新型旋轉(zhuǎn)式模板臺(tái)車在超大角度變線或交叉線路隧道的施工技術(shù)運(yùn)用

李林，蔣忠全，彭勇輝，楊先彬，王海智

（中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司，廣東 深圳 518000）

目前，隧道的線路為直線或緩和曲線，剛性的混凝土二襯模板臺(tái)車通過分段、錯(cuò)臺(tái)搭接增加短接小模板等方式都能滿足隧道施工的要求。但是，在一種較大角度變線甚至達(dá)到90°的超大角度轉(zhuǎn)彎線路，以及兩條交叉不同大小斷面的線路施工時(shí)，剛性的模板臺(tái)車就無法進(jìn)行連續(xù)施工，只能在隧道內(nèi)進(jìn)行拆卸、重新組裝來滿足其要求。隧道內(nèi)空間狹小，大型運(yùn)輸設(shè)備來回穿梭，各種工作交叉干擾，無法使用大型的吊裝設(shè)備，只能人工借助小型機(jī)具的進(jìn)行，工作效率低下，安全性風(fēng)險(xiǎn)高，操作難度大，管理難度大，影響施工工作的連續(xù)性，與現(xiàn)代化的管理理念嚴(yán)重不相符。

1 工程概況

天琴計(jì)劃是某大學(xué)發(fā)起的開展我國空間引力波探測的科研計(jì)劃，唐家灣大南山應(yīng)急避險(xiǎn)工程是為該計(jì)劃建設(shè)實(shí)驗(yàn)室和配套設(shè)施。本項(xiàng)目位于某市城區(qū)北面，本項(xiàng)目包括隧洞主體和連接線道路。隧洞主體為“中”字形結(jié)構(gòu)，設(shè)一個(gè)主出入口與一個(gè)次出入口，總面積約24030m2。連接隧洞出入口與校區(qū)現(xiàn)狀路的通道，共有兩條連接線。其中主出入口連接線起點(diǎn)接校園翰林路，終點(diǎn)至隧洞主出入口，道路全長47m。次出入口連接線起點(diǎn)接校園天琴路，終點(diǎn)至隧洞次出入口，道路全長152m，總長約199m。隧道建筑限界：主要是用作實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室凈高：8.0m，凈寬度6.0m；物質(zhì)運(yùn)輸通道凈高：5.0m；凈寬B=10.6m。

2 新旋轉(zhuǎn)式模板臺(tái)車特點(diǎn)

（1）采用新型旋轉(zhuǎn)式混凝土二襯模板臺(tái)車能在隧道內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)。（2）采用新型旋轉(zhuǎn)式混凝土二襯模板臺(tái)車，能適應(yīng)變化的隧道斷面，門架由主、副門架組成，副門架可拆卸。（3）弧形拱板采用多組收縮的方式。（4）具有一套行走系統(tǒng)和一套旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

3 適用范圍

一種較大角度變線甚至達(dá)到90°的超大角度轉(zhuǎn)彎線路，以及兩條交叉不同大小斷面的線路施工時(shí)。

4 新型模板臺(tái)車設(shè)計(jì)

（1）根據(jù)隧道凈空尺寸外放50mm。（2）將模板臺(tái)車弧形模板分段設(shè)計(jì)為頂模板，左右對稱的下模板，左、右對稱大折疊模板和左右對稱的小折疊模板以及左右對稱的搭接模板，模板與模板中間采用穿銷式連接方式。（3）每種模板組都設(shè)計(jì)都有可以單獨(dú)伸縮的油缸組。（4）臺(tái)車門架內(nèi)部空間必須能滿足正常施工中最大尺寸的混凝土罐車通過，門架梁跨度盡量小。（5）模板臺(tái)車左、右弧形模板與門架之間，采用帶拆卸銷的雙向螺桿千斤。（6）上部臺(tái)架的弦桿梁采用可伸縮梁結(jié)構(gòu)。（7）模板臺(tái)車的行走系統(tǒng)除了正常的行走功能外，還具有旋轉(zhuǎn)的功能。通過以上結(jié)構(gòu)一系列特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其目的就是保證能在隧道里進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

圖1 項(xiàng)目工程范圍圖

圖2 隧道交叉模型圖

圖3 旋轉(zhuǎn)式混凝土二襯模板臺(tái)車

5 模板臺(tái)車拼裝

模板臺(tái)車加工完成，在廠里進(jìn)行過拼裝，對模板臺(tái)車的重要功能伸縮、旋轉(zhuǎn)進(jìn)行多次試驗(yàn)。并驗(yàn)收模板臺(tái)車完全最小收縮與最大打開狀態(tài)下的外形尺寸，避免模板臺(tái)車無法滿足隧道二襯的需要，同時(shí)，防止行進(jìn)隧道后與開挖完成隧道線路交叉點(diǎn)發(fā)生干涉：（1）模板臺(tái)車軌道安裝。根據(jù)測量放線，測設(shè)模板臺(tái)車行走軌道。（2）模板臺(tái)車安裝。根據(jù)施工安排模板臺(tái)車在隧道內(nèi)兩條線路交叉點(diǎn)進(jìn)行安裝，采用吊車、叉車等機(jī)具設(shè)備。安裝嚴(yán)格按照《旋轉(zhuǎn)式模板臺(tái)車實(shí)用說明書》實(shí)施從下至上的原則。（3）模板調(diào)試安裝完成后，對模板臺(tái)車的外形尺寸處于最大值、收縮完最小值進(jìn)行測量驗(yàn)收，模板接縫是否滿足要求，連接處是否安全，油管接頭是否存在滴漏現(xiàn)象，安全閥是否能鎖緊，模板折疊收放是否自如，如出現(xiàn)發(fā)“卡”及時(shí)處理?！叭健彬?yàn)收合格后，方可投入使用。（4）模板臺(tái)車旋轉(zhuǎn)位置選址隧道兩種斷面交叉位置。根據(jù)施工安排，最佳方法：先進(jìn)行大斷面的隧道混凝土二襯，到達(dá)小斷面與大斷面交叉模板臺(tái)車再旋轉(zhuǎn)，一定要合理地組織，旋轉(zhuǎn)式選擇隧道施工不給齊頭送風(fēng)時(shí)，為最佳時(shí)間內(nèi)完成，因?yàn)樾D(zhuǎn)時(shí)，隧道內(nèi)風(fēng)管會(huì)被拆除。

6 隧道混凝土二襯施工工藝流程

隧道混凝土二襯施工工藝流程，見圖4。

圖4 隧道混凝土二襯施工工藝流程圖

7 旋轉(zhuǎn)施工準(zhǔn)備

當(dāng)混凝土二襯砼達(dá)到脫模強(qiáng)度后，模板臺(tái)車進(jìn)行脫模、行至下一個(gè)循環(huán)。到達(dá)隧道線路交叉位置時(shí)：（1）平整地面，清除周圍障礙物。（2）根據(jù)測量放線，將交叉隧道的中點(diǎn)放出，鋪設(shè)模板臺(tái)車行走軌道。（3）行駛模板臺(tái)車，使其中心與地面的中心點(diǎn)重合。（4）控制操作閥回收模板油缸，將搭接模板、小折疊模板、大折疊模板、下模板，頂模板，順序進(jìn)行收縮，收縮的原則使從下至上，模板與模板之間并用手拉葫蘆進(jìn)行固定，一定要貼緊。（5）需要檢查模板臺(tái)車收縮是否到位，油缸行程是否為零。（6）各種模板是否貼緊，中間是否夾雜有異物阻擋模板的收縮。（7）測量收縮完成模板臺(tái)車的對角線，是否滿足在開挖完成的隧道內(nèi)旋轉(zhuǎn)的基本要求。（8）如果測量出對角線值與設(shè)計(jì)值誤差較大，模板臺(tái)車與隧道會(huì)發(fā)生干涉。檢查模板臺(tái)車是否在施工過程中變形較大。如果變形過大，需要進(jìn)行矯正后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。（9）如果模板臺(tái)車是大斷面轉(zhuǎn)小斷面施工，先拆除搭接模板的支撐系統(tǒng)，將搭接模板折疊在小折疊模板上，并用手拉葫蘆固定。（10）拆除小折疊模板下面支撐千斤，拆除副門架的立柱和斜撐。（11）通過在隧道增加固定點(diǎn)和輔助油缸支撐等方式，用手拉葫蘆將小折疊模板固定，再拆除小折疊模板上面支撐千斤。（12）將小折疊模板進(jìn)行折疊用手拉葫蘆固定。（13）先將副門架上邊縱梁拆除，再拆除副門架的主橫梁。（14）拆除收緊可伸縮的上部平臺(tái)。（15）將大折疊模板進(jìn)行折疊用手拉葫蘆固定。（16）將上部臺(tái)架上的豎向油缸下放。（17）拆除下縱梁下的基礎(chǔ)千斤，通過門架上的豎向油缸模板臺(tái)車下降，注意最下面的模板離地不少于150mm，旋轉(zhuǎn)輪架有足夠的空間，能插入安裝弧形軌道。（18）測量收縮后模板臺(tái)車的對角線的數(shù)值，防止這個(gè)數(shù)字大于隧道凈空尺寸。（19）鋪設(shè)圓弧形旋轉(zhuǎn)軌道，軌道是由多節(jié)組成，節(jié)與節(jié)之間用軌道夾板固定。（20）繼續(xù)收縮門架上的豎向油缸，使旋轉(zhuǎn)輪落于旋轉(zhuǎn)軌道上。（21）安裝旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

8 模板臺(tái)車旋轉(zhuǎn)

（1）模板臺(tái)車旋轉(zhuǎn)期間，嚴(yán)禁隧道無關(guān)設(shè)備在門架內(nèi)通過。（2）模板臺(tái)車旋轉(zhuǎn)時(shí)，四周無障礙物清除干凈。風(fēng)、水、電管道下地、總指揮采用對講機(jī)通話系統(tǒng)協(xié)調(diào)，操作人員確定口令的方式，操作旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)，前后四周做好觀察。四個(gè)行走輪由四人單獨(dú)的人員查看，并操作完成相關(guān)工作。（3）模板臺(tái)車旋轉(zhuǎn)時(shí)，無關(guān)人員嚴(yán)禁模板臺(tái)車下放站立與行走。（4）如行人急需通過，待模板臺(tái)車停止旋轉(zhuǎn)后，確定安全后，行人快速通過。（5）先將旋轉(zhuǎn)油缸收縮最小值，安裝支反力夾板。（6）伸出旋轉(zhuǎn)油缸，使模板臺(tái)車在圓形軌道上行走，完全伸出旋轉(zhuǎn)油缸為一個(gè)行程。（7）松開支反力夾板，回收旋轉(zhuǎn)油缸，繼續(xù)安裝支反力夾板，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。多次循環(huán)才能旋轉(zhuǎn)到指定的位置（8）在圓弧形軌道上，精確測量出模板臺(tái)車所需要旋至的位置，并用固定快進(jìn)行固定。四個(gè)固定點(diǎn)之間的距離，兩兩相等，對角線相同。模板臺(tái)車將到達(dá)時(shí)，一定要緩慢到達(dá)。（9）頂升門架油缸，將模板臺(tái)車升起，拆除旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)、圓弧形軌道。（10）測量放線下一段，模板臺(tái)車行走軌道。（11）回收門架油缸，使模板臺(tái)車的行走輪落于直線軌道上。模板臺(tái)車完成旋轉(zhuǎn)。

圖5 新型模板臺(tái)車旋轉(zhuǎn)中

9 結(jié)語

打破隧道施工傳統(tǒng)工藝方法，提供出一種隧道超大角度或交叉線路，使用同一個(gè)新型旋轉(zhuǎn)模板臺(tái)車進(jìn)行混凝土二襯的施工新方法、新思路、新理念。