隧道二衬钢木组合挡头模板施工技术研究

隧道二衬钢木组合挡头模板施工技术研究

陈学军

中国水利水电第五工程局有限公司，四川 西昌 610500

摘要：传统隧道二次衬砌挡头模板采用小块木模拼装封堵、钢管加固，中埋止水带只能利用钢筋折叠弯钩固定在木模上，无法保证中埋式止水带对称居中且混凝土浇筑完成后止水带经常外露，导致防水效果差，无法满足质量要求。本文通过对西成客专铁路福仁山隧道二次衬砌采用木模挡头后出现的质量通病分析，研究一种钢木组合挡头模板的施工技术，将挡头模板分为内模和外模，内外模间夹设中埋式止水带并设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。此施工技术能有效解决二衬环向止水带的质量通病和减少挡头木模板浪费，提高二衬施工质量，加快二衬施工进度。

关键词：二次衬砌；钢木组合；施工技术

引言

隧道二次衬砌作为刚性永久性支护，其防水质量不容忽视，但受隧道二衬施工工艺的限制，衬砌沿线难免会出现环向施工缝，施工缝之间环向止水带的安设质量对整个隧道的防水有着重要意义。但是常规的二衬台车堵头模板采用木模板施工，木模板周转次数少、浪费木材，堵塞效果较差，二衬砼浇筑表观质量低，工艺繁杂，二衬环向止水带安装工艺无法达到设计要求，尺寸及位置不能准确定位，甚至出现破损情况，究其原因，主要是端头模板设计不合理。西成客专铁路福仁山隧道采用钢木结合挡头模板施工工艺，能有效解决二衬环向止水带的质量通病和减少挡头木模板浪费。

1 二衬钢木组合挡头模板构造

隧道二衬台车端头全环设置定型钢模板，采用定制的内、外弧形钢模板，钢模板厚度为12mm，沿衬砌方向长度为15cm（中埋式止水带宽度为30cm），内弧钢模板通过螺栓连接在衬砌台车挡头翼板上，翼缘板厚度为14mm。内外弧形模板通过螺栓连接，其中间空隙固定中埋式止水带。外弧钢模板与防水板之间空隙设置木模板封堵。其整体构造如图1、图2。本二衬钢木组合挡头模板的特点是内侧模板采用螺栓固定在台车端头，外侧模板采用螺栓与内侧模板连接并起到夹具作用而准确固定中埋止水带。

图1 钢木组合挡头模板安装图（单位：mm）  图2 端头钢模板连接示意图（单位：mm）

1—内弧钢模板（厚度12mm）；2—外弧钢模板（厚度12mm）；3—台车挡头翼板（厚度14mm）；4—挡头木模板；5—连接螺栓(Ф18mm)；6—中埋式止水带；7—背贴式止水带；8—连接孔(直径Ф18mm)

2 二衬钢木组合挡头模板施工技术

2.1 钢木组合挡头模板安装工艺

2.1.1 挡头内弧模板固定

隧道二衬台车就位并校正、检查无误后，将编好号的挡头内弧钢模板从两侧开始对称安装，挡头内弧钢模板采用Ф18mm连接螺栓通过连接孔固定在二衬台车挡头翼板上，每块挡头内弧模需要三个固定螺栓连接。

2.1.2 中埋式止水带及挡头外弧模板固定

挡头内弧钢模板全部安装完成后，安装中埋式止水带和U型卡具。中埋式止水带沿环向一半伸入待浇混凝土内，另一半铺在挡头内弧模板的连接翼板上，U型卡具环向间距为50cm，然后安装挡头外弧钢模板。挡头外弧钢模板固定在挡头内弧钢模板上，采用Ф18mm连接螺栓固定，挡头外弧钢模板安装过程中，边安装边调整中埋式止水带，使止水带宽度的一半更准确的固定在两块钢模板之间。

2.1.3 挡头木模板及背贴式止水带安装

将防水板擦洗干净采用粘接法将背贴式止水带和防水板连接。挡头木模板采用5cm厚的木板拼装而成，先量好挡头外弧钢模板与背贴式止水带之间的尺寸，根据量取的尺寸在现场加工挡头木模板并安装。安装过程中保证挡头木模板接缝处必须严密和平整，并采用钢管或方木对挡头木模板进行加固，以免在浇筑混凝土中出现胀模或跑模现象。

2.1.4 挡头钢模板及木模板拆除

隧道二衬混凝土强度满足要求后，开始挡头模板拆除，只拆挡头木模板和挡头外弧钢模板，挡头内弧模板可根据收缩富余量和内侧二衬钢筋所处位置进行部分拆除或不拆除。

2.2 钢木组合挡头模板安装控制要点

2.2.1 模板安装前控制要点

（1）对初支面的要求：喷射混凝土表面平整度控制在10cm（2m直尺测量）以内。防水板施工前，检查初支面平整度是否满足要求，凹坑处喷射混凝土找平，欠挖处必须凿除厚用砂浆抹平。

（2）台车定位控制:台车必须准确定位，其中线及高程偏差均不大于10mm，特别注意台车顶模的水平控制。每次使用后要清理打磨，涂脱模剂，并检查模板、螺栓孔的变形损坏情况，及时修理。

2.2.2 止水带安装控制要点

（1）止水带中心线应与二衬施工缝中心线重合，弧形模板安装过程中应注意调整、准确定位、安装偏差最大不超过3cm。

（2）止水带固定牢固、平直、不得有扭曲、破损现象，当止水带长度不足时，应提前按要求设置接头。

3 隧道二衬台车钢木组合挡头模板安装工效分析

隧道二衬钢木组合挡头模板与常规的木模挡头相比缩短了二衬挡头模板安装、拆除时间，并且使挡头模板加固更方便，拼缝严密，不易变形，模板的整体性好较，减少了木模消耗量，挡头钢木组合模板能更准确的定位环向中埋式止水带的位置，安设牢靠，解决了常规施工方法中全部采用木模板进行挡头，安设止水带不牢固，浇筑过程中容易发生止水带错位、变形的问题，提高了施工质量，具体如表1所示。

表1 钢木组合模板与木模板安装工效对比表

4 结语

隧道二衬钢木组合挡头模板，适用于隧道复合式衬砌砼浇筑，施工方便，操作简单，解决了以往全部采用木模板挡头不好定位止水带和止水带定位工艺繁杂的问题，保证了隧道二衬端头混凝土表观质量。福仁山隧道二衬通过采用钢木组合挡头模板有效降低了木模板搭拆、砼的浪费，提高工作效率，加快施工进度。另外挡头钢模板循环使用时间长，维护简单，对于大长隧道经济效果明显。

参考文献：

[1] 铁建设.(2014)241.高速铁路隧道工程施工技术指南[S].

[2] TZ.214-2005.客运专线铁路隧道施工技术指南[S].

[3] 铁建设.(2010)241. 铁路混凝土工程技术施工指南[S].

[4] TZ.204-2008.铁路隧道工程施工技术指南[S].