组合式可调隧道二衬钢筋定位支架探析

范豪

摘 要：通过采用组合式可调二衬钢筋定位支架，改变二衬钢筋定位支架安装方式和时间点，消除定位支架与二衬钢筋之间的位置干扰，同时实现二衬钢筋定位支架更轻巧，使用更灵活。

关键词：隧道;二衬钢筋定位支架;安装方式

0 前言

传统二衬钢筋定位支架多采用两根角钢组焊成钢楼梯状，用两根角钢之间的横向杆件焊死作为二衬钢筋层间距定位，在角钢翼板上切口进行二次环向钢筋纵向定位，因重量较重，现场操作空间较小，翼板在外侧二衬环向钢筋安装时需提前安装好定位支架，在内侧环向钢筋搬运、安装施工作业过程中搬运钢筋进入作业面会碰撞到已安装的支架，造成支架移位或变形，支架周转使用次数少，作业人员不愿使用。

1 目的与实施方式

提高二衬钢筋层间距控制进度，减轻现场作业工人工作强度。在安装二衬最外层的钢筋前，将二衬钢筋定位支架外侧杆件采用扎带绑扎在预先安装的定位主筋上→安装二衬外层环向钢筋及纵向钢筋→安装定位支架内侧杆件及内外连接杆→安装二衬内侧环向钢筋及纵向钢筋→拆除并移动定位支架，开始下一施工循环。

1.1 基本原理

采用两根具有一定刚度和强度的轻型杆件（镀锌钢管、镀锌方钢）作为定位架纵向杆件，长度不小于3.2 m;采用3根直径16 mm精轧螺纹丝杆作为两根杆件之间的横向连接杆件，长度为隧道二衬混凝土最大厚度。在纵向杆件上设置多个直径20 mm圆孔，横向杆件通过圆孔插入纵向杆件，两侧分别安装两个螺母，通过调整螺母在横向杆件上的位置调整纵向杆件间距，实现二衬钢筋层间距调整的定位控制，通过在纵向杆件上设置环向钢筋纵向定位卡槽，实现二衬环向钢筋定位控制。

在安装二衬外侧环向钢筋时，将支架外侧纵向杆件采用扎带绑扎固定在环向基准主筋外侧，逐根按照纵向杆件上的定位卡槽位置安装基准主筋之间的全部二衬外侧环向主筋并固定好。搬运二衬内侧环向主筋进入作业面，大致按设计位置摆放好后，安装二衬内侧环向基准主筋，将定位之间内侧纵向杆件采用扎带绑扎固定在环向基准主筋内侧（靠行车道侧），在两根支架纵向杆件之间穿入横向精轧螺纹丝杆并安装螺母，通过调整螺母位置，精确控制二衬内外层环向主筋层距，逐根按照纵向杆件上的定位卡槽位置安装基准主筋之间的全部二衬内侧环向主筋并固定好。檢查无误后拆解并移动定位支架，开始下一循环作业。

拆解后，支架内外侧杆件可直接纵向拖动到新的安装区域开始作业，减少支架钢筋在搬运过程中的损伤。

1.2 工艺流程及操作要点

1.2.1 工艺流程

仰拱底面清理→基点放样定位→二衬外侧纵向、环向钢筋搬运进入工作面→二衬外侧纵向、环向定位基准钢筋安装→二衬外侧环向钢筋纵向定位杆安装→二衬外侧纵向、环向钢筋安装→二衬内侧纵向、环向钢筋搬运进入工作面→定位支架内侧纵向杆安装→二衬内侧环向钢筋纵向定位杆安装→调整定位支架内外侧纵向杆间距→二衬内侧纵向、环向钢筋安装→报监理工程师钢筋安装检验→拆除定位架，开始下一循环施工。

1.2.2 施工工艺技术

在初支仰拱喷射混凝土硬化后，清理喷射混凝土表面松散喷浆料，技术人员在板仰拱中部位置及端头位置的初喷混凝土顶面上测出中轴线及2条法线，以红色油漆标识一个环向。钢筋班根据法线（一环/2 m）先安装好外层环向定位主筋，然后在主筋上安装横、纵向控制间距的定位支架杆件，以及外侧杆件保护层的法向定位钢筋，法向定位钢筋垂直焊接在环向定位筋上。

等环向、法向定位钢筋安装好后采用焊接固定，现场技术管理人员根据设计保护层尺寸进行水平定位筋的测量放样。测量放样方法：对两端进行测量放样，然后根据放样点可使用鱼线拉直，再根据线型焊接水平定位钢筋，以保证水平定位钢筋顺直。

根据法向定位筋上的量测点位和排间距的尺寸，焊接水平定位钢筋于外层钢筋上。按照规范及设计要求安装靠防水板一侧的钢筋，可预先在水平定位筋上用记号笔标记钢筋位置或钢筋卡具，以保证主筋的间距符合要求，并在外层钢筋与防水板间按梅花型布置保护层垫块（4块/m2），以预防钢筋离防水板太近而对防水板造成破坏。

搬运内侧钢筋进入工作面，并大致按设计位置逐根分布，安装定位支架内侧纵向杆及横联杆件。通过现场技术管理人员进行测量放样后，采用拉线的方式焊接水平定位钢筋以确保水平定位钢筋顺直，达到对保护层的控制，再进行下一步的内层钢筋安装。

在对纵向定位钢筋焊接时，通过使用的定位钢筋大小和保护层的设计要求来计算纵向定位钢筋的位置，以大理至南涧高速公路的后新村隧道IV级围岩Ф20钢筋为例计算如下：钢筋净保护层控制在60 mm，因拱顶处考虑到钢筋出现下沉的可能性，所以保护层可控制在80 mm。二衬主筋直径为2 mm，勾筋直径为8 mm，因此纵向定位钢筋设置在保护层控制点朝外28 mm的位置。

待对纵向定位钢筋进行焊接固定了后，施工人员根据定位架上的卡槽施工内层主筋，且在环向主筋与纵向定位钢筋搭接位置处绑扎牢固，确保环向主筋的稳定性。拆解钢筋定位架，在下一循环施工时，纵向拖动定位架纵向杆件至下一循环作业面。通过现场施工中细节的控制与发掘，不断去完善和简化施工工艺。施工实例图如下：

1.2.3 操作注意事项

定位架杆件采用轻型材料制作，抗弯、抗剪强度不高，施工中应注意避免撞击;定位架横向联系杆件丝牙易损坏，作业过程中应注意保护;定位架横向联系杆件调节螺母易丢失，现场应注意收检，并采购备用螺栓。

1.3 关键技术及创新点

改变隧道二衬定位支架和二衬钢筋的安装顺序，消除定位支架与二衬钢筋安装过程中的位置冲突，实现二衬钢筋定位支架的轻型化模块化，延长定位支架的周转使用次数。

1.4 社会效益

1.4.1 安全方面

定位支架可拆解后纵向拖动杆件，现场无需整体搬运，对作业人员的身体负担大幅降低，提高作业安全保障。

1.4.2 质量方面

通过降低定位架安装劳动强度，提高作业工人使用定位支架的积极性，提高钢筋定位支架的使用率，切实提高二衬钢筋定位准确率。

1.4.3 进度方面

杜绝因钢筋定位偏差过大引发的返工而延误工期，有利于现场施工按计划推进。

1.4.4 成本方面

杜绝因钢筋定位偏差过大引发的返工，而引发的材料、人工等成本增加。

1.4.5 可控制性、重复性、工作效率

现场二衬钢筋安装可不借助设备仪器实现直观可控，在提高钢筋安装质量的同时，可大幅度降低作业工人为精准定位钢筋花费的时间和精力;支架的部件可重复利用，即便个别部件出现损坏，也可实现快速更换，无需整体报废。

2 结语

组合式可调整隧道二衬钢筋定位支架的使用，可提高隧道二衬钢筋安装质量，进而提高隧道二衬混凝土结构性能，对延长隧道结构耐久性具有一定的积极意义;可以预见，组合式可调整隧道二衬钢筋定位支架结构简单，各部件可分解组合使用，较传统定位支架在材料的周转利用率上提高明显，节约率资源消耗。

参考文献：

[1]JTGT 3660-2020，公路隧道施工技术规范[S].

[2]JTG F80/1-2017，公路工程质量检验评定标准[S].