隧道衬砌模板台车改造的实践与应用

2013-02-18

装备制造技术 2013年1期

（北京中铁隧建筑有限公司，北京 100022）

目前公路长隧道从安全角度考虑，一般设置了多个紧急停车带，但多个紧急停车带的设置给长隧道优质、快速、低廉地建成带来了极大的困难。对于单向行车的长大公路隧道，洞内设置紧急停车带尤为重要，而紧急停车带衬砌模板台车的设计与应用是否合理，会影响工程施工的进度及工程投资的成本。

针对这一问题，本着技术上合理可行，经济效果最优的原则，从施工现场现有条件出发，结合本隧道特点，经自行设计改装衬砌台车方案的比选，采用衬砌台车、钢拱架及小模板组合的方式，不仅成功地解决了大断面衬砌中的施工难题，也解决了现场实际问题，对类似工程的施工有很强的指导意义及参考价值。

1 工程概况

福安市溪北洋隧道工程B标左线长1 360 m，右线长1 370 m，隧道左右线各设2个紧急停车带,每个紧急停车带长度40 m，隧道紧急停车带处于Ⅱ级围岩段，采用R-550cm、R-757cm、R-850cm的三心圆断面形式，净空断面面积87.6 m2，二次衬砌厚度40 cm，C25S8防水混凝土，隧道净宽14 m，净高7.66 m。

2 改装方案

由于该项目受施工工期紧，地理位置偏僻，如果购买大断面衬砌台车施工紧急停车带衬砌，不仅投入资金多，且施工进度难以保证。经分析，我们认为必须打破常规施工工艺，搞技术革新，选用了改装主洞衬砌台车施工方案，即台车背负式模板法。如见图1所示的台车改装整体设计断面图。

图1 台车改装整体设计断面图

经过施工证明，改装后的衬砌台车运用到紧急停车带衬砌施工中是可行的，能发挥出其应有的作用和效益，并满足了设计要求。

3 台车改装

3.1 设计要求

采用改装后的衬砌台车的目的是：在保证设计和工程品质前提下，提高施工速度，节省材料消耗，降低工程造价，安全可靠，且具有装拆简便，使用简单的特点。

3.2 结构设计

加宽带衬砌台车由主洞台车、主骨架、组合模板和支撑系统（工字钢焊接）组成，由人工操作原主洞台车定位调节系统进行立模、拆模及移动，每组可完成全断面12 m的隧道衬砌。

3.3 台车改装

（1）台车框架

利用主洞衬砌台车原有外模钢模板上增加弧形工字钢拱架、纵梁、立柱、斜支撑、纵向连接撑，各结构均采用焊接连接。工字钢拱架采用型钢弯曲机弯曲成型，所有径向支撑设置在原衬砌台车框架支撑点上，使支撑受力合理。

（2）组合钢模

采用尺寸为1 500 mm×300 mm的组合钢模板，模板厚度为2.5 mm，周边用50 mm角钢封边加固，中间加设钢板肋条以减少使用中的挠度变形量，其主要目的是易于维修、更换及组合模板的回收再利用，从而降低台车造价和工程造价。模板拼装均采用可卸式销钩，每个骨架环向每米设置φ6.5固定钢筋，将钢筋与模板背衬钢片与骨架焊接连接，与台车形成整体，便于整体拆模。模板缝间用海绵条堵塞以防漏浆，要求拼装缝燮1.0 mm，相邻模板高低差燮2.0 mm，模板面平整度燮2.5 mm。在模板上共设置8个检查窗口（600 mm×400 mm），用于砼入模、振捣，检查砼浇筑情况。

（3）定位调节系统

利用原主洞台车升降油缸、平推油缸和边模油缸来使台车外伸或收缩，当达到设计净空后，立即将台车上调节丝杠全部上齐、固定。在拆模时，先将台车上丝杠全部卸除，然后将边模油缸往中线回收，升降油缸整体下降，即可实现拆模。

为保证台车中心线与衬砌中心线相吻合，在台车车架两端头横梁安装中线定位销孔装置，台车就位时通过销孔用吊线锤校正中线位置，保证施工精度。

（4）细部加工

在台车中线外偏32~35°位置设置一个活动铰接，采用插销连接方式。检查窗共设置三道共8个，兼作砼浇筑窗和振捣口，检查窗口高宽尺寸50×60 cm，直接采用气割整齐切割，切割部分留存，待混凝土振捣完成后进行封口时，将原切割部分原位安装，在其背面用两根φ48钢管背衬，空隙部分用木楔楔紧。

输送口直径采用现用泵送管径φ125。断面中线拱顶上共设置3个。将泵送管头切割20~25 cm，钢模板割孔，将泵送管头焊接在钢模板上，输送泵管与其连接采用标准连接卡件即可。临时支撑有改装部分底撑和堵头模板外撑。模板就位后，在靠原台车侧面横支撑8下面设置底撑一道（即支撑10），底撑采用150×150方木，长度根据现场情况截取。

为方便对堵头模板加固，在台车前进方向沿台车模板边外弧增加两道10 mm槽钢，距台车边缘8~10 cm和80~100 cm为宜，堵头模板采用5 cm厚20 cm宽松木板，堵头模板斜撑采用钢管或方木皆可，如图2所示。