隧道二衬合页式钢端模工艺.docx

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隧道二衬合页式钢端模工艺

二次衬砌合页式钢端模施工工艺

1工艺概况

高速铁路隧道二衬施工缝防水具有质量标准高、影响因素多、控制难度大等特点,是整个防水系统中最薄弱的环节。

传统工艺中二衬台车端模采用木模拼装，止水带采用钢筋弯卡固定，成型后的效果不尽理想；木端模缝隙大，在浇筑砼过程中漏浆严重造成二衬环向施工缝处砼易不密实，环向止水带在砼浇筑过程易扰动，施工缝防水效果不理想，极易造成后期不同程度的渗漏水现象，对电气化铁路的运营带来较大的隐患，同时渗漏水处理亦是地下工程面临的难题之一。

针对诸多问题，在施工中通过改进二衬封端工艺，利用定制弧形钢模板翻转法封端的二衬合页式钢端模，模板缝隙严密，大大的提高了环向施工缝的防水效果。

2工艺特点

2.1传统工艺的优缺点

优点：

传统工艺利用木端模，装拆方便，适用性强；

缺点：

传统工艺利用木端模封端后缝隙大，容易造成水泥浆液流出导致环向施工缝处砼松散；从木端模缝间流出的浆液易对前方仰拱边墙造成污染，清理难度大；木端模封端加固不牢固易“爆模”；采用钢筋弯卡固定的止水带容易扭曲，安装定位不易控制；采用木端模周转使用次数较少，每次切割损耗较大。

2.2改进后的合页式钢端模的优点

优点：

合页式钢端模利用定制弧形钢模板翻转法封端，模板缝隙严密；合页式钢端模铰接在衬砌台车模板的边裙上，通过铰接保证翻转，利用钢支撑及丝杆加固，保证了封端的加固质量，利用内外层弧形钢端模夹固中埋式止水带，保证了止水带安装的平顺度和外露宽度；内外层弧形钢端模均采用铰接连接，安装、拆除均采用翻转，无需拆除倒运；采用合页式钢端模周转使用次数较多。

缺点：

对工人操作熟练程度要求较高，对初支轮廓平顺度要求较高。

3适用范围

 适用于各类隧道二次衬砌端模及环向止水带安装施工。

4主要引用标准

《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）

《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）

5施工方法

根据隧道设计半径及衬砌厚度，利用工字钢弯曲至设计弧度并焊接5mm钢面板作为内、外层弧形端板，内、外层弧形端板采用铰结连接形成合页式钢端模，利用钢支撑及丝杆加固，钢端模与初支基面间隙采用调节木板封堵，利用内、外层模板上固定环穿入钢管，辅以木楔子加固，实现衬砌堵头模板密封。

止水带设置在内、外层弧形端板之间，实现止水带平铺。

见附图1。

图1合页式钢端模构造

6工艺流程及操作要点

6.1施工流程

台车走行定位→安装背贴式止水带→翻转钢端模、安装中埋式止水带→加固钢端模→处理钢端模与初支间隙→浇筑二衬砼→拆模进入下一循环

6.2合页式钢端模组成

合页式钢端模由加工成型的25节内外层钢端模（每节长100cm）、加固用钢支撑、销钉、丝杆、钢套管、调节木板组成，具体见下图2、图3、图4、图5。

图2合页式钢端模图一

图3合页式钢端模图二

图4合页式钢端模三

图5合页式钢端模4

6.3施工方法

6.3.1台车走行定位

测量放样完成后，走行衬砌台车，调整至设计断面。

6.3.2安装背贴式止水带

衬砌有结构钢筋段，利用结构钢筋将背贴式止水带固定至防水板表面；衬砌无结构钢筋段，采用单独设置一根环向钢筋将背贴式止水带固定至防水板表面，钢端模翻转完成后可将该环向钢筋拆除。

详见附图6。

图6安装背贴式止水带

6.3.3翻转合页式钢端模、安装中埋式止水带

首先由拱顶正中一块钢端模开始，将中埋式止水带悬挂在台车边缘，翻转内层弧形钢模，将中埋式止水带平顺的置于内层弧形钢模顶面，翻转外层弧形钢模，安装丝杠支撑钢端模；然后按照上述方法左右对称翻转钢端模、安装中埋式止水带，直到安装完成，具体操作详见附图7、附图8。

图7翻转合页式钢端模（拱顶部位，过程中）

图8翻转合页式钢端模（拱顶部位，安装完成）

6.4.4加固钢端模

利用调节丝杆加固内外层钢端模，每节合页式内外层弧形钢端模用2根丝杠和2根钢支撑加固支撑，丝杆与钢支撑和钢端模间采用铰接连接。

6.4.5调整钢端模与初支间隙

由于实际开挖轮廓与设计轮廓存在偏差，部分二衬厚度大于设计厚度，致使外层钢端模不能完全抵到初支基面上，按间隙大小加工木板条塞紧，利用模板上耳环穿入钢管，辅以木楔子固定木板条，确保端头模板密封，详见图9、图10。

图9合页式钢端模用丝杆加固完成，用调节木板调整钢端模与初支间隙

图10采用钢套管加固调节木板

6.4.6浇筑二衬砼

6.4.7拆模进入下一循环

待混凝土强度符合拆模要求后，先松动固定钢管，去掉调节木板，然后松动丝杆翻转外层钢端模，使之脱离砼面；最后再翻转内层钢端模。

拆模完成后对钢端模进行打磨涂油，为下档衬砌施工做准备，详见附图11。

图11拆模完成后效果图（拱顶部位）

7劳动力组织

7.1隧道衬砌合页式钢端模安装施工人员

钢筋加工制安施工人员配置表1

序号

工种

数量

备注

1

模板工

5

7.2隧道衬砌合页式钢端模安装施工人员要求

负责隧道衬砌合页式钢端模安装施工的人员必须是经过培训，考试合格，富有经验的工人，并且要求其具备较高的质量意识。

8质量控制

8.1易出现的质量问题

（1）止水带原材不合格

（2）中埋式橡胶止水带埋设不居中

（3）模板安装不牢固

8.2保证措施

8.2.1针对止水带原材不合格，采取如下措施：

（1）选择优秀的供应商。

通过多方市场调查，选择具有稳定的供货能力、服务良好、质量信得过的企业作为钢筋原材供应商，而不应该把价格因素作为唯一的衡量标准。

（2）严格材料进场报审制度。

任何一次材料进场必须先向现场监理方申报进场，并查对钢筋合格证与标牌，仔细核对厂标、钢号、炉罐号及规格，检查钢筋外观质量，做到不合格的材料不进场。

（3）严格材料抽样检验，材料使用审批制度。

在监理监督下，按国家现行的有关技术标准和规范的规定，进行现场取样，做到试样（件）具有代表性、真实性、可靠性。

材料检验合格后经监理方审批方可进行加工及绑扎。

做到不合格的材料不使用。

8.2.2针对中埋式橡胶止水带埋设不居中，采取如下措施：

（1）加强操作工人的技能水平及责任心。

（2）中埋式橡胶止水带埋设完成后进行检查，对不满足要求的坚决进行返工。

8.2.3针对模板安装不牢固，采取如下措施：

（1）加强操作工人的技能水平及责任心。

（2）钢模板安装完成后要有足够的刚度、稳定性，对于钢模板安装不够牢固处，应增加临时支撑进行加固，确保在浇注混凝土时不跑模。

9隧道衬砌合页式钢端模安装施工安全措施

9.1隧道衬砌合页式钢端模安装主要安全风险分析

隧道衬砌合页式钢端模安装的安全风险主要有：

机械伤害、物体打击等，如果不做好防范措施，易出现安全事故。

9.2安全保证措施

（1）作业人员身体健康，上岗前必须进行培训，经考核合格后方可上岗作业，特殊工种必须持证上岗。

（2）作业人员应按规定配戴安全帽、安全带、手套等劳动保护用品。

（3）钢模板应按规格、品种分别堆放整齐，安装场地平整，工作台要稳固，照明灯具须加网罩。

（4）多人合作制作安装钢端模时，起落、转、停动作要一致，人工上下传送钢端模、物件不得在同一垂直线上。

（5）安装钢端模时需用的小型施工工具要放入工具袋中，用绳索提放进行上下传递，严禁抛掷。

（6）临时堆放在现场及钢端模安装平台上的钢端模堆放应适量、分散、稳妥。

（7）隧道中场地空间有限，施工中注意来往车辆。

10环保措施

拆除时的钢模板要统一存放在规定地点，排放整齐。

11应用情况

采用隧道衬砌合页式钢端模施工。

图12合页式钢端模使用后效果图一

图13合页式钢端模使用后效果图二

12效果评价

采用合页式钢端模工艺，提高了隧道衬砌环向施工缝的施工质量，保证了止水带的安装质量，能够有效预防在后期二衬环向施工缝位置渗漏水等病害处理的风险。

采用合页式钢端模工艺，铰接翻转减少了拆除后模板上下倒运的工作，减少劳动强度。

钢端模周转寿命长，减少了木材的浪费。

按照铁路双线隧道拱墙衬砌全环30m，因两侧仰拱预留钢筋影响，下部不能采用钢端模，实际采用钢端模按25m计算，传统木模施工的封端模板需要木板1.25m³，按照衬砌台车12米长，木模循环5次，每立方木板包括运费2500元计算，每一档衬砌需摊销625元，每延米衬砌需摊销52元；合页式钢端模每套2.8万元左右，残值1.1万元左右，净成本1.7万左右一套，按照衬砌台车12m长、钢模循环100次，每一档衬砌需摊销170元，每延米衬砌需摊销14.2元。

相比较之下每延米衬砌钢端模比传统木模减少花费37.8元。