小断面隧洞衬砌模板选型设计及施工技术

徐丽梅

（广东省源天工程公司 广东增城 511340）

1 工程概况

竹银水源工程位于广东省珠海市斗门区，工程由新建竹银水库及连接隧洞、输水管道等组成。隧洞洞线长724m，圆拱直墙型有压隧洞，衬砌后断面尺寸为3.0m×3.0m（宽×高）；隧洞出口通过压力钢管与输水管线连接。全洞采用钢筋混凝土全断面衬砌，衬砌厚度30～40cm不等。

2 工程的建设环境和工期要求

该工程在建设前期受征地拆迁的影响，致使工期向后压缩，原定隧洞724m长的衬砌时间4个月完成；后压缩至必须在2个月内完成，加上隧洞工程作业面空间狭窄，工序交差和干扰多的特点，只有科学组织和优化施工手段，才能顺利实现既定工期目标要求。

3 模板选型设计及方案比选

要想满足新的工期要求，单工作面衬砌推进基本不可能完成，只有考虑双工作面同步衬砌推进。采取以下三种方案进行技术经济比选,详见表1。

表1 衬砌方案比较表

从表1可以看出，方案二经济上合理，工期上满足要求，决定采用方案二组织实施，由人工现场拼装施工。

4 隧洞钢筋混凝土衬砌主要施工方法

4.1 施工顺序及分层分块

根据设计要求，分段长度按15m为一段，分两层施工，第一层施工至底板面，第二层边墙顶拱一次浇筑。施工顺序及流程是：

底板混凝土浇筑→边墙、顶拱模板安装→开仓验收→混凝土浇筑→拆模、养护→下一循环段施工。

4.2 模板设计

考虑操作方便、组装简易的特点，经和厂家共同讨论研究，决定采用以下模板制作方案，见图1、图2、图3、图4。

图1 模板分块设计图

图2 模板拱架制作图

图3 模板A制作图

图4 模板BC制作图

图5 拱架制作大样图

拱架制作大样图见图5，其余略。

4.3 模板现场拼装施工

①首先按照设计底板高程完成底板混凝土的施工，待底板强度达到可以站人行走不会破坏的情况下，根据设计图纸断面尺寸由测量在已浇混凝土的底板面上定出隧洞中线和支模边线。

②钢模定型骨架（竖楞）的安装。根据设计的竖楞间距，准确就位和固定，通过预留的底脚垫板螺栓孔用冲击钻钻孔，预埋地脚螺栓固定。

③ 模板拼装，定型骨架（竖楞）安装完成后，进行模板安装，模板安装根据设计顺序由下往上逐块拼装，模板与模板之间用U型卡扣件互相扣死，使其形成一个整体，保持模板内面的顺滑。为保持模板不会产生左右及向上的位移，在模板安装前钢筋骨架上按照一定的间距焊接限位钢筋，钢筋直径Φ20mm。

④考虑混凝土进仓，结合隧洞断面尺寸较小的特点，在拱顶按3.0m的间距预留孔洞，作为混凝土进仓通道。

⑤整套定型模板安装完成后，增设3排Φ50mm钢管内支撑，确保整体稳定。

4.4 混凝土的入仓和振捣

混凝土采用外购自密式商品混凝土。

混凝土入仓采用输送泵直接进仓，由于隧洞较长，部分洞段超出单台混凝土输送泵的输送能力范围，采用混凝土输送泵接力输送模式，顺利实现混凝土浇筑要求。

混凝土振捣，采用预留振捣孔洞插入振捣的方式，顶拱采用自密实混凝土外加人工木槌敲击振捣密实的方式。

5 效果评价

采用定型钢模板人工拼装的方式是科学合理的，和投入两台钢模台车对比，节约投入20～30万元；工期也顺利实现预期目标，衬砌质量达到比较理想的效果。