孤山隧道衬砌钢模台车类型选用分析

３８　（河港工程）２ＯＯ２年第一期　孤山隧道衬砌钢模台车类型选用分析　中港二航局航联公司何志敏胡洋　钢模台车是隧道衬砌施工实现机械化的重要设备它与传统的模架相比，具有作业　效率高、劳动强度低、衬砌质量好的优点。根据设备选型及现场施工经验本文就简易钢模台　，，摘要车在焦晋高速公路一标孤山隧道工程中的适应能力、工程成本及工程质量进度进行比较关键词模板台车隧道衬砌　。　ｌ孤山隧道概况　由中港二航局焦晋高速公路项目经理部　施工的孤山隧道由ｌ　、２　左线、２　右线三　条隧道构成。其中１　隧道长度为１３０米．　隧道施工地点远离城区，由焦作至施工　现场有３ｏ多公里，其中２０多公里是崎岖的　施工便道，该便道沿途绝大多数为单车道。　上述不利条件给隧道的施工带来了很大的困　难。　２　左线隧道长为ｌ８５米，右线隧道长为５５０　米。隧道设计为单线双车道，隧道开挖最大　跨度为ｌ２米，高为９米，开挖断面面积９ｏ　多平方米，为大断面交通隧道。　隧道采用新奥法设计和施工，全部隧道　都采用二次衬砌为永久支护，其结构如图ｌ　所示。本文就二次衬砌选用何种模板类型进　行分析。　图ｌ隧道围岩村砌示意图　维普资讯 http://www.cqvip.com

（河港工程）２０Ｏ２年第一期　２衬砌模板类型选择　选择何种村砌模板类型，应根据现场施　工条件，包括工程造价、设备可实施性、隧　道工地地理条件、操作人员的素质等综合因　素选用既满足施工进度要求，又切合实际的　模板类型．这也是本文要重点论述的内容。　（１）钢模台车作业方式可分为平移式和　拆装式。所谓平移式台车，即一部台车只配　一套模板，且模板与台车不能分离，只有在　一段衬砌混凝土灌注完成并达到脱模强度后　才能脱模，整车移至下一段进行衬砌。所谓　拆装式台车（小模板台车），即一部台车配　两套或两套以上模板，当一段混凝土灌注完　后，台车与模板拱架分离，已灌注的衬砌混　凝土由模板、模架拆除转运后，连同台车一　起从前面的模板下面穿过，到新的灌注段再　进行立模和灌注作业。　（２）焦晋高速第一标段２　左线（长　１８５ｍ）、ｌ　右线（长１３０ｍ）、２　右线（长　５５ｏ￣）隧道，由于工作量仅为８６５ｍ，作业　空间狭小，平曲半径小（即弧形弯曲），合　同工期紧，要求台车结构紧凑，故宜采用小　模板台车。　（３）小钢模台车工艺流程　固一圈一匿垂亘　一圈一　ｌ拆模ｌ　３质量分析　（１）定型钢模台车因弧形钢模变形小，　每块的面积大，所以村砌断面规则、标准、　整齐，在隧道顺直和干线长的条件下，可以　提高应有的效率，但隧道变弧能力差，钢模　拆除后，发现隧道上半圆的混凝土村砌表面　非常光滑，而侧拱的下半部分麻面比较多，　在充分振捣的条件下，是不该出现麻面现象　的。造成这种现象的原因是什么呢？　选取一组试验室提供的配合比配料单可　以看出：　３９　材料：焦作普通水泥标号３２．５　，人工　砂，系统碎石最大粒径２０ｒａｍ　拌和机容量：１．５　每次配量：Ｏ．８　混凝土标号：Ｃ２５　坍落度：ｌ８—２０ｃｍ　配合比：水泥：砂：石：水：外加剂＝３８０＂　７８４：１０３４：１９０：１．８５　按有关规范，具有高流动性混凝土料的　坍落度通常在８—１８ｃｍ，掺减水剂的混凝土　坍落度可增大到１０—２０ｃｍ，从调查报告单　可以看出，坍落度取了规范要求的最大值。　这就说明在初凝过程中，混凝土内形成水泡　和蒸发后形成气孔，经振捣，水泡或气孔向　上移动。浇筑的拌合料的高度达到一半时，　在侧拱下半部分，由于钢模为曲线型，使拌　合混凝土封闭，水泡或气泡无法排到大气　中，而停留到混凝土表面，因此形成了麻面　现象。隧道混凝土村砌的上半部分在振捣过　程中，水泡或气泡向上移动到隧道岩面表面　从而排人大气，骨料下移，使村砌上半部表　面光滑。　（２）小钢模台车同样也能达到钢模台车　拱架的刚度，仅贴面钢模为分块组装，有拼　装痕迹，这是不足的一面，但喷砂打磨装饰　涂料后可以消除，混凝土分层浇筑，插入式　振动器分层振捣，钢模拆除后，隧道圆弧规　范，无气孔麻面现象。混凝土成型好的原　因，可通过一标试验室提供的配合比配料单　得知：　材料：焦作坚固水泥标号３２．５　，人工　砂，系统碎石最大粒径５—３１．５ｒｎｍ　拌和机容量：０．７５　每次配量：０．７　混凝土标号：Ｃ２５　坍落度：５—８ｃｍ　配合比：水泥：砂：石：水＝３２０：７０４：　１１２０：１６Ｏ　从报告中可以看出，坍落度取了规范要　求的最小值，由于混凝土在浇筑过程中是分　层振捣，初凝过程中混凝土内形成气泡少，　经插入式振捣器振捣，气泡向上移动，分层　维普资讯 http://www.cqvip.com

振捣，层层排出。试验报告和实际效果可以　证实，小钢模台车在焦晋高速公路第一标　２　左线１８５ｍ隧道试行是成功的，质量符合　设计要求和规范规定。　４成本分析　（１）设备成本分析：定型钢模台车为专　用设备，只适用一种断面，且目前无现货购　买，要指定某专业厂生产，如铁道部门的几　个工程局有些专业加工厂均可加工。目前一　台设备的出厂价在６０—７Ｏ万元之同。而一　台小钢模台车可白行现场加工，价格为十几　万元，可以改造后适应多种断面，因为单块　模板是标准的。　从辅助设备要求看，定型钢模台车必须　配混凝土输送泵，这种泵至少要５０～６０万　元。而小钢模台车可配输送泵，也可人工送　料浇灌，灵活应用。　（２）工程成本分析：从浇注混凝土质量　和工程成本看，使用定型钢模台车配混凝土　泵，必须使用二级配大坍落度混凝土。除要　加外加剂外，单方混凝土使用水泥量必须提　高（一般为３８０公斤），成本要提高较多。　若要提高浇注速度，必须加早强剂，造成混　凝土后期强度降低，而小钢模台车使用干硬　性混凝土（人工上料时），混凝土坍落度低，　不需加外加剂，水泥用量明显降低（单方用　水泥为３２０公斤），也不会出现上面提到的　侧压力过大、坍落度过大和外部振捣器的影　响造成混凝土后期强度降低的问题，以及大　模板拆除时拱部蠕变下沉（早强剂使用不当　及拆模早）等问题。还有一个不可忽视的问　题，大坍落度混凝土的水灰比相对较大，于　缩内应力大，容易产生开裂。　５浇筑进度分析　一台使用可靠的定型模板台车显然浇注　＜河港工程＞２００２年第一期　速度要高于一台小钢模台车，其最高月进度　可达２００—３００ｍ。但若模板台车质量不好，　浇筑速度反而不及后者。液压动力系统由电　机、油泵、过滤器、马达车轮组、操作阎、　液压缸及液压管路组成，如有个别部位出现　故障，就可造成停工。如十七局在焦晋公路　山西境内的隧道使用定型钢模台车时。月浇　筑速度只有４０—６０ｍ，多半是机械故障原因　引起。而小钢模台车月浇筑速度可在８０—　１２０ｍ之间。所以钢模台车浇注进度不稳定　是个大问题，而小钢模台车进度比较稳定，　且小钢模台车还可以与多套模板同时作业来　提高浇注速度。　钢模台车目前出现的问题基本出现在液　压元件及不合理结构上。因为国产液压件不　过关，压力达到中压以上（１００多个压力）　时，元件经常漏洞或爆裂。据统计，约　５０％以上的台车出现这类问题。另外台车结　构不合理，如对混凝土侧压力计算不准确，　施工时造成台车侧柱向内移动，使浇注好的　混凝土作废重浇。　造成模板台车问题的主要原因之一是因　为国内没有统一制作规范标准，加工厂家自　行其是。当然对小锕模台车不能说不存在加　工上的问题（液压元件问题不存在），但出　现问题时容易现场纠正和处理。　６结束语　小模板台车施工技术应用于不同断面隧　道混凝土衬砌施工，其钢模结构稳定，衬砌　断面标准，节约资金，节约空间，我们将总　结经验，进一步改进隧道台车能在不同断面　和特殊环境下的应变能力，这是未来隧道混　凝土衬砌台车发展的方向。