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1、隧道新型二衬钢木组合挡头模板设计与施工技术摘要传统二衬挡头模板采用纯木模封堵、钢管加固，需将中埋止水带弯 折固定在木模上，无法保证中埋止水带对称居中且混凝土浇筑完成后止水带经常 完全外露，导致防水效果失效，产生极大质量隐患。本施工技术对传统木模挡头 和加固体系进行了改进，将挡头模板以中埋止水带为界一分为二，内外模均采用 钢板加工、肋板加强、高强螺栓配合合页固定，内外模间夹设中埋止水带并设U 型卡，外模与防水层之间凹凸不平部分采用木板封堵填缝。这种组合模板整体刚 度大，封模、加固简单，材料循环利用，12米二衬可一次性快速完成封模浇筑 有效避免了环向施工缝多、环向施工缝变形错台、中埋止水带居中不对
2、称或失效 等缺陷，提高二衬施工质量、加快二衬施工进度，满足了隧道施工各工序安全步 距的要求。关键词隧道；二次衬砌；新型钢木组合挡头模板；设计；施工技术Design and construction technology of new type of secondary lining of tunnel with steel-wood composite head plateJi Weiqing(China Railway 20th Bureau Group 5th Engineering Co .Ltd ， KunmingYunNan 650200 ， China)Abstract: Trad
3、itional second lining block head template USES the pure wooden block, steel reinforcement, to be buried in the water stop bending fixed on the wood pattern, there is no guarantee that the buried water-stop symmetry center and after completion of concrete pouring water stop completely exposed, often
4、lead to failure, waterproof effect have great quality hidden trouble. The construction technology of the traditional wooden block head and reinforcing system was improved, buried in block head template to check hose is bounded in two, inner and outer mold adopts steel plate processing, floor to stre
5、ngthen, high-strength bolt with fixed hinge, sandwiched between inside and outside the die set bailey and u-shaped card, buried in the outside and the waterproof layer between uneven part adopts wood block caulking. This combination template overall stiffness big, sealing mode, simple reinforcement,
6、 material recycling, 12 meters of second lining can be one-time completed quickly die casting, effectively avoid the circular construction joint, circular construction joint deformation more wrong bailey center platform, buried in the asymmetric or failure, improve the quality of secondary lining co
7、nstruction, speed up the second lining construction progress, meet the requirements of the tunnel construction safety in each process step.Key words:tunnel；secondary lining；New steel-wood composite block head template；design；construction technology1 工程概况西成客专是国家八纵八横高铁网络规划中“京昆通道”的重要组成部分，其 中阜川隧道是西成客专的控
8、制性工程，为高速铁路双线隧道，隧道净空9.183m, 半径6.41m,断面大，施工精度要求高。隧道为岩溶不良地质，特殊岩土为膨胀 土、膨胀岩，存在突泥涌水、断层破碎带，阜川隧道属I级高风险隧道；因此， 确保隧道二衬及防水施工质量，加快二衬施工进度，缩短二衬距掌子面距离，降 低隧道施工风险成为本项目的重点难题，其中，二衬施工保证质量的同时加快施 工进度来缩短二衬与掌子面的安全步距成为降低施工风险的重中之重。2 施工技术特点2.1挡头模板由数块钢模板组合而成，每块模板由内模、外膜、合页、高强 螺栓及木板组成。2.2内模与台车通过合页相连，高强螺栓加固，简化封模及拆模措施，台车 移动时收起挡头模板，
9、加快了二衬施工进度。2.3外模与内模通过合页相连，高强螺栓加固，中间夹设中埋止水带，确保 中埋止水带对称居中，保证二衬施工质量。2.4 U型卡支撑中埋止水带，避免混凝土挤压导致止水带变形扭曲，确保中 埋止水带防水效果。2.4用木板补全挡头模与初支之间的空隙，确保挡头封堵密实不漏浆，满足 不同围岩级别衬砌类型，大幅度提高适用性。2.5缩短作业时间的同时挡头材料循环利用，大大节约了施工成本。3新型二衬钢木组合挡头模板工艺原理及构造3.1工艺原理新型二衬钢木组合挡头模板施工作为一种钢结构施工形式，混凝土流动荷载 传递给钢木组合挡头模板，再由挡头模板传递给衬砌台车，形成一个完整的刚性 受力系统，保证中
10、埋止水带对称居中，挡头模板不跑模、不漏浆。3.2挡头模板的构造挡头模板是数块钢模板组合而成，每块钢模板由内模、外膜、合页以及木板 组成。如图1、图2所示。图1组合挡头模板平面图Fig.1 Composite block head template floor plan2组合挡头模板剖面图Fig.2 Composite block head template profile3.3钢木组合模板内模因二次衬砌为弧形断面，所以挡头模板需分成多块沿衬砌断面弧形布设。挡 头模板面板采用39cm宽6mm厚钢板制作，台车面板界面内外分别留14cm、25cm, 内侧与衬砌台车端部翼板合页相连，高强螺栓固定，外侧
11、作为挡头面板来连接外 模及夹设中埋止水带，一般中埋止水带为30cm宽，故设20cm宽连接板可满足需 求。如图3所示；二衬混凝土浇筑时混凝土流动荷载对挡头模板冲击较大，所以 增设肋板来增加模板整体刚度，保证混凝土连续浇筑不跑模变形。肋板及其余均 为10mm钢板制作，肋板与面板满焊连接。加工参数见图4、图5。图3内模实体图Fig .3 Internal model solid diagram图4、内模加工图图5、内模肋板加工图Fig.4 Internal mold processing Figure Fig. 5 Machining drawing of inner die floor3.4钢木组
12、合模板外模外面板宽度需吻合不平如图6所示，外模采模靠近初期支护及防水层，仍为弧形断面, 整的防水层以及不同衬砌类型的厚度需求。用6mm厚14.5cm宽钢板制作，连接板与内模同宽为20cm。因内外模在台车拆模 后移位时均需收起，所以外模与内模通过合页活动相连，内外模连接板中间夹设中埋止水带，高强螺栓固定，增加刚度的肋板及其余均为10mm钢板制作。加工 参数见图7、图8。图6外模实体图Fig.6 Outside the entity graphFig.7 External die processing Fig.8 External formwork floor processing figure图
13、7外模加工图图8外模肋板加工图3.5中埋止水带U型卡采用6钢筋，长度60cm，中间弯折为U型即U型卡，中埋止水带置其内部, 环向50cm间距布设来支撑中埋止水带，避免混凝土挤压导致止水带变形扭曲， 确保中埋止水带防水效果。3.6钢木组合模板木模因不同衬砌类型衬砌厚度不同，且初支表面平整度无法保证封模后不漏浆， 所以外模需配合木模使用，木板来满足不同衬砌厚度及平整度差等问题，补全挡 头模与初支之间的空隙，确保混凝土浇筑时不漏浆，保证了二衬施工质量。3.7挡头模板的安装防水层施作完成，衬砌钢筋布设完成后，衬砌台车按照测量放样尺寸就位。 衬砌台车就位后，测量人员和现场质检人员对就位后模板台车的中线和
14、高程进行 校正、检查，检查无误后，转动内外模合页至端模径向位置，高强螺栓加固，木 模补缝即完成挡头模板的安装。3.8挡头模板的拆除待衬砌混凝土达到拆模条件后，拆除内模及连接板处高强螺栓，转动挡头模 至台车内侧完成挡头模板拆除。4 施工工艺流程施工工艺流如下：台车就位f内侧挡头板安装f中埋止水带安装f安装外侧模板f木模安装f 检查验收f混凝土浇筑f拆模5 施工方法5.1 新型二衬钢木组合模板的制作5.1.1 新型二衬钢木组合模板内外模面板与肋板之间均采用满焊焊接，保证 连接的可靠性和耐久性。5.1.2 内模与台车翼板、内模与外模之间均采用合页铰接，高强螺栓固定， 提高整体适用性。5.1.3 面板
15、根据设计图纸衬砌弧度切割设计弧度，焊接钢板做加强肋，保证 面板刚度可靠，较长时间内不会发生变形。5.2 新型二衬钢木组合模板的安装5.2.1 测量放样，台车就位。5.2.2 转动内模合页至端模位置，采用 20*50mm 高强螺栓连接加固。5.2.3 转动外模合页至端模位置，中间夹设中埋止水带后，连接板处用 20mm 高强螺栓固定。5.2.4 用预先加工厚度 5cm 的木板补全挡头模与初支之间的空隙，木模与外 模采用铁丝固定。5.2.5 安装好的挡头模进行检查验收，主要检查加固是否牢靠，是否存在松 动，确保模板接缝严密，不得漏浆。5.3二衬混凝土浇筑端模和止水带等验收合格后，浇筑二衬混凝土。浇筑
16、过程中逐窗入料并振捣 确保混凝土浇筑质量。5.4模板的拆除待衬砌混凝土达到拆模条件后，开始人工拆模。5.4.1拆除内外模连接板处的高强螺栓，转动外模离至中埋止水带外露；5.4.2拆除内模与台车翼板连接高强螺栓，整体转动至台车内侧。5.4.3拆除木板，整齐码放后完成挡头模板拆模。5.4.4待下板二衬施工时衬砌台车移动至制定位置，合页铰接避免了挡头钢 模的拆卸和搬运，大大节约了拆模时间。6施工质量要求6.1建立健全质量保证体系，做好技术交底和各工序、工位之间操作工人的 培训工作，每道工序安排专人负责，技术人员要跟班作业。6.2落实安全生产责任制，将责任落实到人头。6.2混凝土的配合比设计、拌和、运输、浇注、养护除按规范要求的施工工 艺、材料要求和质量标准规范
