新型组合弧形钢模板在高速铁路隧道仰拱整幅施工中的应用

2013-12-02蒋立群

中国建筑金属结构 2013年10期

蒋立群

（陕西省咸阳市中铁二十一局三公司，陕西咸阳 712000）

1 我国高速铁路隧道仰拱整幅施工传统模板存在的问题

目前，我国高速铁路隧道仰拱整幅施工多采用传统的模板，常见的有简易钢便梁式仰拱栈桥配合仰拱组合钢模板和带行走装置的可移动仰拱栈桥配合仰拱组合模板或半整体式模板，这两种模板在施工中逐渐显露出较多问题，比如使用性能较差、成本投入过大以及性价比低等。从施工的角度出发，施工中模板存在以下问题[1]：①模板质量大：模板过重，导致使用过程中安装、拆除、拼接及校正较为困难，不容易操作，另外，模板过重加大了工人劳动强度，延长了施工进度，同时，难以确保施工质量。②仰拱和边墙基础分开浇筑施工：高速铁路隧道仰拱整幅施工中，将仰拱和边墙基础分开浇筑施工，先浇筑仰拱混凝土，待强度达到要求后在进行边墙浇筑，这不仅增加了是施工工序，同时增加了纵向施工缝，极大地降低仰拱的结构强度及防水性能。③仰拱模板和拱墙衬砌台车模板联系不紧密：仰拱模板和拱墙衬砌台车模板联系不紧密，使得衬砌整体结构性能大大降低。

2 新型组合弧形钢模板特点

考虑到传统仰拱模板施工中存在的问题，对高速铁路隧道仰拱整幅施工意图及仰拱结构进行细致研究，最终对传统的仰拱模板进行改造，提出了新型组合弧形钢模板。新型组合弧形钢模板设计图见图1、图2。

与传统仰拱模板相比，新型组合弧形钢模板设计特点如下：①采用三角结构，将填充纵向边模和仰拱弧形模板设计为整体模板，使用角钢连接，形成楔形结构，结构稳定。在模板施工过程中要严格按照测量控制点位，在角钢横向拉杆水平、模板侧面垂直的情况下即可安装定位模板。三角结构稳定，模板不易变形，可加固杆件数量，降低模板重量[2]。②新型组合弧形钢模板设计时将仰拱模板向上延伸，使得仰拱边墙混凝土顶面多出仰拱填充面92cm，将其作为二次衬砌边墙的基础，可同时浇筑仰拱一次立摸和边墙基础。③完成浇筑仰拱混凝土，待仰拱混凝土强度达到要求后，可浇筑仰拱填充混凝土，而不需要进行仰拱填充纵向边模施工。待仰拱填充混凝土的强度达到拆模要求时可一次性地拆除仰拱弧形模板，拆模之后隧道两侧的边墙会出现楔形的沟槽，这个沟槽是水沟电缆槽的一部分，在水沟电缆槽施工之前可作为隧道施工时的临时排水沟使用。仰拱整幅施工中新型组合弧形钢模板安装位置如图3所示。

图1 仰拱弧形模板

图2 弧形模板各部位尺寸及数量表

图3 仰拱弧形模板安装位置

3 新型组合弧形钢模板施工工艺流程

新型组合弧形钢模板施工工艺主要包括施工准备、架设仰拱栈桥、清理仰拱底部杂物、测量放线、绑扎二次衬砌钢筋、固定仰拱模板骨痂、拼装仰拱弧形钢模以及仰拱端头木模、浇筑仰拱混凝土、养护仰拱混凝土、安装中心排水管、检查井立模、安装横向排水管、浇筑仰拱填充混凝土、拆模养护[3]。在施工过程中要按照施工工序进行施工。施工工序包括施工准备、仰拱栈桥架设、仰拱施工以及仰拱填充施工几个方面。其中，在施工准备阶段，施工所需物资要准备充足，并保证质量；在要创建一个适合施工的环境，满足仰拱二次衬砌施工，现场设备要配置得当，隧底洞渣要清理干净；另外，要有专门的施工人员监督施工现场。