管引排至后面。

　　(2) 接觸面鑿毛、清洗

　　根據(jù)模架長度，一次鑿毛并清洗1～2個(gè)循環(huán)長度接觸面，確保見新面在75%以上。

　　(3)溝槽邊墻鋼筋安裝

　　按照設(shè)計(jì)安裝溝槽鋼筋，嚴(yán)格控制鋼筋的間距、排距間距，鋼筋的凈保護(hù)層厚度不小于35mm。

　　(4)溝槽模架移動(dòng)、就位、調(diào)整

　　①溝槽模架在上一循環(huán)脫模后，收起模板系統(tǒng)，采用裝載機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)牽引，慢行至下一循環(huán)設(shè)計(jì)位置;

　　②調(diào)整模架位置，通過制動(dòng)固定模架系統(tǒng);

　　③通過懸吊模板的絲桿將模板橫向移動(dòng)至設(shè)計(jì)平面位置，再通過擰動(dòng)絲桿上的螺帽調(diào)節(jié)模板標(biāo)高至設(shè)計(jì)標(biāo)高;

　　④調(diào)節(jié)橫向螺桿固定模板系統(tǒng);通過微調(diào)螺栓精確調(diào)整和控制模板位置。

　　(5)預(yù)埋管道安裝、固定

　　①引出路面預(yù)留的φ100橫向PVC管、φ50橫向PVC管及φ50橫向打孔波紋管，并調(diào)整其位置，使其密貼模板面;

　　②排水管端頭采用土工布封閉，并安裝定位鋼筋固定管位。

　　(6)模架整體加固、封端

　　①為加強(qiáng)模架在澆筑砼過程中的整體穩(wěn)定性，可在模架外側(cè)的底板路面混凝土上植入鋼筋和安裝斜撐加固;

　　②安裝整體封端鋼模，確保溝槽縱向鋼筋的預(yù)留搭接長度;涂刷脫模劑，檢查、報(bào)驗(yàn)等，準(zhǔn)備灌注砼。

　　(7)一次性整體澆注砼

　　①因溝槽斷面小，不能直接用罐車入模，需要用薄鋼板制成分料槽，便于引導(dǎo)混凝土入模，使模內(nèi)混凝土面均勻上升;

　　②混凝土均勻分層澆注，一次成型，坍落度宜控制在14～16cm之間;采用振動(dòng)棒插入式搗固，不得觸及鋼筋、預(yù)埋件等。

　　(8)養(yǎng)護(hù)、拆模、下循環(huán)施工

　　①養(yǎng)護(hù)：砼澆注完成，采用土工膜覆蓋、灑水保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜低于12小時(shí);

　　②拆模：松開定位螺栓和微調(diào)螺栓;用小錘敲擊震動(dòng)模板，使模板與混凝土脫離;調(diào)整懸吊絲桿，使槽內(nèi)兩塊模板一上一下后收攏，提升;

　　③按照以上步驟，準(zhǔn)備下一循環(huán)施工。

　　3、施工注意事項(xiàng)

　　(1)為保證溝槽混凝土保護(hù)層厚度及外觀質(zhì)量，鋼筋安裝時(shí)必須校正并加混凝土墊塊，確保尺寸、位置準(zhǔn)確，防止出現(xiàn)溝槽支架關(guān)模困難及成型混凝土露筋現(xiàn)象發(fā)生;

　　(2)關(guān)模時(shí)必須保證模板鎖死穩(wěn)固、調(diào)節(jié)到位，絲桿支撐到位，模板板縫錯(cuò)臺(tái)不得超過0.5mm，端頭處封堵嚴(yán)實(shí)，避免漏漿;

　　(3)混凝土澆筑時(shí)，必須按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求拌制合格混凝土，同時(shí)注意布料、振搗順序及振搗質(zhì)量，確保混凝土外觀質(zhì)量;灌注時(shí)尤其注意控制好灌注速度，不得過快，避免出現(xiàn)模架跑模、上浮情況;同時(shí)防止將混凝土灑在絲桿及調(diào)節(jié)部位，影響機(jī)構(gòu)正常工作;

　　(4)高程和中線是整體移動(dòng)式溝槽模架施工質(zhì)量的關(guān)鍵，施工前布設(shè)的高程點(diǎn)及中線點(diǎn)允許誤差應(yīng)滿足測量規(guī)范要求，模架調(diào)整到位后應(yīng)嚴(yán)格按測量布設(shè)的點(diǎn)位掛線認(rèn)真檢查，檢查合格后方可澆注砼。

　　五、勞動(dòng)力組織和設(shè)備配置

　　1、勞動(dòng)力組織

　　中心水溝整體式移動(dòng)模架具有機(jī)械化高、操作簡單、勞動(dòng)力需求少等特點(diǎn)，其每套模架的勞動(dòng)力組織如下：

　　人員配置及職責(zé)分工

　　序號人員人數(shù)工作職責(zé)

　　1技術(shù)人員1負(fù)責(zé)施工技術(shù)指向

　　2試驗(yàn)工程師1負(fù)責(zé)混凝土質(zhì)量檢查

　　3質(zhì)檢工程師1負(fù)責(zé)施工質(zhì)量控制

　　4雜工3負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工

　　合計(jì)6

　　2、設(shè)備配置

　　主要機(jī)械、設(shè)備配置如下：

　　表3 主要機(jī)械設(shè)備配備表

　　序號機(jī)械名稱型 號單位數(shù)量備 注

　　1移動(dòng)模架自制套112m長，約2.5t

　　2電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)11Kw臺(tái)1拖動(dòng)模架，選用

　　3裝載機(jī)ZL50C臺(tái)1拖動(dòng)模架，選用

　　3砼攪拌運(yùn)輸車8m3臺(tái)1

　　六、質(zhì)量保證措施

　　1、移動(dòng)模架和模板的剛度必須滿足設(shè)計(jì)要求，防止結(jié)構(gòu)變形;

　　2、嚴(yán)格落實(shí)測量復(fù)核制，確保測量放線準(zhǔn)確無誤;

　　3、每次使用，必須對模板進(jìn)行清潔和均勻涂抹專用脫模劑;

　　4、澆筑結(jié)構(gòu)前，嚴(yán)格落實(shí)“自檢、互檢、交檢”三檢制度，確保結(jié)構(gòu)尺寸、預(yù)埋件設(shè)置等準(zhǔn)確無誤;

　　5、保證混凝土原材料質(zhì)量，同時(shí)嚴(yán)格按照施工配合比拌制混凝土，加強(qiáng)施工過程中混凝土的搗固和分層澆筑的厚度控制;

　　6、加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作，制作同條件養(yǎng)護(hù)試件，試壓強(qiáng)度符合拆模強(qiáng)度值后，確定拆模時(shí)間。

　　七、安全保證措施

　　施工中，嚴(yán)格遵照隧道或地下工程相關(guān)規(guī)范、規(guī)程關(guān)于安全方面的規(guī)定，確保施工安全。同時(shí)，重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：

　　1、模架拼裝過程中，應(yīng)將行走滑輪制動(dòng)，防止模架自然溜滑失控;

　　2、重型材料如大型模板等，盡量采用機(jī)械調(diào)運(yùn)，避免使用人工搬運(yùn);凡多人一起搬動(dòng)大件材料，必須統(tǒng)一指揮，防止重物落地砸傷人員事故;

　　3、絲桿、螺帽的調(diào)整應(yīng)使用扳手等專用工具，嚴(yán)禁赤手操作，以免傷手;

　　4、單套模架前3次使用，以及后續(xù)每使用10次，均需對模架結(jié)構(gòu)完整性和剛度進(jìn)行檢查，若有變形、損壞應(yīng)及時(shí)修理或替換。

　　八、環(huán)保措施

　　施工中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章制度，加強(qiáng)對施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生活和生產(chǎn)垃圾、棄渣的管理和治理，接受相關(guān)單位及部門的監(jiān)督和檢查。

　　九、經(jīng)濟(jì)效益分析

　　采用移動(dòng)式模架施工隧道中心水溝與常規(guī)小鋼模相比，施工質(zhì)量好、作業(yè)簡便、效率高、工費(fèi)成本低。以梧山隧道出口中心水溝施工為例，一套移動(dòng)模架配置3個(gè)雜工8小時(shí)能完成1組(12米長)，與傳統(tǒng)方法相比較可節(jié)約工時(shí)60%。采用該模架，有效提高了結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量，減輕了人員勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了成本支出，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算表

　　項(xiàng) 目計(jì) 算 依 據(jù)效益結(jié)果

　　班組人員常規(guī)施工6人，采用移動(dòng)模架后3人節(jié)約3人

　　人員勞動(dòng)強(qiáng)度按常規(guī)施工，模架相關(guān)材料需人工搬運(yùn);使用移動(dòng)模架后，實(shí)現(xiàn)整體移動(dòng)，速度更快勞動(dòng)強(qiáng)度明顯降低

　　每循環(huán)時(shí)間使用前10小時(shí)，使用后8小時(shí)節(jié)約2小時(shí)

　　效益分析每循環(huán)工時(shí)節(jié)省：6人×10小時(shí)-3人×8小時(shí)=36工時(shí)

　　每循環(huán)節(jié)省費(fèi)用：36工時(shí)×15元/工時(shí)=540元

　　節(jié)省率： 1-(3人×8小時(shí))÷(6人×10小時(shí))×100%=60%節(jié)省工費(fèi)60%

　　十、結(jié)束語

　　京福鐵路客專(閩贛)Ⅷ標(biāo)管段內(nèi)中心水溝移動(dòng)模架目前在梧山隧道出口試點(diǎn)應(yīng)用，通過現(xiàn)場施工效果良好。按照12m/天進(jìn)度指標(biāo)，正常情況下每套模架可達(dá)到336m/月以上施工進(jìn)度，一般隧道投入兩套模架可滿足進(jìn)度需要，長大隧道每作業(yè)面需投入三套。溝槽模架的大量引用和投入，解決了長期以來隧道溝槽施工存在的線形扭曲、外觀質(zhì)量差、結(jié)構(gòu)通縫多、預(yù)埋管道遺漏多等質(zhì)量通病，為高速鐵路隧道工程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和機(jī)械化作業(yè)開創(chuàng)了有利局面。