公路工程明挖矩形通道施工技术应用研究

钟磊 申铁军

摘要 文章介绍了明挖暗埋矩形通道施工的技术原理、研究内容，将主体结构混凝土不同浇筑方法作比较，确定了施工的最佳方案，研究表明，通过对此技术的应用，有效保证了生态环境，具有较好的适应性、工艺简单、安全可靠、综合优势突出、加快施工进度、节约成本、减少质量隐患等特点，且工后与生态环境互不影响。

关键词 明挖；矩形；通道

中图分类号 U455文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）05-0147-03

0 引言

相比传统钢模板，通道内外侧墙体采用定制模立方塑钢装配式模板，模板间采用插销连接，具有周转次数多、翻新成本低、耐腐蚀性好、不需大型设备、轻便易装、组装灵活、节能环保及脱模简便等特点，有效提升了混凝土结构外观质量。主体结构采用3次浇筑成型，通过优化主体结构采用两次浇筑成型，减少施工缝、止水带数量，增强整体防水效果，减少施工工序，大幅节省工期，提高施工效率[1-3]。

1 技术原理

（1）通过优化主体结构混凝土浇筑方案，将设计3次浇筑优化为2次浇筑，减少施工缝及止水带数量，提升主体结构整体性，确保施工质量。

（2）矩形通道侧墙模板摒弃传统钢模板，采用新型模立方塑钢模板，由于塑钢模板内表面整体平整度及光洁度高，确保侧墙外观质量，确保整体刚度，且模板自重轻，安拆简便。

（3）顶板采用满堂盘扣式支架作为支撑体系，模板采用竹胶板，主体结构混凝土施工采用新型模立方塑钢模板与竹胶板模板有效搭配，确保主体结构截面尺寸及外观实体质量。

2 技术优势分析

（1）设计图纸主体结构采用3次浇筑成型，通过应用BIM技术进行优化，主体结构采用两次浇筑成型，减少施工缝、止水带数量，增强整体防水效果，减少施工工序，大幅节省工期，提高施工效率。

（2）通道内外侧墙体采用定制模立方塑钢装配式模板，相比传统钢模板，具有周转次数多、翻新成本低、耐腐蚀性好、不需大型设备、轻便易装、组装灵活、节能环保及脱模简便等特点，有效提升混凝土外观质量。

（3）提高施工效率，减少安全质量隐患，解决了生态环保要求高，无法在地面及以上进行道路、桥梁施工的问题。

3 技术创新性分析

3.1 优化模板提升混凝土外观质量

通道内外侧墙体采用定制模立方塑钢装配式模板，相比较传统钢模板，具有周转次数多、翻新成本低、耐腐蚀性好、不需脱模剂、不需大型设备、轻便易装、组装灵活、节能环保及脱模简便等特点，有效提升混凝土外观质量。

3.2 设计应用明挖通道止水结构

利用2个明挖止水结构在模板外侧拉紧止水带，止水结构不影响钢筋骨架安装及混凝土浇筑，初凝后终凝前拆除止水结构，有效保证止水带安装质量，提升防水效果，减少后期返修费用。

4 工程实例

4.1 工程情况

4.1.1 地形地貌

项目位于怀仁市南亲和乡北侧，属冲积平原区，微地貌为缓坡，地形平坦，地势平缓。

4.1.2 地质构造

经地质调绘与钻探揭示，地层主要由第四系全新统（Q4al）洪积物和上更新统（Q3al）冲积物构成，局部地表为路基填土，厚度约2 m。Q4地层岩性由粉土和粉质黏土组成，局部夹薄层粉细砂，粉土呈黄褐色，稍湿～湿，稍密～中密，局部呈饱和状，可能具有轻微液化；粉质黏土呈黄褐色，软塑状，局部夹薄层粉土；粉细砂呈褐黄色，透镜状夹层分布，潮湿，中密，具有轻微液化。Q3地层岩性由粉土、粉质黏土和黏土组成，粉土，黄褐色，中密～密实，湿，透镜体状夹层分布；粉质黏土，黄褐色，可塑状，局部夹薄层粉土；黏土，褐黄色，可塑状，局部夹薄层粉土。

4.1.3 气象水文

（1）气象。项目区所属怀仁市属于北温带大陆性气候，四季分明，年温差大。冬季寒冷干燥，降水甚少；春季回暖快，多大风沙尘天气；夏季温度高，雨量集中；秋季气温下降明显，降水日趋减少，秋高气爽。怀仁市境内气温水平分布的规律是由东南向西北递减。年平均气温7.9 ℃，最冷月平均气温?9.2 ℃，最热月平均气温22.7 ℃；1月份最冷，平均气温为?9.2 ℃；从3—5月，每个月气温平均升高8 ℃左右；7月份为最热，平均气温为22.7 ℃。

（2）水文。项目区位于桑干河流域大峪河水系，勘察期间桥址区地表干涸无水，经钻探揭示，地下水位较浅，埋深2.7～2.8 m，高程约990 m，属潜水类型，主要由大气降水补给，地下水位深度随季节略有变化。

4.1.4 交通、通讯及水电等情况

（1）交通运输情况。项目位于怀仁市亲和乡北侧，省道215线东侧500 m，距离二广高速怀仁收费站15 km，距离荣乌高速应县收费站22 km，乡村道路畅通，交通运输便利。

（2）通讯情况。施工现场、项目部、钢筋加工场均有移动网络信号。项目部租用原农家院宾馆，有网络线路。

（3）用水情况。项目驻地及钢筋加工场均有自来水和水井满足生活用水，路线范围内无河流、水库，工程用水主要向乡亲和村委购买，5元/t，距离施工现场平均运距6 km。

（4）用电情况。项目用电重点为钢筋加工场，场地选址现有高压线路，可提供工程所需的施工用电。

4.1.5 施工组织

合同要求工期：2022年8月1日—2023年8月1日，365 d；计划工期：2022年8月1日—2023年8月1日，365 d；结合气候条件，2022年11月15日至2023年3月15日为冰冻期，主体工程实际有效施工工期245 d。路基填方、桥梁下部结构最晚结束时间控制到2022年11月15日。项目部根据现有图纸，结合工地实际情况，便于施工人員、设备、机械管理调配，对主要的工程进行合理地组织规划，见表1～2。

4.2 选择方案

4.2.1 不同浇筑方法原理

（1）方案一：原设计矩形通道主体结构混凝土采用3次浇筑成型，即第一次浇筑底板、侧墙至底板顶面以上1 m，第二次浇筑侧墙至底板顶面5.05 m，第三次浇筑剩余侧墙及顶板。

（2）方案二：通过优化矩形通道主体结构混凝土浇筑工艺，采用2次浇筑成型，即第一次浇筑底板、侧墙至底板顶面以上2.3 m，第二次浇筑剩余侧墙及顶板。

4.2.2 不同浇筑方法对比分析

（1）分3次浇筑，对缺口处模板固定及支撑要求较低，支撑难易程度相仿，考虑防水总体原则（施工缝越少越好），方案二要优于方案一。

（2）分2次浇筑，对缺口处模板固定及支撑要求较高，但可以大幅度减少施工缝的数量，且考虑施工工期，分2次浇筑，有助于减少施工工序，主体2次即可浇筑成型，方案二要优于方案一。

4.2.3 确定通道主体结构混凝土施工工艺

考虑通道防水效果、雨季雨量、混凝土成型质量、施工进度以及施工质量，最终决定采取方案二，即1道施工缝，分2次浇筑。

5 结束语

综上所述采用止水带安装辅助工具、模立方塑钢模板及减少浇筑次数比传统方法，节约了工期的同时节约了成本。明挖矩形主体结构施工完成后，经过明洞回填，顶板顶覆土后可迅速恢复生态环境，且后期不会对周围生态环境产生影响，环保效果好。

参考文献

[1]胡文柱， 刘博， 李亚飞， 等. 用于保护地下水环境的明挖隧道止水结构： CN216515759U[P]. 2022-05-13.

[2]李啸晨， 常永健， 廖启兵， 等. 支撑装置： CN2148348

30U[P]. 2021-11-23.

[3]胡文柱， 李亚飞， 杨志， 等. 一种方便使用的道路桥梁工程用防护架： CN211848938U[P]. 2020-11-03.