浅析市政工程管廊施工中的大片定形钢模板技术

马强　宋建锋

【摘要】通过综合管廊的概述、发展应用及优越性，阐明了综合管廊是21世纪市政基础设施建设现代化、市政管线集约化、智能化的发展趋势及其在城市基础设施建设中的重要推动作用。结合深圳市光明新区华夏路综合管廊和景德镇市陶瓷文化创意新区综合管廊的设计与建设实例，总结了综合管廊设计的重点、难点，分析综合管廊存在的制约因素和主要问题，并对其发展提出建议。结合某市东部地区搬迁改造项目综合管廊及排污暗渠的工程实例，介绍大片定形钢模板在市政管廊项目中的应用技术、施工工艺和改进与完善之处。

【关键词】大片定形钢模板；应用中的关键点；改进和完善

一. 工程概况

随着我国经济建设的高速发展和城市人口增加，城市规模不断扩大，全国各地贯彻落实中央扩大内需、加强基础设施建设，促进经济增长的重大战略决策，掀起了新一轮的城市建设热潮。土地成为城市的稀缺资源，建设用地紧张、道路交通拥挤、城市基础设施不足、环境污染加剧等问题。某市东部地区搬迁改造项目综合管廊及排污暗渠工程项目，包括六横综合管廊、六八横连接段综合管廊、八横综合管廊三段。综合管廊主体采用地下钢筋混凝土双舱矩形管道结构，六八横综合管廊主体施工共分82段，每段长10～25m。

二. 施工工艺

管廊采用分段施工，标准段长15m，采用分层浇筑方法施工，第一层浇筑高度为0.85m，第二层浇筑高度为2.45m。模板采用钢制整体大片定形模板，每15m 分段管廊做成二段钢模板的拼装形式，每段钢模板长度7.6m。二层内模板采用可移动式抽芯模板，支拆方便，重复性强，外模板采用大片钢模，整体性好。这种模板体系可以使侧壁砼和顶板砼整体一次性浇筑完成，且不使用穿墙螺栓。因此即加快施工进度，又可保证砼结构的抗渗性能。施工时外模板使用50t履带吊安装，可以短距离吊重行走，边拆边安装下一段的模板。内模板也使用该吊车配合滑轮组导向牵引。对于局部变截面处、通风井处、异形段等部位可配合木模或组合钢模施工。

三. 大片定形钢模板在应用中的关键点

1. 钢模板设计

模板制作要确保模板具有足够的强度、刚度和稳定性。外模采用大片钢模板，肋板采用槽钢角钢结构。为保证模板的表面平整和刚度，以满足混凝土观感质量，竖向受力采用桁架结构，焊接连成整体，上下节点对拉固定。

根据模板设计经验，暂定出模板的一些相关参数。例如：面板采用多少mm厚钢板（5mm）；竖向小纵肋采用何种尺寸的角钢（∠50×4mm）、小横肋采用何种尺寸的钢板条（50×4mm），将面板分成何种尺寸的若干矩形方格（550×300mm）；横肋采用何种槽钢（[ 8]，间距多少（300mm）；纵肋采用桁架形式，桁架宽（850mm），肋间距（700mm），桁架间距平均距离（600mm），桁架采用何种材料（均采用槽钢[ 8] 组成）。上下均设多大尺寸的（M24）对穿螺栓，间距平均为4750mm。

根据以上参数结合相应公式、计算步骤、规范、计算资料以及混凝土结构的尺寸，进行模板受力计算，验算上述设计参数的合理性。1）模板侧压力计算。2）面板计算。3）横肋板计算。4）桁架计算。5）模板对拉螺栓直径计算。6）验算圆台螺母螺栓的抗剪强度。7）圆台螺母计算。8）吊点计算，吊点焊缝计算。经验算合格后，即可按照设计要求和设计参数加工制作模板。

2. 钢模板制作

1）模板制作要满足结构合理，支拆方便，坚固耐用的原则，经焊接连成整体。模板制作要确保模板具有足够的强度、刚度和稳定性。确保混凝土表面平整、光滑，观感质量好。另外，在结构变化部位，通过放样采用木模或组合钢模，保证结构边角尺寸。

2）二層外模板在上口设置操作平台、防护栏杆，确保操作者的安全。底层内模板在底部设置压浆板。另外，模板下口设有“U”型止浆条，防止漏浆，保证混凝土外观质量；在上部设置圆台螺母，以方便下一层的施工，圆台螺母锚杆上设有止水环。在管廊内模板上还设有顶丝及滚轮装置。

3）模板加工完成以后，应对模板进行整平除锈，腻子堵缝、电砂轮磨平、并涂刷脱模剂，保证模板表面光洁、平整，拼缝严密。处理好的模板存放于平整之处，防止变形。

3. 钢模板拼装

1）拼装前对吊环及钢丝绳（吊环和钢丝绳的尺寸型号需要经过计算得出，要满足受力要求）进行检查，吊装就位固定后方可进行下部施工。

2）底板模板通过顶丝调节尺寸、焊接固定在预先做好的锚杆及预埋铁件上，上口用对拉件进行外形尺寸、位置的调整。下层模板底部采用拉杆通过预埋圆台对拉固定，上口采用拉杆直接对拉固定。模板及其上预留孔模板和内侧模板可配合顶丝、对拉件调整固定。上层模板及各种预留孔、楼梯处模板，通过模板桁架焊接，连成一体，整体固定，以保证位置准确。模板固定时，要注意保证伸缩缝之间的尺寸，保证伸缩缝的顺直。

3）模板安装过程中，测量要随时对模板进行纵横轴线定位，以及高程测量。

四. 大片定形钢模板在市政管廊工程应用中的改进和完善

市政工程中的地下管线构筑物多为钢筋混凝土结构，与地下工程相类似，但也有其独有的特点：（1）地下构筑物多位于行车道下，其上动荷载较多，因此覆土较厚；（2） 城市道路下面各类管线较多，相互交织，错综复杂，且彼此之间既要满足各自正常运行的空间，又要满足设计规范要求的相互距离，同时还要全部容纳在道路所覆盖的范围内，所以地下构筑物在避让地下管线的同时需要有较大的埋深；（3）地下构筑物施工完毕、道路通车运行后，难以阻断交通、挖掘道路对其进行维修，因此对其施工质量要求较高；（4） 地下管线构筑物内容纳有给水、供水、供热、强电等各类管线，出于安全角度考虑，济南市二环西路地下综合管廊内不设燃气管线，同时考虑到弱电管线便于检查维修和运营期的维护，也没有进入综合管廊。

从抗渗角度讲，管廊主体结构的混凝土在设计上是C30P8抗渗混凝土，为了进一步提高抗渗性，避免使用木模板出现过多的穿墙螺栓，增加渗漏的隐患，采用大片钢模板就完全不会出现穿墙螺栓，整体性好，因此杜绝了这种隐患。从施工效率角度讲，设计完善的钢模板，整体性好，移动和支拆方便；变形微小，维修方便；拼装缝少，缝隙处理的工作量极少，大大提高了施工的效率，缩短了建设工期。从表观质量角度讲，采用大片钢模板施工，大大减少了模板拼缝的出现，拆模后不会出现缝痕，较少漏浆状况影响美观的现象发生；钢模板的刚性大，变形微乎其微，不会像木模板容易出现鼓肚、凹陷和跑模等状况，能够较好地保证管廊结构尺寸，满足内部空间的需求。从经济角度讲，大片钢模板的应用，保证了结构的整体性和完整性，大大降低施工中维修费用的发生；对于工程规模大，管廊较长的中标项目，采用钢模板十分经济，维修保养完善的情况下可以一直使用，而木模板的腐蚀变形状况较严重，为了保证工程质量等各方面要求，要定期更换模板，持续投入的费用较大；钢模板比木模板的施工效率高，工期短，投入小，总成本低。

结束语

本工程大片定形钢模板的应用取得了良好的质量和经济效果，达到了预期的目标。吸引了本省市和其它省市众多政府部门领导和社会各界领导的参观、检查和指导，得到了很高的评价。本工程最终荣获了大连市市政“金杯示范”工程和辽宁省“金杯示范”工程的称号。这条地下综合管廊工程的成功建设，特别是大片定形钢模板在管廊项目中的应用，为今后大连市、辽宁省、乃至全国的管廊建设提供了参考样本，为继续优化改造老城区，建设新城区提供经验和可改进的创意。