公路隧道中心排水溝倒“凸”字型模板高效施工及控制技術(shù)

魯海峰

【摘 要】中心水溝有效集水、快速排水，避免積水，中心排水溝幾何尺寸控制技術(shù)，保證中心排水溝縱向整體線(xiàn)型平順，無(wú)接縫（只是每次的施工縫，施工縫位置不滲水），實(shí)現(xiàn)快速、標(biāo)準(zhǔn)化施工，提高工作效率，通過(guò)簡(jiǎn)化、整合仰拱填充和中心排水水溝（包括縱向、橫向排水盲管）施工工序，將仰拱填充和中心排水水溝兩道工序合并為一道工序高效施工。

【關(guān)鍵詞】中心水溝 倒“凸”字型模板 高效施工 控制技術(shù)

隧道工程修建于地下巖土中，整個(gè)隧道結(jié)構(gòu)可能會(huì)處于地下水的包圍之中。而地下水無(wú)孔不入，經(jīng)常會(huì)由于對(duì)地質(zhì)勘探的認(rèn)識(shí)不足，設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)管理各環(huán)節(jié)工作的不到位，造成隧道防排水系統(tǒng)產(chǎn)生缺陷，引起隧道發(fā)生滲漏水現(xiàn)象。截止目前，隧道滲漏水已經(jīng)成為影響我國(guó)公路隧道的主要病害之一，是影響公路隧道正常運(yùn)營(yíng)及全壽命的至關(guān)重要的因素之一。公路隧道中心排水溝縱向貫穿整條隧道，是整條隧道集水、排水系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隧道結(jié)構(gòu)之外地層中的滲水，通過(guò)環(huán)向排水盲管的集水、縱向排水管的匯聚，由橫向排水盲管最終匯入中心排水溝，并由中心水溝排入隧道外排水系統(tǒng)。因此，中心排水溝的集水、排水能力是重點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，而通過(guò)良好的施工控制達(dá)到從根本上保證該功能發(fā)揮良好效果，是最優(yōu)的策略。

1 模板加工及安裝定位

1.1 每節(jié)“凸”字型模板的制作（如圖1）

（1）根據(jù)中心排水溝的幾何尺寸，采用鋼模板加工成每節(jié)長(zhǎng)度150cm，上部高36cm，水平臺(tái)階腰寬10cm，下部高40cm，底腳寬10cm的定型模板；并形成左右對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。要注意采用模板縱、橫加勁肋的密度，防止應(yīng)力集中造成變形和破壞。（2）兩半幅底板之間用活動(dòng)鉸連接，活動(dòng)鉸撐開(kāi)，即為設(shè)計(jì)底寬，同時(shí)底部橫向固定；活動(dòng)鉸撬起打開(kāi)，底部自動(dòng)脫模?？v向每50cm設(shè)置一道，和花籃螺絲上下對(duì)應(yīng)。（3）模板頂面加工成寬5cm的平面，平面上每50cm預(yù)留一直徑為2cm的圓孔，用于模板拆卸時(shí)撬杠撬松。（4）在模板頂面向下10cm加勁肋位置，縱向每50cm設(shè)置一道花籃螺絲，在同位置同時(shí)設(shè)置一道同寬木橫撐。

1.2 安裝固定

（1）花籃螺絲兩側(cè)模板上對(duì)稱(chēng)設(shè)置連接孔，花籃螺絲兩端鉤在連接孔上。花籃螺絲擰緊，則限制對(duì)稱(chēng)模板張開(kāi)，安裝過(guò)程中防止對(duì)稱(chēng)模板散開(kāi)。同時(shí)，緊鄰花籃螺絲旁，設(shè)置總長(zhǎng)為模板間距（此處為40cm）的截面為4cm×4cm的方木橫撐，橫撐兩頭墊設(shè)8cm×8cm，厚2cm木板。當(dāng)花籃螺絲擰緊時(shí)，則木橫撐限制對(duì)稱(chēng)模板合攏，相當(dāng)于受壓桿件，仰拱填充過(guò)程中防止對(duì)稱(chēng)模板受到壓力合攏位移。模板拆卸時(shí)，只需松開(kāi)花籃螺絲，打掉方木橫撐一端墊木，則木橫撐自動(dòng)掉落，打開(kāi)底部活動(dòng)鉸，卸開(kāi)節(jié)與節(jié)之間的連接螺栓，則每節(jié)“凸”字型模板即可輕松拆下。（2）在每節(jié)中間，底部向上20cm處，面板上預(yù)留Φ12 cm的圓孔，圓孔中心位置為橫向排水盲管中心（如圖2）。（3）每節(jié)之間的連接方式。每節(jié)之間用連接螺栓固定，和普通模板安裝方法一致。

圖2 隧道中水溝倒“凸”字型每節(jié)裝置對(duì)稱(chēng)內(nèi)側(cè)立面圖

1.3 倒“凸”字型整體裝置的定位方式（圖3）

（1）在倒“凸”字型整體裝置底部?jī)蓚?cè)各預(yù)埋8根定位鋼筋，用于限制該裝置左右位移，通過(guò)打開(kāi)兩半幅底板之間活動(dòng)鉸，固定底部。（2）通過(guò)花籃螺絲和木橫撐固定中上部。（3）在8根定位鋼筋斷面方向外1.5m處埋設(shè)錨固鋼筋，通過(guò)頂部卡槽，設(shè)置︹形拉筋，并焊接在錨固筋上，形成斜拉筋，限制該裝置左右位移，同時(shí)防止傾覆和該裝置上浮。注意卡槽、定位筋和錨固筋在同一橫斷面上，有利于受力和固定。

2 施工工藝

（1）通過(guò)測(cè)量放樣，在仰拱鋼筋綁扎時(shí)，預(yù)埋倒“凸”字型整體裝置底部?jī)蓚?cè)預(yù)埋8根定位筋和8根錨固筋，分別出露10cm即可。（2）在定位鋼筋上標(biāo)出倒“凸”字型整體模板安裝的平面位置和頂面高程。（3）仰拱混凝土終凝后，即可根據(jù)平面位置和高程進(jìn)行拉線(xiàn)放樣，根據(jù)墨線(xiàn)逐節(jié)安裝倒“凸”字型模板。安裝前，對(duì)模板外表面拋光、涂刷脫模劑。安裝時(shí)，底腳緊貼在仰拱表面。根據(jù)放樣位置，將每節(jié)模板安裝在定位鋼筋之間，打開(kāi)底板之間活動(dòng)鉸，準(zhǔn)確固定平面位置；根據(jù)高程放樣，墊設(shè)或鑿除裝置下混凝土，準(zhǔn)確確定高程位置。安裝花籃螺絲和木橫撐，擰緊花籃螺絲，通過(guò)模板頂面卡槽，將︹形拉筋焊接在錨固筋上。逐節(jié)安裝模板，并通過(guò)連接螺栓連成整體，注意節(jié)與節(jié)之間接縫平整、嚴(yán)密。這樣的整體安裝后結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，位置準(zhǔn)確，線(xiàn)形平順。（4）將橫向排水盲管穿過(guò)預(yù)留圓孔，并對(duì)縱、橫向排水盲管進(jìn)行臨時(shí)固定；排水管管口用無(wú)紡布填塞包裹。（5）倒“凸”字型整體裝置安裝完畢，檢查裝置頂面位置和高程，自檢符合要求后，將底腳處用仰拱填充混凝土高一級(jí)標(biāo)號(hào)的砂漿進(jìn)行填塞，防止漏漿（根據(jù)實(shí)際情況，需要時(shí)才施做）。（6）澆筑過(guò)程中，注意在模板左右兩側(cè)逐層大致對(duì)稱(chēng)澆筑，按要求振搗密實(shí)，防止單側(cè)壓力過(guò)大造該裝置錯(cuò)位、移動(dòng)和跑模等現(xiàn)象發(fā)生。（7）混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后，從斜拉筋出露填充層位置將斜拉筋割斷，拆去︹形限位鋼筋，卸掉每節(jié)間連接螺栓；松開(kāi)花籃螺絲，打去墊木，卸掉木橫撐，打開(kāi)底部活動(dòng)鉸，用撬杠輔助，逐節(jié)卸掉模板，并抽移至下一待施工位置，準(zhǔn)備繼續(xù)重復(fù)作業(yè)。（8）模板拆除后，在倒“凸”字型溝腰上（每邊10cm），安裝中心水溝預(yù)制蓋板，蓋板上再填充混凝土并和填充層頂面平齊。

4 結(jié)語(yǔ)

公路隧道中心排水溝倒“凸”字型模板高效施工及控制技術(shù)的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的中心排水溝作業(yè)相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）該模板貫徹隧道防排水理念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)排水，“防堵結(jié)合，快速引流”，從根本上解決了中心水溝系統(tǒng)的病害發(fā)生，保證了隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，提高隧道的運(yùn)營(yíng)和全壽命效果。（2）加工、制作簡(jiǎn)單；安裝和拆卸方便，具有可靠的固定性和靈活性，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可以重復(fù)使用，最后回收殘值率大于95%。（3）將仰拱填充和中心水溝合并施工，大幅度提高了工作效率，大幅度降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了人工60%以上，大幅度提高了仰拱填充和中心水溝的工程質(zhì)量。（4）把中心排水“管”換成了中心排水“溝”，增大了中心排水溝空間，大幅度提高了中心水溝的集水、排水能力；且在中心水溝頂面可以分段設(shè)置檢查井，檢查井內(nèi)設(shè)置沉砂池。（5）施工中，通過(guò)模板兩端頂面，即可準(zhǔn)確控平面位置和高程；根據(jù)拉線(xiàn)放樣，準(zhǔn)確控制長(zhǎng)段落仰拱填充及中心排水溝幾何尺寸，且控制后的中心水溝整體線(xiàn)形平順、排水通暢，控制措施可靠，控制手段易于實(shí)現(xiàn)，控制效果明顯，提高了整體施工水平。（6）通過(guò)不透水的施工縫代替了預(yù)制管接頭，避免了接頭滲水、積水，避免了采用預(yù)埋管時(shí)接頭處的滲漏水。（7）全部橫向排水管能直接、及時(shí)、順暢地排入中心排水溝，杜絕了銜接不暢和旁溢斜流；而且杜絕了預(yù)埋管透水孔堵塞失效等現(xiàn)象的發(fā)生。（8）便于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、集約化組織施工，便于組織流水作業(yè)，施工時(shí)間可以縮短50%以上，也提高了該裝置的周轉(zhuǎn)率。（9）施工完成后的中心排水溝，可以方便地按規(guī)范要求實(shí)施通水試驗(yàn)，且觀(guān)察結(jié)果直觀(guān)、有效。

參考文獻(xiàn)：

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