隧道仰拱移动模架快速施工工法.doc

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1、隧道仰拱快速施工设备及施工工法1．前言在当前隧道施工中，常因没有理想的配套设备和施工工艺，仰拱施工的质量和进度难以保障，成本也较高。进而影响了防水系统、二衬等后继工序的结构衔接质量和进度，隧道仰拱施工成为制约隧道快速施工的控制性工序。为了加快隧道仰拱及填充混凝土施工进度，保证安全、提高质量，降低工程成本，改善文明施工形象，指挥部联合相关单位进行技术攻关，设计开发出隧道仰拱快速施工工艺及配套设备，通过现场实践、总结形成本工法。2．工法特点图2-1快速施工设备2.1采用把一个仰拱作业面分为两个作业区进行流水作

2、业方式进行施工，大大缩短了仰拱施工每循环的作业时间。2.2采用19m长的双车道分离式简易栈桥，移动方便，保证了仰拱混凝土施工中的洞内交通畅通。2.3把仰拱模板设计为固定部分和活动部分，利用铰接组合，使仰拱模板安装、拆除能够简单快速地完成。2.4采用端头梁来固定仰拱模架和中心水沟模架，同时在移动时运载模架系统，使模板系统形成为一个整体，定位准确，移动就位快捷。2.5模板系统可以自行移动。利用栈桥为吊梁，以端头梁为依托，使模板系统在绞车的拉动下整体自行移动到下一工作区。93.适用范围本工法对双线隧道的仰拱施工

3、具有普遍适用性。4．工艺原理4.1把两个仰拱作业面利用长栈桥合为一个作业面进行流水作业，减少了仰拱施工段的总长度，有利于安全距离的实现。4.2把仰拱模板填充混凝土以上的部分设计为固定部分。所以在填充混凝土施工时，固定部分不拆除，只需把填充混凝土面以下的仰拱模板转起来就可以浇筑填充。4.3在端头梁上设置了模板系统的定位卡，使模板系统定位准确、快速、便捷。4.4通过端头梁把模架式系统联系成一体后，利用与栈桥配套的轨道吊车在绞车的牵引下整体移动至下一工作区。5．施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工过程一

4、般包括：隧底开挖，出碴，清底（Ⅳ、Ⅴ级围岩等有初期支护和衬砌钢筋），模架系统移动、定位，浇筑仰拱混凝土，拆除仰拱模板的活动部分，浇筑填充混凝土，拆除中心水沟模板和仰拱模板的固定部分等，施工工艺流程见图1。第一工作区第二工作区隧底开挖隧底出渣虚渣清理模架移动定位仰拱砼浇筑仰拱拆模填充砼浇筑完成仰拱填充两工作区工作流程图1施工工艺流程图95.2操作要点5.2.1快速施工设备的制作要点（1）仰拱模架：满足仰拱混凝土一次性整体浇筑完成的要求；（2）中心沟模架：满足填充施工中预留中心水沟的要求；（3）端头梁：满足定

5、位并固定仰拱模架、中心沟模架，安设仰拱填充端头模板和中埋式止水带。同时，在隧底开挖出碴时，作为栈桥的临时支撑，满足混凝土罐车上栈桥浇筑仰拱混凝土的作业要求，是快速施工设备的核心部分。（4）栈桥：满足在仰拱填充施工中洞内的交通要求，同时作为仰拱模架、中心沟模架、端头梁整体移动的行走吊梁。（5）走行设备：自制与栈桥配套的轨道吊车，配备2台8t的绞车为动力，以栈桥为吊梁，使模架系统向前移动。5.2.2快速施工设备各部分的设计图5-1仰拱模板示意图（1）仰拱模架：因仰拱中部弧形半径大，坡度比较平缓，可不设模板，混

6、凝土通过自然摊铺的方法从中间向两边浇筑，混凝土浇至仰拱模板下沿时，混凝土改由仰拱两侧的顶部入模，使仰拱混凝土一次浇筑完成。经现场试验证明：混凝土坍落度在120～140mm的情况下，从仰拱与二衬边墙设计施工缝处向下设置3.0米长的弧形模板，即可很好的满足仰拱混凝土的施工要求（图5-1）。图5-2中心水沟模架图5-2中心水沟模架图仰拱模架设计为左右两幅，分别由刚性骨架和模板组成。刚性骨架设置在仰拱外露部分（不被填充掩埋的部份），主要作用是固定、存放和移动模板，以及安设走行设备绞车，传递动力。模板采用大块组合钢

7、模，每幅3块，模板间用枢纽连接，以翻折方式安装和拆除。每块长6m，宽0.8～1.2m，用10cm9槽钢做加强肋，使模板具有足够的刚度，仅通过销钉固定模板两端就可完成模板固定，以简化模板加固措施。（2）中心沟模架：中心沟模架采用模架、模板一体式设计，即用20cm工字钢为模架，在模架上有6mm钢板作面板和底板（图5-2）。（3）端头梁：根据仰拱和填充混凝土的结构尺寸设计端头梁，以满足端头就位后，仰拱模架、中心沟排架跟着就位的要求。梁底为弧形，与仰拱中埋式止水带位置一致，便于固定中埋式止水带。梁上边缘与填充混凝

8、土面标高一致，可控制填充混凝土浇筑标高。在端头梁两端设立仰拱模架靠柱，定位仰拱模架。为适应隧底开挖清理后的地形情况，共设置8根可自由伸缩的支柱，梁部采用20cm工字钢制作，设计承载60t。（4）栈桥：考虑洞内施工中设备配套情况，每幅栈桥采用两片分离式，每片重约10t，使一台挖机可完成栈桥的移动。为保持在仰拱混凝土施工时，洞内交通畅通，由4片梁组成两幅栈桥形成双车道。栈桥长19m，单片宽1.2m。在仰拱施工中，两端支撑长度各2.