一體式電纜溝臺(tái)車在隧道施工中的應(yīng)用

覃靖 謝安然

文章結(jié)合一體式電纜溝臺(tái)車在隧道實(shí)際施工中的應(yīng)用，介紹了一體式電纜溝臺(tái)車的施工工藝以及改進(jìn)措施，并與傳統(tǒng)小塊組合鋼模施工藝進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：一體式電纜溝臺(tái)車機(jī)械自動(dòng)化程度高，可快速精準(zhǔn)就位，施工效率高，線形美觀，在長(zhǎng)度達(dá)1 000 m以上的隧道中應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)適用性更加突出。

隧道電纜溝;一體式臺(tái)車;施工工藝

U455.3A291043

0 引言

為建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)，近來年全國(guó)各地正大力推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，高速公路建設(shè)也大規(guī)模開展，并逐漸向山嶺重丘區(qū)延伸，公路隧道工程的建設(shè)規(guī)模大幅度提升，隧道單體長(zhǎng)度也不斷增長(zhǎng)。隧道電纜溝作為隧道附屬工程的最后一道工序，一般是在隧道施工的中后期才開始施作[1]，其施工工期緊、外觀質(zhì)量要求高，直接影響隧道的整體形象。

在過去，隧道電纜溝施工一般多采用傳統(tǒng)小塊組合鋼模施工工藝，該工藝施工的電纜溝線型不佳，錯(cuò)臺(tái)多、易漏漿，施工質(zhì)量難以保證;模板的拼裝耗時(shí)長(zhǎng)、耗人工，需要加設(shè)多道支撐，且在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中與其他隧道施工設(shè)備存在交叉作業(yè)的現(xiàn)象，有一定的安全隱患。針對(duì)以上問題，選擇一種機(jī)械化程度高、工序簡(jiǎn)化、操作便捷的一體式液壓臺(tái)車成為隧道電纜溝施工發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文通過介紹一種一體式電纜溝臺(tái)車施工工藝，對(duì)隧道電纜溝施工關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，得出一體式電纜溝臺(tái)車施工工藝的適用條件，為后續(xù)隧道電纜溝施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 工程概況

都安至巴馬高速公路發(fā)瑞隧道為分離式雙洞隧道，右線起止樁號(hào)為YK424+195～YK429+520，長(zhǎng)5 325 m;左線起止樁號(hào)為ZK424+203～ZK429+537，長(zhǎng)5 334 m，屬特長(zhǎng)隧道。隧道最大埋深約416.94 m（樁號(hào)為YK427+860）。隧道設(shè)人行橫道14道、車行橫道7道、緊急停車帶6處。

該隧道電纜溝側(cè)壁采用現(xiàn)澆C30混凝土、蓋板為預(yù)制C25混凝土。結(jié)構(gòu)尺寸：行車方向左側(cè)為75 cm×65 cm，行車方向右側(cè)為65 cm×65 cm。

2 隧道一體式電纜溝臺(tái)車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工工藝

2.1 一體式電纜溝臺(tái)車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文依托工程所采用的一體式電纜溝臺(tái)車長(zhǎng)度為12 m、面板厚度為8 mm。其主體結(jié)構(gòu)由移動(dòng)式模架、定型鋼模板、全自動(dòng)液壓系統(tǒng)及模架行走系統(tǒng)等組成。模板可通過液壓系統(tǒng)進(jìn)行上下左右移動(dòng)，達(dá)到設(shè)計(jì)的平面位置和標(biāo)高;模板在調(diào)整到指定位置后，可通過模板頂部的“定位卡”進(jìn)行固定;待電纜溝澆筑成型、退模后，可通過模架行走系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)車至下一模電纜溝澆筑段。一體式電纜溝臺(tái)車主視圖如圖1所示。

2.2 電纜溝施工工藝流程

2.2.1 測(cè)量放線

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，放樣水溝電纜槽平面位置和標(biāo)高控制點(diǎn)。臺(tái)車主體長(zhǎng)12 m，為確保電纜溝槽每個(gè)澆筑段的模板有3個(gè)平面和標(biāo)高控制點(diǎn)，沿臺(tái)車縱向每隔6 m設(shè)置一處測(cè)量放樣點(diǎn)。施工過程中注意保護(hù)測(cè)量放樣點(diǎn)，避免被遮擋或破壞。

2.2.2 基底墻身鑿毛

對(duì)二襯與電纜溝內(nèi)側(cè)墻身底部交界及電纜溝底部鋪地位置進(jìn)行鑿毛，并沖洗干凈。

2.2.3 臺(tái)車打磨除銹

臺(tái)車拼裝結(jié)束后，對(duì)臺(tái)車系統(tǒng)進(jìn)行檢查與試運(yùn)行。模板安裝要支撐牢靠，縫洞嵌補(bǔ)嚴(yán)密，面板需打磨處理，確保模板光滑、平整，并涂刷脫模劑。

2.2.4 鋼筋綁扎

在澆筑電纜溝底混凝土?xí)r插入定位鋼筋，埋置深度≥15 cm，確保鋼筋間距符合設(shè)計(jì)要求。為保證鋼筋保護(hù)層厚度，在鋼筋外側(cè)按梅花型安裝鋼筋保護(hù)層墊塊。

2.2.5 安裝預(yù)埋件

電纜槽與側(cè)溝之間預(yù)留泄水槽，接出過軌鋼管[2]。安裝完成后應(yīng)進(jìn)行檢查，確保預(yù)埋件安裝準(zhǔn)確及牢固。

2.2.6 移動(dòng)臺(tái)車就位

該一體式電纜溝臺(tái)車配置有全自動(dòng)液壓系統(tǒng)，只要啟動(dòng)按鍵即可將臺(tái)車移動(dòng)到指定位置并進(jìn)行模板固定，使其進(jìn)入澆筑狀態(tài)。

2.2.7 封模及模板加固

臺(tái)車的整體式臺(tái)架通過液壓系統(tǒng)進(jìn)行緊固。對(duì)于外側(cè)模，在澆筑仰拱填充混凝土?xí)r預(yù)埋鋼筋進(jìn)行加固。模板表面通過三角鋼架限定其位移，每隔6 m設(shè)置一道。采用木模進(jìn)行端頭封堵，并插入鋼管進(jìn)行固定。

2.2.8 混凝土澆筑

電纜溝混凝土澆筑應(yīng)一次成型。為防止混合料離析，需搭設(shè)溜槽引導(dǎo)入模。混凝土澆筑過程中應(yīng)分層均勻布料，并采用插入式振搗棒振搗密實(shí)，坍落度宜控制在140～180 mm。兩側(cè)電纜溝槽混凝土應(yīng)同時(shí)澆筑，避免臺(tái)車發(fā)生偏移。

2.2.9 拆摸與養(yǎng)護(hù)

溝槽側(cè)墻脫模后，應(yīng)覆蓋土工布，并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間洞口段≥14 d，洞內(nèi)≥7 d，灑水標(biāo)準(zhǔn)為使土工布保持濕潤(rùn)狀態(tài)。

3 一體式電纜溝臺(tái)車與傳統(tǒng)鋼模施工效果對(duì)比分析

3.1 施工質(zhì)量分析

一體式電纜溝臺(tái)車克服了傳統(tǒng)組合鋼模施工模板接縫外觀的難題，臺(tái)車兩側(cè)是12 m整體箱型鋼模的設(shè)計(jì)，基本消除了錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。采用2 m直尺對(duì)整體式液壓臺(tái)車施工的電纜溝，隨機(jī)抽取15版分別檢測(cè)溝身和臺(tái)帽平整度，與傳統(tǒng)鋼模施工對(duì)比，數(shù)據(jù)如圖2、圖3所示。

由圖2、圖3可知，隧道采用一體式電纜溝臺(tái)車后所測(cè)的電纜溝平整度的最大值為2.5 mm，所測(cè)數(shù)據(jù)均在0.5～2.5 mm內(nèi)，平整度較好。反觀采用傳統(tǒng)組合鋼模板的電纜溝平整度的最大值為4.5 mm，所測(cè)數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，平整度相對(duì)較差。所以使用一體式電纜溝臺(tái)車對(duì)改善電纜溝錯(cuò)臺(tái)，提高混凝土外觀及質(zhì)量的性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼模施工工藝。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

為體現(xiàn)整體式液壓臺(tái)車的優(yōu)勢(shì)，我們對(duì)整體液壓臺(tái)車施工工藝與傳統(tǒng)鋼模施工工藝的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比分析，按1 000 m長(zhǎng)隧道施工為基礎(chǔ)計(jì)算施工成本。

3.2.1 模板費(fèi)用

（1）一體式臺(tái)車：左右洞共兩部臺(tái)車，全新費(fèi)用為54萬元，折舊率按0.5，則費(fèi)用為27萬元。

（2）傳統(tǒng)鋼模：左右洞共80塊鋼模板（規(guī)格為1.2 m×0.8 m×0.005 m），1.8萬元，損耗率按0.1，折舊率按0.7，費(fèi)用為1.39萬元;

配套竹膠板（內(nèi)模），3.6萬元，損耗率按0.1，費(fèi)用為4萬元。

費(fèi)用共計(jì)5.39萬元。

3.2.2 人工費(fèi)用

（1）一體式臺(tái)車：電纜溝施工需要配備3名操作人員，人工費(fèi)90元/m。

（2）傳統(tǒng)鋼模：電纜溝施工需要配備6名操作人員，人工費(fèi)200元/m。

3.2.3 成本對(duì)比

（1）整體式液壓臺(tái)車：270 000+90×1 000×2=450 000元，則施工成本為45萬元。

（2）傳統(tǒng)鋼模：53 900+200×1 000×2=453 900元，則施工成本為45.39萬元。

經(jīng)計(jì)算，每公里隧道電纜溝采用一體式臺(tái)車施工工藝與傳統(tǒng)鋼模施工工藝的施工成本基本持平。

3.3 施工進(jìn)度分析

（1）一體式電纜溝臺(tái)車：一體式電纜溝臺(tái)車一次性可澆筑12 m（兩側(cè)同時(shí)），從安裝鋼筋到拆除模板需要1 d，即每天正常施工進(jìn)度為12 m。

項(xiàng)目配備兩部臺(tái)車，則工期為：1 000×2/（12×2）=84 d。

（2）傳統(tǒng)鋼模：傳統(tǒng)鋼模施工一次性可澆筑30 m（單側(cè)），從安裝鋼筋到拆除模板需要2 d，即完成兩側(cè)30 m電纜溝施工需要4 d，每天進(jìn)度為7.5 m。

共配備兩套模板，則工期為：1 000×2/（7.5×2）=134 d。

經(jīng)計(jì)算，每公里隧道電纜溝采用一體式臺(tái)車施工工藝較傳統(tǒng)鋼模施工工藝節(jié)約工期50 d。

3.4 安全性能分析

傳統(tǒng)鋼模施工工藝以小塊組合鋼拼裝而成，需要多次拆卸及人工轉(zhuǎn)運(yùn)，與洞內(nèi)進(jìn)出機(jī)械設(shè)備交叉作業(yè)時(shí)會(huì)造成一定的施工干擾，存在安全隱患。一體式電纜溝臺(tái)車通過門架支撐固定模板，由液壓系統(tǒng)提升模板，不需要其他輔助機(jī)械，減少了隧道內(nèi)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)。臺(tái)車門架下可允許其他施工車輛通行，施工過程中對(duì)主體施工干擾小，效率快、安全性能高。

4 結(jié)語

一體式電纜溝臺(tái)車機(jī)械自動(dòng)化程度提高，在設(shè)計(jì)上包含有液壓油缸行走系統(tǒng)，并加設(shè)了防滑裝置和鎖緊裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明確，力學(xué)性能好，可以保證臺(tái)車準(zhǔn)確、快速就位，施工效率高，能有效避免質(zhì)量及安全事故的發(fā)生，保證了隧道電纜溝的施工質(zhì)量和施工安全，體現(xiàn)了一體式電纜溝臺(tái)車施工工藝的優(yōu)越性。但由于一體式電纜溝臺(tái)車一次性投入成本較高，考慮臺(tái)車具有易拼裝、且能轉(zhuǎn)場(chǎng)重復(fù)利用的特點(diǎn)，對(duì)于長(zhǎng)度達(dá)1 000 m以上的隧道施工，采用一體式電纜溝臺(tái)車更能突顯其適用性。

[1]龔 燦.自行式水溝電纜槽臺(tái)車的施工應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2017，36（2）：50-52.

[2]昌獻(xiàn)海.論水溝電纜槽移動(dòng)臺(tái)車在隧道施工中的作用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（10）：903-904.