公路工程明挖矩形通道施工技術(shù)應(yīng)用研究

鐘磊 申鐵軍

摘要 文章介紹了明挖暗埋矩形通道施工的技術(shù)原理、研究內(nèi)容，將主體結(jié)構(gòu)混凝土不同澆筑方法作比較，確定了施工的最佳方案，研究表明，通過對此技術(shù)的應(yīng)用，有效保證了生態(tài)環(huán)境，具有較好的適應(yīng)性、工藝簡單、安全可靠、綜合優(yōu)勢突出、加快施工進度、節(jié)約成本、減少質(zhì)量隱患等特點，且工后與生態(tài)環(huán)境互不影響。

關(guān)鍵詞 明挖；矩形；通道

中圖分類號 U455文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）05-0147-03

0 引言

相比傳統(tǒng)鋼模板，通道內(nèi)外側(cè)墻體采用定制模立方塑鋼裝配式模板，模板間采用插銷連接，具有周轉(zhuǎn)次數(shù)多、翻新成本低、耐腐蝕性好、不需大型設(shè)備、輕便易裝、組裝靈活、節(jié)能環(huán)保及脫模簡便等特點，有效提升了混凝土結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量。主體結(jié)構(gòu)采用3次澆筑成型，通過優(yōu)化主體結(jié)構(gòu)采用兩次澆筑成型，減少施工縫、止水帶數(shù)量，增強整體防水效果，減少施工工序，大幅節(jié)省工期，提高施工效率[1-3]。

1 技術(shù)原理

（1）通過優(yōu)化主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑方案，將設(shè)計3次澆筑優(yōu)化為2次澆筑，減少施工縫及止水帶數(shù)量，提升主體結(jié)構(gòu)整體性，確保施工質(zhì)量。

（2）矩形通道側(cè)墻模板摒棄傳統(tǒng)鋼模板，采用新型模立方塑鋼模板，由于塑鋼模板內(nèi)表面整體平整度及光潔度高，確保側(cè)墻外觀質(zhì)量，確保整體剛度，且模板自重輕，安拆簡便。

（3）頂板采用滿堂盤扣式支架作為支撐體系，模板采用竹膠板，主體結(jié)構(gòu)混凝土施工采用新型模立方塑鋼模板與竹膠板模板有效搭配，確保主體結(jié)構(gòu)截面尺寸及外觀實體質(zhì)量。

2 技術(shù)優(yōu)勢分析

（1）設(shè)計圖紙主體結(jié)構(gòu)采用3次澆筑成型，通過應(yīng)用BIM技術(shù)進行優(yōu)化，主體結(jié)構(gòu)采用兩次澆筑成型，減少施工縫、止水帶數(shù)量，增強整體防水效果，減少施工工序，大幅節(jié)省工期，提高施工效率。

（2）通道內(nèi)外側(cè)墻體采用定制模立方塑鋼裝配式模板，相比傳統(tǒng)鋼模板，具有周轉(zhuǎn)次數(shù)多、翻新成本低、耐腐蝕性好、不需大型設(shè)備、輕便易裝、組裝靈活、節(jié)能環(huán)保及脫模簡便等特點，有效提升混凝土外觀質(zhì)量。

（3）提高施工效率，減少安全質(zhì)量隱患，解決了生態(tài)環(huán)保要求高，無法在地面及以上進行道路、橋梁施工的問題。

3 技術(shù)創(chuàng)新性分析

3.1 優(yōu)化模板提升混凝土外觀質(zhì)量

通道內(nèi)外側(cè)墻體采用定制模立方塑鋼裝配式模板，相比較傳統(tǒng)鋼模板，具有周轉(zhuǎn)次數(shù)多、翻新成本低、耐腐蝕性好、不需脫模劑、不需大型設(shè)備、輕便易裝、組裝靈活、節(jié)能環(huán)保及脫模簡便等特點，有效提升混凝土外觀質(zhì)量。

3.2 設(shè)計應(yīng)用明挖通道止水結(jié)構(gòu)

利用2個明挖止水結(jié)構(gòu)在模板外側(cè)拉緊止水帶，止水結(jié)構(gòu)不影響鋼筋骨架安裝及混凝土澆筑，初凝后終凝前拆除止水結(jié)構(gòu)，有效保證止水帶安裝質(zhì)量，提升防水效果，減少后期返修費用。

4 工程實例

4.1 工程情況

4.1.1 地形地貌

項目位于懷仁市南親和鄉(xiāng)北側(cè)，屬沖積平原區(qū)，微地貌為緩坡，地形平坦，地勢平緩。

4.1.2 地質(zhì)構(gòu)造

經(jīng)地質(zhì)調(diào)繪與鉆探揭示，地層主要由第四系全新統(tǒng)（Q4al）洪積物和上更新統(tǒng)（Q3al）沖積物構(gòu)成，局部地表為路基填土，厚度約2 m。Q4地層巖性由粉土和粉質(zhì)黏土組成，局部夾薄層粉細砂，粉土呈黃褐色，稍濕～濕，稍密～中密，局部呈飽和狀，可能具有輕微液化；粉質(zhì)黏土呈黃褐色，軟塑狀，局部夾薄層粉土；粉細砂呈褐黃色，透鏡狀夾層分布，潮濕，中密，具有輕微液化。Q3地層巖性由粉土、粉質(zhì)黏土和黏土組成，粉土，黃褐色，中密～密實，濕，透鏡體狀夾層分布；粉質(zhì)黏土，黃褐色，可塑狀，局部夾薄層粉土；黏土，褐黃色，可塑狀，局部夾薄層粉土。

4.1.3 氣象水文

（1）氣象。項目區(qū)所屬懷仁市屬于北溫帶大陸性氣候，四季分明，年溫差大。冬季寒冷干燥，降水甚少；春季回暖快，多大風(fēng)沙塵天氣；夏季溫度高，雨量集中；秋季氣溫下降明顯，降水日趨減少，秋高氣爽。懷仁市境內(nèi)氣溫水平分布的規(guī)律是由東南向西北遞減。年平均氣溫7.9 ℃，最冷月平均氣溫?9.2 ℃，最熱月平均氣溫22.7 ℃；1月份最冷，平均氣溫為?9.2 ℃；從3—5月，每個月氣溫平均升高8 ℃左右；7月份為最熱，平均氣溫為22.7 ℃。

（2）水文。項目區(qū)位于桑干河流域大峪河水系，勘察期間橋址區(qū)地表干涸無水，經(jīng)鉆探揭示，地下水位較淺，埋深2.7～2.8 m，高程約990 m，屬潛水類型，主要由大氣降水補給，地下水位深度隨季節(jié)略有變化。

4.1.4 交通、通訊及水電等情況

（1）交通運輸情況。項目位于懷仁市親和鄉(xiāng)北側(cè)，省道215線東側(cè)500 m，距離二廣高速懷仁收費站15 km，距離榮烏高速應(yīng)縣收費站22 km，鄉(xiāng)村道路暢通，交通運輸便利。

（2）通訊情況。施工現(xiàn)場、項目部、鋼筋加工場均有移動網(wǎng)絡(luò)信號。項目部租用原農(nóng)家院賓館，有網(wǎng)絡(luò)線路。

（3）用水情況。項目駐地及鋼筋加工場均有自來水和水井滿足生活用水，路線范圍內(nèi)無河流、水庫，工程用水主要向鄉(xiāng)親和村委購買，5元/t，距離施工現(xiàn)場平均運距6 km。

（4）用電情況。項目用電重點為鋼筋加工場，場地選址現(xiàn)有高壓線路，可提供工程所需的施工用電。

4.1.5 施工組織

合同要求工期：2022年8月1日—2023年8月1日，365 d；計劃工期：2022年8月1日—2023年8月1日，365 d；結(jié)合氣候條件，2022年11月15日至2023年3月15日為冰凍期，主體工程實際有效施工工期245 d。路基填方、橋梁下部結(jié)構(gòu)最晚結(jié)束時間控制到2022年11月15日。項目部根據(jù)現(xiàn)有圖紙，結(jié)合工地實際情況，便于施工人員、設(shè)備、機械管理調(diào)配，對主要的工程進行合理地組織規(guī)劃，見表1～2。

4.2 選擇方案

4.2.1 不同澆筑方法原理

（1）方案一：原設(shè)計矩形通道主體結(jié)構(gòu)混凝土采用3次澆筑成型，即第一次澆筑底板、側(cè)墻至底板頂面以上1 m，第二次澆筑側(cè)墻至底板頂面5.05 m，第三次澆筑剩余側(cè)墻及頂板。

（2）方案二：通過優(yōu)化矩形通道主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑工藝，采用2次澆筑成型，即第一次澆筑底板、側(cè)墻至底板頂面以上2.3 m，第二次澆筑剩余側(cè)墻及頂板。

4.2.2 不同澆筑方法對比分析

（1）分3次澆筑，對缺口處模板固定及支撐要求較低，支撐難易程度相仿，考慮防水總體原則（施工縫越少越好），方案二要優(yōu)于方案一。

（2）分2次澆筑，對缺口處模板固定及支撐要求較高，但可以大幅度減少施工縫的數(shù)量，且考慮施工工期，分2次澆筑，有助于減少施工工序，主體2次即可澆筑成型，方案二要優(yōu)于方案一。

4.2.3 確定通道主體結(jié)構(gòu)混凝土施工工藝

考慮通道防水效果、雨季雨量、混凝土成型質(zhì)量、施工進度以及施工質(zhì)量，最終決定采取方案二，即1道施工縫，分2次澆筑。

5 結(jié)束語

綜上所述采用止水帶安裝輔助工具、模立方塑鋼模板及減少澆筑次數(shù)比傳統(tǒng)方法，節(jié)約了工期的同時節(jié)約了成本。明挖矩形主體結(jié)構(gòu)施工完成后，經(jīng)過明洞回填，頂板頂覆土后可迅速恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，且后期不會對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，環(huán)保效果好。

參考文獻

[1]胡文柱， 劉博， 李亞飛， 等. 用于保護地下水環(huán)境的明挖隧道止水結(jié)構(gòu)： CN216515759U[P]. 2022-05-13.

[2]李嘯晨， 常永健， 廖啟兵， 等. 支撐裝置： CN2148348

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

[3]胡文柱， 李亞飛， 楊志， 等. 一種方便使用的道路橋梁工程用防護架： CN211848938U[P]. 2020-11-03.