防排水施工是隧道施工至关重要的关键工序，隧道建成移交后二衬漏水现象时有发生，给运营带来较大的干扰。根据现场施工情况，对衬砌环向止水带安装质量进行了工艺方面的研究，研制一套衬砌台车端头定型钢模板，有效地克服了止水带安装质量问题，同时提高了施工工效。
1 工程概况
张唐铁路隧道防排水设计目标：衬砌不漏水，安装设备孔眼不渗水，二次衬砌的施工缝每10m一道（或与衬砌模板台车衬砌段长度一致），环向施工缝防水采用中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条。止水带埋设位置应准确，安装牢固，不得有扭曲变形现象，止水带部位的混凝土应进行充分的振捣，确保混凝土充分密实，严禁振捣棒触及止水带。
2 原设计情况
衬砌环向止水带原设计采用钢筋弯卡固定，衬砌台车的端头模板采用木板加工拼装，施工中难以保证中埋式止水带安装质量，一是安装的位置难以保证；二是预留长度难以保证。
3 施工工艺
以张唐铁路李家营隧道施工为例，经过数次现场研究实验，根据模筑混凝土浇筑和二衬施工工艺要求，研发了一套衬砌台车端头定型钢模板及仰拱纵向止水带安装夹具，较好地解决了环向中埋式止水带和纵向止水带安装质量难题。
3.1 衬砌台车端头定型钢模板设计和制作
根据隧道断面图纸设计和已经投入使用的衬砌台车图纸，按照台车模板R1、R2、R3、R4不同半径位置分七个单元设计小块组合模板，R1位于台车端头拱顶位置，R2、R3、R4在台车两侧对称布设。整套端头模板共由28块组成，以R2位置为例介绍端头钢模板的设计。该块模板切线长90cm，夹角为8.93度，由13个部件组成，总重量为46.52kg。模板设计平立面图见图1和图2。
图1 端头定型钢模板平面图
图2 端头定型模板立面图园林垃圾桶
3.1.1 面板
面板由内圈面板和外圈面板组成，根据台车模板的半径确定内外圈面板的弧度，内圈面板宽18.5cm，背面由一块弧板和四块三角板焊接加固，同时在两侧边缘焊接两块交接耳板1和交接耳板2，与台车和外圈面板连接；外圈面板宽13.5cm，背面由一块弧板和四块三角钢板焊接加固，同时在内圈侧距边缘5cm面板焊接一方钢(1x3cm)，作为遇水膨胀止水条预留槽，边缘焊接两块交接耳板1，与内圈面板螺丝连接，当开挖轮廓大于设计时使用木条填堵，外侧边缘打两个螺栓孔，与角铁连接固定木条，内外圈面板中间为安装止水带预留1cm缝隙，面板和弧板均采用6mm的钢板加工而成，交接耳板采用12mm钢板加工而成。
3.1.2 支撑架
气路接头 支撑架采用12工字钢，长度80cm，一端与台车可焊接或螺栓连接，另一端焊接交接耳板与丝杆连接，主要起支撑和固定面板的作用。
3.1.3 丝杠及夹耳
丝杠采用φ60x4mm无缝钢管和φ40x155（Tr40x4）丝杠、φ60x55（Tr40x4）丝母组成，一端与支撑架交接，另一端与夹耳交接，夹耳由12mm、16mm的钢板焊接，等面板合上后夹定到内外圈弧板上，紧固丝杠，固定该块端头模板，一块定型钢模板的材料及用量见下表1。
3.2 端头模板安装及止水带固定
3.2.1 面板安装
将衬砌台车边缘预留3cm做好标记，安装时小块组合模板的下边缘与之对齐，同时定位好交接耳板3位置的位置，交接耳板3与台车焊接固定，与小块组合模板螺栓连接。螺栓不但起到翻转轴承作用，同时可以在安装好止水带合上模板，拧紧螺栓，确保模板位置固定。小块组合模板从台车顶部中间开始向两侧对称焊接安装。
3.2.2 支撑系统安装
羽毛球发球机 每块组合模板由1根丝杠和1根支撑架固定，支撑架垂直焊接在台车上，丝杠与支撑架和夹板利用销钉连接，在安装好止水带后拧紧丝杠将小块组合模板顶固。同时将相邻的小块模板用螺栓或是销钉串联。
3.2.3 止水带安装
将止水带按照设计长度焊接好后悬挂在台车边缘，先从顶部开始安装，每块组合模板范围的止水带安装一个钢筋弯卡，确保浇筑混凝土时止水带不被挤倒。依次安装并固定小模板，最终将端头模板串联起来。
图3 止水带安装完成
3.2.4 模板封闭
由于开挖轮廓与设计存在偏差，部分二衬厚度大于35cm，小块模板不能抵到初喷基面上，按空隙的大小加工木板条，利用小块模板外侧的角钢固定，确保端头模板密封。
4 应用效果比较
液化气燃烧器
4.1 传统木模
木模施工的主要困难是安装固定止水带。由于隧道拱墙是曲线的，固定止水带时一半止水带要埋进混凝土中，这样就必须将另一半止水带弯成与二衬挡头成90°角，造成止水带在环向刚度增加，在空间上相当于将止水带用人工双向扭曲，施工、操作十分不易，整个木模板安装需要4个人8小时，工人劳动强度大。因止水带全部在模板内部，如果工人疲乏、马虎或是责任心不强，技术较差，拆模后止水带经常会出现为位置不正、埋深超标、止水带被压倒、没有埋入混凝土中等问题，严重降低止水带的防水作用，给隧道运营留下较大的质量隐患。木模好处是轻巧、加工、安装比较容易，由于木模在二衬台车挡头肋板上顺径向活动范围大，所以只需要将30cm左右宽的木板锯成100cm左右长的木模即可在二衬挡头模的任一处使用，从墙脚向拱顶依次安装，两块木模重叠处安装一个止水带钢筋定位卡具。
4.2 定型钢模板黑纸白字
二衬止水带定型钢模板完全克服了传统木模固定止水带的质量通病，将木模固定止水带时的双向扭曲变成一个面的弯曲，大大降低工人劳动强度，安装便捷、省力，止水带有一
半外露，安装质量一目了然，保证了止水带的安装质量，对工人的技术要求降低，只要按照步骤合上模板，就完成了止水带和端头模板的安装。缺点是加宽木模在二衬止水带定型钢模板上顺径向活动范围小，每次的加宽木模均需要根据初喷混凝土面量身定做，木模板浪费大，但好在加宽木模可以使用边角料，成本增加不多。两种止水带安装工艺耗费工时基本一样。
5 结束语
该套定型钢模板一次性投入，与二衬台车形成一体，大大缩短了台车就位和安装止水带等浇筑混凝土前的准备工作时间，节省了人力物力，提高了二衬施工的功效，保证了二衬施工防排水的质量，对隧道施工增添一道质量保障，在我标段的所有施工洞口二衬台车都安装了该类型的端头钢模板，整体提高隧道施工质量。但该工艺在隧道长度小于500m时，使用二衬止水带定型钢模板显得不够经济。
作者简介：
朱劲伟，出生年月：1981.3.29，男，籍贯：河北省保定市徐水县，现职称：助理工程师，学历：本科 研究方向：土木工程
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议