奥兰房建项目中隧道模板施工技术应用

张 强

(中铁十九局集团有限公司国际建设分公司，北京 100176)

0 引言

隧道模板施工技术最早由荷兰应用于房屋结构施工，随后成为欧美大陆流行一时的房屋建筑施工技术[1]。今天，很多国家城市的房屋建设仍采用了该技术。随着新中国经济的发展，该技术也被我国在20世纪70年代开始引进，先后在北京、上海部分城市和我国援外房建工程中运用[2-3]。

隧道模板施工的房屋结构是利用剪力墙作为主要承重结构，结构体系中，全部横墙和大部分纵墙的混凝土施工利用该模板和施工技术整体进行浇筑，而外纵墙则采用预制板在现场安装完成[4-5]。文章结合奥兰房建项目隧道模板施工技术应用的介绍，希望能为广大读者对隧道模板施工技术的认识起到一些作用。

1 工程概况

阿尔及利亚奥兰省3800套房建项目属于“设计和施工”总承包模式的公租房项目，项目所辖10个地块分布在奥兰省周边不同的市镇，分为‘R+5’、‘R+9’两种楼型，总建筑面积363714 m2。该项目的特点，一是地块分散，管理跨度大；二是启动困难，施工干扰多；三是物资匮乏，供应较紧张。

2 技术特点与使用原因

2.1 技术特点

隧道模板整体上由大模板和台模两大部分组合而成，主要部件为：顶板、墙板、横梁、支撑和滚轮等，能够同时满足墙体和楼板的混凝土浇筑。施工时每个房间的模板，由若干个单元角模联结而成，然后用两个半隧道模板拼成门型模板。由于脱模后形似矩形隧道，故称隧道模板。脱模时，调节支撑螺母，回缩模板便使其从开间中整体移出。隧道模板适合在标准开间中使用；隧道模板通过解体改装，加入插板或与台膜结合后，则可用于非标准开间。此外，还可以做其他模板使用。由此，可以看出，隧道模板具有使用效率高、单工少且施工周期短等优点。

2.2 使用原因

近年来，阿尔及利亚地区致力于经济发展，短时间里先后推出几百万套的住房项目。但国际石油局势动荡，油价走低，造成项目所在国外汇储备下降，工程合同外汇比例大幅缩减，在此特殊背景下，从人员、材料、机械上考虑减少项目管理成本，是奥兰房建工程结构施工需要考虑解决的一个问题。使用当地工人代替中方工人作业，可以达到降低项目成本，但当地工人的技术水平相对较低，不能满足施工生产需要。因此施工材料上选取操作简便、经济高效的隧道模板，用以替代传统普通模板，成为降本增效的突破口。

3 隧道模板施工技术

3.1 模板现场拼装注意事项

外架标准模板按照图纸进行拼装，外架模型，如图1所示。需要注意以下事项：

图1 外架模型图

拼结前，清点和检查模板系统各个部位外观，构件有缺陷、开焊、碰伤、变形等情况严禁使用；同时，现场技术人员对模板拼接组装全程指导；模板系统根据结构特点放置整齐，确保稳定可靠、连接牢固。

拼装时，相邻模板的拼缝质量注意控制好，设置卡子、木方将接头处压缝，对洞眼、拼缝较大的地方用海绵条或塑料薄膜等贴封，防止施工过程中浇筑混凝土漏浆。拼装好后的外骨架如图2所示。

图2 外加骨架安装完成图

3.2 外架就位

外架骨架拼装好后，再移运吊装至相应开间，并根据顺序完成其他设备施工：

跳板铺设→轮迹钢板安装→永久活动吊点安装→安全栏杆安装→安全网安装→验收

外架下端应设置木垫块或橡胶垫块等缓冲件减小与混凝土结构的压强，保证外架的稳定性。

3.3 剪力墙钢筋绑扎

隧道模板工艺采用暗梁和暗柱，其目的是简化结构形式，为隧道模板标准板出模、入模创造便利条件。暗梁、暗柱的施工中，暗梁的横截面短边与楼板厚度相同、暗柱的横截面短边与剪力墙厚度一致。

剪力墙、楼板、暗梁均采用网片钢筋进行安装，而暗柱钢筋则按照传统工艺采用预制，网片的钢筋根据不同开间类型定尺下料，工人进行标准化施工，这样能够大大提高施工效率，节省时间。

3.4 隧道模板就位

入模前，复查所有模板、构建的质量、尺寸等，并涂刷脱模剂。

根据图编号将隧道模板的标准板移运吊装至对应的房间内，吊装入模如图4所示，并按照流程进行作业。

图4 吊装入模

L型标准模板如图3所示，安装顺序为： 大小头顶筒安装(传丝杆、紧固)；门窗、洞口安装(传丝杆、紧固)；电梯井模板安装(传丝杆、紧固)；山墙模板(传丝杆、紧固)。

图3 模板模型图

穿墙顶筒处的钢筋网片剪洞与第一榀L型标准板入模、水平及垂直方向校正保持同步[4]。

3.5 平板钢筋绑扎

单根暗梁长约24～30 m，其结构采用钢筋网片加工制作而成。

暗梁搭接长度为50 d(d为需要搭接钢筋的直径)，所有剪力墙与楼板交接处均需设置暗梁。

按模型图编号放置不同的钢筋网片号，楼板钢筋采用双层双向网片钢筋加工制作而成，上部钢筋网片为不定尺寸通用负弯矩钢筋网片，按照不同房间的开间尺寸可通过调整下部网片钢筋尺寸完成。

3.6 导墙就位

楼板钢筋绑扎完成之后，修筑剪力墙导墙，沿剪力墙位置搭设10 cm等边角钢支设的“吊模”，并通过内撑、卡具进行定位、加固。内撑下部与楼板内剪力墙L型标准模板紧密相连，可起到导墙定位的作用；由于内撑两侧的企口与楼板厚度相同，把导墙放在企口上，又能够很好控制楼板混凝土的标高。下一层结构隧道模板的位置同样可按照导墙确定[5]。

3.7 浇筑混凝土

浇筑混凝土过程中，不得直接冲击模板和钢筋骨架，高度超过2 m时，采用串筒[6]。混凝土的施工要在规定时间内完成，避免出现冷缝，影响后期质量。混凝土出厂前按比例加入适量减水剂、早强剂，坍落度控制在160～200 m间。

3.8 导墙、隧道模板、外架拆除

如果C25混凝土浇筑完成24小时且强度达到90 MPA以上，即可拆除模板继续进行上一层结构的作业[7]。这是因为隧道模板的自重几乎全部集中于剪力墙根部，并且隧道模板内模(L型标准板) 楼板中间不受力。隧道模板施工时，考虑相应的工序搭接并按照流水施工作业，A楼出模时间与B楼入模时间保持一致如图5所示；当A、B楼出、入模完成后，同时完成A楼外架提升、导墙标高控制线测量放线和B楼山墙吊装、丝杆紧固、导墙安装等工序。

图5 出入模施工图

模板拆除流水业主应遵循以下操作流程：导墙拆除；A楼模板出模；B楼栋入模；A楼提升外架、导墙标高测量放样；B楼紧固丝杆、吊装山墙、安装导墙。

4 模板吊装相关计算

模板的标准段(前、后片)：按8级风荷载风速：17.2～20.7 m/s，取20.7 m/s；风荷载对模板产生的水平力：

F=R1SCdv2/2

(1)

式中，R1为空气密度为1.225 kg/m3；S为模板面积；Cd为拖动系数，取1.2；v为风速。

计算得：

F=20883.68 N

(2)

取不利影响情况，风荷载垂直作用在模板面上，计算简图如图6所示

图6 计算简图

对支腿的一点M取矩，模板的自重G为147000 N，则

F/2×3.8/2=G/4tanα×28

(3)

α=10.91°

(4)

支腿开角应大于2α

5 隧道模板技术的优缺点

5.1 隧道模板技术的优点

(1) 缩短施工周期、利用率高

隧道模板整体好、刚度大，能够进行多次重复利用，应用结果表明隧道模板可以有效重复使用600次，是传统竹胶合板重复利用率的60倍。

(2) 安装操作方便、经济性好

隧道模板由厂家定型化生产，精度高且操作简便，采用塔吊等机械配合整体拼装、拆卸。5名工人半天即可完成安装和拆除1个楼层。楼板中间不受力，隧道模板内膜架体自重由都剪力墙根部承受，且浇筑的混凝土达到设计强度的90%以上，即可拆除模板继续上一层剪力墙的作业。隧道模板工艺浇筑的混凝土面成品质量好，工程造价底，节省后期人工抹灰。工程进度快，劳动强度低，施工速度可提高2～3倍，较传统工艺提高50%功效，能够节约建筑总成本15%，加快资金回笼的速度，降低摊销成本[8]。

(3) 浇筑一次成型，观感质量好

采用该技术浇筑的剪力墙与楼板，混凝土一次浇筑成型，脱模后效果好，墙体平整顺直；不但可以省去找平层的施工，而且可直接用于装修。上下层剪力墙错位度；门、窗洞口，预留洞口；预埋件偏差度以及阴阳角顺直度均比常规竹胶合板好很多[9]。

5.2 隧道模板技术的缺点

隧道模板也存在一定的缺点，自重较大，单榀重量约3.5 吨，这就需要选择合适的塔吊方可满足施工需要。若施工现场狭小，受场地制约，不能满足实现隧道模板施工工艺；此外，隧道模板仅能够满足于建筑结构设计形式简单、同一和标准化的建筑，对造型要求丰富的外力面显得束手无策。因为必须是全剪力墙结构，所以混凝土、钢筋用量也较大。

6 结论

(1) 奥兰房建结构施工中引用隧道模板，较为成效的达到了降低成本，节省人工的目的。但存在的局限性和不足之处，仍有待后续类似工程中研究解决。

(2) 隧道模板施工过程中要特别注意拼缝和施工混凝土的质量，否则容易造成蜂窝麻、麻面现象。

(3) 尽管隧道模板周转使用次数高，对于体量大、工期紧的项目，可达到3～4天建造一层的速度，但对塔吊和浇筑设备的配置要求等前期的投入，也会随之增加。

(4) 隧道模板自重大，塔吊操作过程中的安全问题要引起高度重视，编制行之有效的安全施工方案是重中之重。