隧道二衬合页式钢端模工艺.docx
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隧道二衬合页式钢端模工艺
17.二次衬砌合页式钢端模施工工艺
1工艺概况
高速铁路隧道二衬施工缝防水具有质量标准高、影响因素多、控制难度大等特点,是整个防水系统中最薄弱的环节。
传统工艺中二衬台车端模采用木模拼装,止水带采用钢筋弯卡固定,成型后的效果不尽理想;木端模缝隙大,在浇筑砼过程中漏浆严重造成二衬环向施工缝处砼易不密实,环向止水带在砼浇筑过程易扰动,施工缝防水效果不理想,极易造成后期不同程度的渗漏水现象,对电气化铁路的运营带来较大的隐患,同时渗漏水处理亦是地下工程面临的难题之一。
针对诸多问题,在施工过改进二衬封端工艺,利用定制弧形钢模板翻转法封端的二衬合页式钢端模,模板缝隙严密,大大的提高了环向施工缝的防水效果。
2工艺特点
2.1传统工艺的优缺点
优点:
传统工艺利用木端模,装拆方便,适用性强;
缺点:
传统工艺利用木端模封端后缝隙大,容易造成水泥浆液流出导致环向施工缝处砼松散;从木端模缝间流出的浆液易对前方仰拱边墙造成污染,清理难度大;木端模封端加固不牢固易“爆模”;采用钢筋弯卡固定的止水带容易扭曲,安装定位不易控制;采用木端模周转使用次数较少,每次切割损耗较大。
2.2改进后的合页式钢端模的优点
优点:
合页式钢端模利用定制弧形钢模板翻转法封端,模板缝隙严密;合页式钢端模铰接在衬砌台车模板的边裙上,通过铰接保证翻转,利用钢支撑及丝杆加固,保证了封端的加固质量,利用外层弧形钢端模夹固中埋式止水带,保证了止水带安装的平顺度和外露宽度;外层弧形钢端模均采用铰接连接,安装、拆除均采用翻转,无需拆除倒运;采用合页式钢端模周转使用次数较多。
缺点:
对工人操作熟练程度要求较高,对初支轮廓平顺度要求较高。
3适用围
适用于各类隧道二次衬砌端模及环向止水带安装施工。
4主要引用标准
《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)
《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)
《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)
《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)
5施工方法
根据隧道设计半径及衬砌厚度,利用工字钢弯曲至设计弧度并焊接5mm钢面板作为、外层弧形端板,、外层弧形端板采用铰结连接形成合页式钢端模,利用钢支撑及丝杆加固,钢端模与初支基面间隙采用调节木板封堵,利用、外层模板上固定环穿入钢管,辅以木楔子加固,实现衬砌堵头模板密封。
止水带设置在、外层弧形端板之间,实现止水带平铺。
见附图1。
图1合页式钢端模构造
6工艺流程及操作要点
6.1施工流程
台车走行定位→安装背贴式止水带→翻转钢端模、安装中埋式止水带→加固钢端模→处理钢端模与初支间隙→浇筑二衬砼→拆模进入下一循环
6.2合页式钢端模组成
合页式钢端模由加工成型的25节外层钢端模(每节长100cm)、加固用钢支撑、销钉、丝杆、钢套管、调节木板组成,具体见下图2、图3、图4、图5。
内外层弧形钢模,每节100cm
丝杆,长100cm
图2合页式钢端模图一
图3合页式钢端模图二
图4合页式钢端模三
图5合页式钢端模4
6.3施工方法
6.3.1台车走行定位
测量放样完成后,走行衬砌台车,调整至设计断面。
6.3.2安装背贴式止水带
衬砌有结构钢筋段,利用结构钢筋将背贴式止水带固定至防水板表面;衬砌无结构钢筋段,采用单独设置一根环向钢筋将背贴式止水带固定至防水板表面,钢端模翻转完成后可将该环向钢筋拆除。
详见附图6。
图6安装背贴式止水带
6.3.3翻转合页式钢端模、安装中埋式止水带
首先由拱顶正中一块钢端模开始,将中埋式止水带悬挂在台车边缘,翻转层弧形钢模,将中埋式止水带平顺的置于层弧形钢模顶面,翻转外层弧形钢模,安装丝杠支撑钢端模;然后按照上述方法左右对称翻转钢端模、安装中埋式止水带,直到安装完成,具体操作详见附图7、附图8。
图7翻转合页式钢端模(拱顶部位,过程中)
图8翻转合页式钢端模(拱顶部位,安装完成)
6.4.4加固钢端模
利用调节丝杆加固外层钢端模,每节合页式外层弧形钢端模用2根丝杠和2根钢支撑加固支撑,丝杆与钢支撑和钢端模间采用铰接连接。
6.4.5调整钢端模与初支间隙
由于实际开挖轮廓与设计轮廓存在偏差,部分二衬厚度大于设计厚度,致使外层钢端模不能完全抵到初支基面上,按间隙大小加工木板条塞紧,利用模板上耳环穿入钢管,辅以木楔子固定木板条,确保端头模板密封,详见图9、图10。
图9合页式钢端模用丝杆加固完成,用调节木板调整钢端模与初支间隙
用钢套管
加固调节木板
图10采用钢套管加固调节木板
6.4.6浇筑二衬砼
6.4.7拆模进入下一循环
待混凝土强度符合拆模要求后,先松动固定钢管,去掉调节木板,然后松动丝杆翻转外层钢端模,使之脱离砼面;最后再翻转层钢端模。
拆模完成后对钢端模进行打磨涂油,为下档衬砌施工做准备,详见附图11。
图11拆模完成后效果图(拱顶部位)
7劳动力组织
7.1隧道衬砌合页式钢端模安装施工人员
钢筋加工制安施工人员配置表1
序号
工种
数量
备注
1
模板工
5
7.2隧道衬砌合页式钢端模安装施工人员要求
负责隧道衬砌合页式钢端模安装施工的人员必须是经过培训,考试合格,富有经验的工人,并且要求其具备较高的质量意识。
8质量控制
8.1易出现的质量问题
(1)止水带原材不合格
(2)中埋式橡胶止水带埋设不居中
(3)模板安装不牢固
8.2保证措施
8.2.1针对止水带原材不合格,采取如下措施:
(1)选择优秀的供应商。
通过多方市场调查,选择具有稳定的供货能力、服务良好、质量信得过的企业作为钢筋原材供应商,而不应该把价格因素作为唯一的衡量标准。
(2)严格材料进场报审制度。
任何一次材料进场必须先向现场监理方申报进场,并查对钢筋合格证与标牌,仔细核对厂标、钢号、炉罐号及规格,检查钢筋外观质量,做到不合格的材料不进场。
(3)严格材料抽样检验,材料使用审批制度。
在监理监督下,按国家现行的有关技术标准和规的规定,进行现场取样,做到试样(件)具有代表性、真实性、可靠性。
材料检验合格后经监理方审批方可进行加工及绑扎。
做到不合格的材料不使用。
8.2.2针对中埋式橡胶止水带埋设不居中,采取如下措施:
(1)加强操作工人的技能水平及责任心。
(2)中埋式橡胶止水带埋设完成后进行检查,对不满足要求的坚决进行返工。
8.2.3针对模板安装不牢固,采取如下措施:
(1)加强操作工人的技能水平及责任心。
(2)钢模板安装完成后要有足够的刚度、稳定性,对于钢模板安装不够牢固处,应增加临时支撑进行加固,确保在浇注混凝土时不跑模。
9隧道衬砌合页式钢端模安装施工安全措施
9.1隧道衬砌合页式钢端模安装主要安全风险分析
隧道衬砌合页式钢端模安装的安全风险主要有:
机械伤害、物体打击等,如果不做好防措施,易出现安全事故。
9.2安全保证措施
(1)作业人员身体健康,上岗前必须进行培训,经考核合格后方可上岗作业,特殊工种必须持证上岗。
(2)作业人员应按规定配戴安全帽、安全带、手套等劳动保护用品。
(3)钢模板应按规格、品种分别堆放整齐,安装场地平整,工作台要稳固,照明灯具须加网罩。
(4)多人合作制作安装钢端模时,起落、转、停动作要一致,人工上下传送钢端模、物件不得在同一垂直线上。
(5)安装钢端模时需用的小型施工工具要放入工具袋中,用绳索提放进行上下传递,严禁抛掷。
(6)临时堆放在现场及钢端模安装平台上的钢端模堆放应适量、分散、稳妥。
(7)隧道中场地空间有限,施工中注意来往车辆。
10环保措施
拆除时的钢模板要统一存放在规定地点,排放整齐。
11应用情况
采用隧道衬砌合页式钢端模施工。
图12合页式钢端模使用后效果图一
图13合页式钢端模使用后效果图二
12效果评价
采用合页式钢端模工艺,提高了隧道衬砌环向施工缝的施工质量,保证了止水带的安装质量,能够有效预防在后期二衬环向施工缝位置渗漏水等病害处理的风险。
采用合页式钢端模工艺,铰接翻转减少了拆除后模板上下倒运的工作,减少劳动强度。
钢端模周转寿命长,减少了木材的浪费。
按照铁路双线隧道拱墙衬砌全环30m,因两侧仰拱预留钢筋影响,下部不能采用钢端模,实际采用钢端模按25m计算,传统木模施工的封端模板需要木板1.25m³,按照衬砌台车12米长,木模循环5次,每立方木板包括运费2500元计算,每一档衬砌需摊销625元,每延米衬砌需摊销52元;合页式钢端模每套2.8万元左右,残值1.1万元左右,净成本1.7万左右一套,按照衬砌台车12m长、钢模循环100次,每一档衬砌需摊销170元,每延米衬砌需摊销14.2元。
相比较之下每延米衬砌钢端模比传统木模减少花费37.8元。
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