明挖暗埋隧道側墻施工工藝優化分析

關葉沆，方杰

（1.中交第二航務工程有限公司第五工程分公司，武漢430012；2.上海天佑工程咨詢有限公司，上海200000）

1 工程概況

襄陽市東西軸線魚梁洲段項目明挖暗埋隧道全長3.6km，共分為60個節段，全部為明挖暗埋隧道，邊降水邊開挖支護，支護結構上層為混凝土支撐、下層為鋼管支撐。其中YA9～YA12、YA23～YA34共16個節段為非標準節段，根據施工工藝組織，采用滿堂支架法施工，按不大于30m/節分段，同時由于第一道混凝土支撐底面標高低于隧道結構頂板頂面標高，需分隧道底板、側墻、頂板3層進行澆筑。基坑開挖至基底后進行防水及墊層施工，第一次澆筑底板施工完成之后拆除下層鋼支撐，進入側墻施工工序，在第二次澆筑側墻及中隔墻的同時預埋換撐所需的預埋板，換撐后拆除上層混凝土支撐，最后澆筑頂板。目前，側墻施工采取滿堂支架+組合鋼模的方式，結合目前已完成YA34節段進行分析發現，目前施工工藝側墻施工耗時過長，施工工序多，施工空間受限，各工序間銜接緊密，前置工序的延誤直接影響后置工序施工，對總體進度計劃造成了較大的延誤，同時直接導致降水運營費用增加。

為保證總進度計劃順利完成以及控制降水運營成本，將目前側墻施工工藝調整為桁架模板，并對此進行了對比分析。

2 原施工方案介紹

本項目滿堂支架采用φ60mm體系盤扣支架，縱橫步距120m×90cm[1]，側墻模板采用150m×90cm小塊鋼模板組合而成，單塊模板尺寸300cm×360cm[2]。根據現場施工組織安排，目前，滿堂支架法側墻施工已完成YA34-1、YA34-2兩個節段，滿堂支架法支架搭設7d、側模安裝2d、腳手管加固側模1d、側墻澆筑1d、固定1d、側強拆模2d、部分支架拆除1d、鋼斜撐安裝4d、施加軸力1d、支架恢復1d，共包括9道工序，累計耗費21工日，具備進入下道工序（混凝土支撐拆除及頂板施工）施工條件，各工序耗費人工如表1所示。

表1 側墻施工工效分析統計表（滿堂支架法）

3 優化后施工方案介紹

YA33-2節段實際采用優化后方案施工，優化后的側墻施工方案采用可行走式桁架+組合鋼模形式，側墻澆筑無須支架作為支撐系統采用桁架模板施工側墻工藝。

對比滿堂支架法，優化后的方案最大不同即鋼斜撐安裝更方便省事，省去了支架拆裝工序，大大縮短工期，以YA33-2節段（30m）側墻施工為例，桁架模板法側墻施工共包括部分支架搭設4d（其中側模臺車拼裝加固2d側墻，澆筑1d，同期進行）側墻拆模2d，鋼斜撐安裝4d，施加軸力1d，剩余支架搭設3d，7道工序，累計耗費14工日具備進入下道工序（混凝土支撐拆除及頂板施工）施工條件，各工序耗費人工如表2所示。

表2 側墻施工工效分析統計表（桁架模板法）

4 方案比選

4.1 工期進度

目前，明挖隧道滿堂支架施工節段共剩余13個節段，合計27個澆筑段（30m/節），原方案側墻施工作業耗時21工日，優化后方案耗時14工日，按優化后的側墻施工工藝重排總進度計劃并進行對比分析，YA28-33總工期預計節約36d，YA9-12總工期預計節約23d，YA23-25總工期預計節約21d，優化后的側墻施工工藝可對比原方案可累計節約工期80d。

4.2 成本分析

4.2.1 模板材料

滿堂支架法側墻模板使用3mm鋼板作為面板，雙拼[10mm作為橫縱向背帶，桁架模板使用6mm鋼板做面板及[14mm作為主桁架[3]，支架法30m段側墻模板使用組合鋼模（3×3.6mm，1 151.2kg/塊）40塊，總重46.0t，桁架模板法30m段側墻模板，面板（3×3.6mm，1 415.1kg/塊）40塊，質量為56.6t，后背桁架（495.0kg）160塊，質量為79.2t，桁架模板法使用鋼材總質量135.8t，優化后的方案對比原方案需多使用鋼材約90t。

4.2.2 人工及降水運營成本分析

根據表1和表2可知，優化后方案每30m澆筑節段耗費人工對比原方案可節省人工約18人·工日，結合目前已施工節段降水運營情況，每作業面（150m）平均開啟水泵臺數為21臺，結合節省工期進度數據分析，人工及降水運營成本節省情況如表3所示。優化后方案比原方案可節約人工500人·工日，節約降水臺班約1 680臺·d。

表3 人工及降水運營成本節省情況

根據以上統計分析可知，優化后的方案除了模板材料用量增加外，人工、工期及降水運營的費用均有顯著減少，費用統計分析如表4所示。優化后的方案可節省直接成本費用約60萬元，同時節約工期80工日，項目運營間接成本將顯著減少。

表4 費用統計分析

5 結語

明挖暗埋隧道非標準段側墻施工是滿堂支架主體施工的關鍵工序，本文結合現場實際施工情況，通過原方案及優化后方案的對比分析，發現優化后采用桁架模板方案施工可顯著提高施工工效，同時節約相應的人力物力成本，對后續明挖隧道施工進度及成本控制起到了良好的作用。