钢模台车技术在隧洞衬砌中的应用

王忠洁

（中铁二十四局集团浙江工程有限公司， 浙江 杭州 310009）

在隧洞衬砌施工中落实钢模台车技术，可有效提高施工质量，也确保施工稳定开展，解决传统施工中容易出现的各项问题，在保证施工质量的前提下，节省施工成本投入，提高施工经济效益[1]。文章以白鹤山隧道工程衬砌为例进行，在具体施工中，该隧道较为狭窄，且施工范围较大，文章先对钢模台车在隧洞衬砌中的工作原理及流程，探究钢模台车实用性，以此为实际工程中更好的发挥钢模台车的作用打下坚实基础。

1 案例介绍

文章以白鹤山隧道工程为例进行分析，在白鹤山隧道工程的衬砌工作中，其主要就是采用钢模台车技术支持，实现迅速、高效的衬砌。台车主要应用在白鹤山隧道工程的出口部分，台车由两端各设一个底托传力到初支底面部位，其轮廓半径为6050mm，台车专门配置有枕木、轨道，其枕木高200mm，铺设的轨道为钢轨，具体型号为43Kg/m(H=140mm)。台车中心最高处为8200mm，配置的模板高9220mm。

案例中使用的台车长度达到12m，体型较大，而其二衬混凝土灌注厚度粗略按照0.5 米急性分析计算，衬砌一次性浇筑成型，对应的模板支架如下图所示。施工当中主要采用C30 双层钢筋混凝土，衬砌平均50cm，但是隧道中国一些地质不好的位置，有地质破碎的地带则增加衬砌厚度到80cm。

图1 模板支架示意图

2 钢模台车技术落实

该铁路隧道工程衬砌采用钢模台车技术支持，按照隧洞结构就尺寸，定做钢模台车。3.侧墙及顶拱浇筑

钢模台车行走需铺设好专用的轨道，因此，在具体的铁路隧道施工当中，应该先浇筑好底板，浇筑底板时为保证后续施工方便，要将两侧墙浇筑约50cm，确保浇筑强度超过70%后，在底板铺设枕木及车轨道，对侧墙及顶拱浇筑。

2.1 台车安装

钢模台车在外部安装完毕，沿铺设轨道进入预定浇筑仓位。进场钢筋经检查质量达标后，在加工厂以图纸加工成型，之后运输到作业位置，施工人员在钢筋台车上绑扎安装[2]。

2.2 工艺流程

实际浇筑工艺流程如图1 所示。

图1 钢模台车浇筑工艺流程图

2.2.1 钢模台车置于浇筑仓位

钢模台车按照铺设的轨道运动至待浇筑仓位。

2.2.2 涂刷脱模剂

通过涂刷脱模剂确保浇筑面光滑平和智能，钢模台车就位前就需涂刷脱模剂，可在绑扎钢筋时，没仓分缝预留60cm 钢筋先不准确安装，便于施工人员进入涂刷脱模剂，对应钢模台车浇筑混凝土仓位向前移动，每过1m，就暂停一次，施工人员及时预留好开口，将对应1m 的模板清理好，涂刷脱模剂，之后再向前移动，重复此步骤，清理好钢模，涂好脱模剂。

2.2.3 顶模、侧模到位

顶模、侧模需按照测量控制点，控制好钢模台车的具体位置，和设计图纸比对分析，确保台车位于设计的准确位置。若台车位置出现便宜，应按照测量的各个控制点进行校正。完成之后，需将横向油缸模中心线和隧道轴线重合，之后升顶模油缸，顶模到位，完成之后需要对的侧模和油缸进行调整，主要将千斤顶螺丝拧好，确保千斤顶稳定，做好固定支撑[3]。安装完成后，还需对钢模台车的周边及浇筑好的砼衔接处是否合理，可采用木楔对模板进行科学支撑，确保钢模台车周边和浇筑完成的混凝土充分搭接，避免出现漏浆状况。

2.2.4 头模封挡

头模封挡压实混凝土衬砌中重要的工作之一，在封挡工作中，需先将钢模台车送至规定位置，之后，应以专业人员，以人工的方式对头模进行封挡，封挡的同时需安装好对应的止水设计内容。对于封挡头模，则可采用木模板，需保证止水固定牢固，也满足对应的隧洞衬砌要求。

2.2.5 仓面验收

在前期的各项工作基本完成，且支撑结构做好之后，要对钢筋、模板、仓面等进行合格检查，按照工程师设计图纸，之后，由专门负责的工程师申请验收，只有确保验收合格，且的对应的工程师签字确认之后，才允许进行对应的混凝土浇筑工作。

2.2.6 混凝土浇筑

混凝土浇筑是隧洞衬砌的重点，在该案例中，对隧道混凝土浇筑，从入口到出口依次浇筑。混凝土按照拌合站的规范配比配料搅拌，对拌合物的质量检查，符合要求后才可使用。将混凝土搅拌车运送到隧洞的出口位置，之后以专业的混凝土泵送入仓。侧墙混混凝土浇筑工作中，则需要控制好混凝土的坍落度，保证坍落度在12-14cm 范围内，保证侧墙混凝土浇筑的质量。要尽可能的控制好坍落度发生较大变化。顶拱部位的混凝土浇筑坍落度需控制在14-16cm。为避免模板发生向一侧倾斜的严重事故，应做好一定的防护措施，在施工阶段就认识到可能出现的严重事故，提前做好对应的预防性控制：例如，可以在两侧墙壁的混凝土浇筑当中，控制两侧的高差，使两侧高差控制在50cm 以内。此外，在每次浇筑的时候，要控制好浇筑的厚度，不能过高，也不能过低，要控制在50cm 范围内，同时建筑控制好速度，保障浇筑的质量。切勿过快导致混凝土浇筑质量不符合设计要求。在实际施工中，要求各个钢筋结点按照规范绑扎牢固，对浇筑分层最上端分布筋焊接到位，避免实际加工中由于钢筋安装不到位出现局部误差。通过环向钢筋的设计，各个钢筋相互作用力，相互受力，这种搭接方式，必须采用直螺纹套筒技术施工，以此确保搭接的完整性及质量，只有确保搭接完好，才能保障施工质量[4]。混凝土浇筑完成之后，需以专业的插入式振捣设备振捣密实。顶拱的混凝土浇筑施工，可以从内向外退烧式施工，从三个入仓口进去之后，顶拱设置附着振捣器，浇筑完成后对应振捣也应完成。

混凝土浇筑施工中要注意，需将混凝土泵放置在导流洞洞口位置，放置完好之后才可以对底板进行脱模处理，可采用附式振动器辅助，以这种专业的设备，进一步保证混凝土衬砌的密实度，以专业设备确保顶部振捣到位，将具体的混凝土送到规定浇筑位置之后，需以平铺方式进行浇筑，落实平仓振捣。

2.2.7 脱模

混凝土浇筑完成后，需等待24-36 小时，之后才能进行脱模处理，确保混凝土浇筑的最佳效果。脱模要先对侧模进行处理，处理完成后才可以对顶部模进行脱离操作。为保证可以更好、更容易的脱模，可以采用动作侧模油缸，以此确保侧模得到一定的回缩，可以使其更好的脱模。在顶模脱离环节中，由于顶模受到液压油缸回缩的影响，加之顶模承受有一定的自重，其脱模施工困难大于其他位置的脱模工作，且脱模后，可能会导致混凝土存在一定高度下降等不良影响。钢模台车下段的螺旋千斤顶此时可收缩，脱离底板位置，将支撑转移到钢模台车的车轮上去。

脱模完成后，钢模台车要及时走进下一仓，进入后续环节中去。此外，脱模之后，相应工作人员要对模板表面的混凝土进行清理，保证模板可重复使用。

脱模之后还需对混凝土进行养护，要求采取科学措施对混凝土进行养护，养护还要考虑到季节变化对浇筑后的混凝土造成的影响：在冬季要注重对混凝土进行保暖处理，以塑料薄膜对混凝土进行覆盖，也可加上稻草等，保证混凝土不受寒冷天气影响；而在夏季，要避免阳光对混凝土造成破坏，导致混凝土开裂等现象发生，需及时对混凝土浇水，做好维护保养措施。相应的养护措施必须坚持28 天以上，确保浇筑的效果稳定。通过使用钢模台车落实隧洞施工，工程混凝土表面的实际光滑程度大大提高，则其实际的施工速度也可以进一步提高，进而提高施工效率，发挥建筑物的最大化机制，在有限的成本中使得相应施工企业获取更大的经济利益。在该工程后续使用中，其导流洞效果良好，没有发生意外安全问题。

3 结束语

综上所述，在隧洞衬砌施工中，采取传统人力施工有诸多不便，施工区域较为狭窄，对施工材料、施工人员分配并不理想。而采取钢模台车辅助施工 可有效保证施工混凝土表面的光滑度，避免施工出现蜂窝面或者出现接缝错台等，可有效降低施工难度，确保稳定运行。实际应用中，发现采用钢模台车施工，比人力施工少用一天时间，且施工作业形成流水线作业，大大缩短使用周期，也符合相关导流洞的衬砌设计要求。