隧道中央水溝整體澆筑成形施工技術研究

收稿日期：2023-10-24

作者簡介：連偉（1986—），男，本科，工程師，從事高速公路隧道運營管理工作。

摘要 為了克服隧道中央水溝模板以往常規做法的弊端，減少相應的質量通病，文章研究了中央水溝模板澆筑整體成形技術，即采用獨創的中央水溝（含頂板）整體成形澆筑模板，在常規做法的弊端分析基礎上研究了技術的創新性與先進性，闡述了技術優勢、技術要點、操作步驟、應用措施。研究表明，技術的應用解決了長隧道、特長隧道中央排水溝施工時狹小空間作業的技術難題。

關鍵詞 隧道；中央水溝；整體澆筑

中圖分類號 U455.4文獻標識碼 B文章編號 2096-8949（2024）01-0122-03

0 引言

基于中央水溝傳統工藝效率低、質量不易保障等行業痛點，結合隧道施工積累的豐富經驗，通過向資深專家咨詢，以及會同生產管理部門、設計研究部門進行技術攻關，依托工程自身的特點，創新研發出一套適用于長隧道中央水溝整體澆筑成形施工技術，解決了長隧道中央排水溝施工時狹小空間作業的技術難題。工程實踐證明，該技術大幅縮短了施工工期，顯著降低了施工成本，能夠確保項目工程進度、質量控制、安全控制順利實現。

1 常規做法的弊端分析

傳統的公路隧道中央水溝施工采用現場拼裝模板，然后綁扎鋼筋，澆筑溝底和溝身混凝土，最后安裝蓋板或澆筑蓋板，需要鋪底、溝身、蓋板共3次獨立施工。這種施工方式存在以下幾個問題：

（1）工期長，每次混凝土澆筑前后需花費大量的時間組裝模板，嚴重耽誤施工時間和施工進度。

（2）成本高，每次混凝土澆筑前需花費大量的人工、機械組裝模板，拆模困難，模板易破損，需經常更換模板。

（3）安全質量保證系數低，現場組裝的模板，難以保證它的整體性，澆筑過程中容易爆模，導致排水溝變形，影響其功能。

2 隧道中央水溝整體澆筑成形施工技術分析

2.1 技術創新性分析

（1）中央水溝模板澆筑整體成形采用獨創的中央水溝（含頂板）整體成形澆筑模板臺車，通過創新兩組側模板與伸縮組件的連接，實現側模板的自動拼裝與收合，節約了40%人工成本、50%施工時間，整體施工效率提高了1倍以上。

（2）臺車多場景行走、速度快、采用獨創的適用于多場景的臺車行走技術，模板兩端創新設置了托輪，卷揚機能牽引臺車行走，移動速度提高2倍以上。創新設置了有軌門架，模板無須機械輔助即可在鋪底鋼筋網上行走，也可就地取材，利用洞內挖機吊運行走[1-3]。

（3）中央水溝一體化成形。采用獨創的中央水溝一體化成形施工新工藝，可將隧道中央水溝的鋪底、溝身和蓋板混凝土一次性澆筑成形，簡化了工序，減少了施工縫，整體性加強，防水性能大幅提高，同時也改善了作業工人作業環境，工人無須在狹小的空間里作業。

（4）狹小空間連續施工。結合長效脫模劑施工，實現模板周轉6～8次出坑涂刷一次脫模劑，涂刷脫模劑時間縮短為傳統工藝的10%～20%，實現了高效連續施工。

（5）后期疏通便利。按設計安裝檢查井蓋板，按間距不大于50 m增設活動蓋板，為施工期間清理水溝、運營期檢查及清理水溝提供便利。

2.2 技術先進性分析

2.2.1 技術價值分析

（1）每循環施工有效長度達到10～20 m，用時2～

3 h，正常情況下每月完成中央水溝500 m左右，明顯提升了施工速度，為項目整體的快速施工奠定了基礎。

（2）原工藝基礎、溝身、蓋板要3次占用拌和站、罐車，新工藝1次完成；原工藝模板吊裝、調整、脫模、搬運都需要占用機械，新工藝只位移時需要機械輔助，占用時間減半。

（3）原工藝基礎、溝身、蓋板3道工序，有3道施工縫，新工藝3道工序一次性完成，減少了施工接縫，整體性強，防水性能大大提高。

（4）人力投入大大減少，原工藝鋼筋工、混凝土工、模板工需要投入共10人，新工藝只需投入3人，大幅降低了施工成本。

2.2.2 技術優勢、技術要點、操作步驟、應用措施

（1）技術優勢。目前，國內外對適用于長隧道中央水溝整體澆筑成形施工技術的研究少之又少。此技術只需通過小型起吊設備簡易吊裝定位便可輕松完成模板安裝、就位作業。具體如下：

①此種隧道中央水溝澆筑模板可實現模板自動拼裝和收合；②溝身和蓋板混凝土的一次澆筑成型；③有效解決了狹小空間作業安全風險的問題；④精簡了工序，減少了蓋板預制、運輸、人工安裝的環節；⑤提高了施工效率，結構簡單，操作方便；⑥可有效控制施工質量，節約了施工成本。

（2）技術要點。施工時牽引繩（或控機）拉動支撐架移動，帶動模板整體移動，方便進行下一段中央水溝澆筑。要點如下：

①將兩組側模板通過設置伸縮組件連接起來；②通過控制伸縮組件帶動側模板上下移動；③實現側模板的自動拼裝、收合；④水溝溝身及基礎、頂板一次澆筑成形。

（3）操作步驟。施工時當完成一段中央水溝的澆筑后將模板收合起來，放下托輪后通過卷揚機的一段中央水溝澆筑。步驟如下：

①安裝基礎和墻身鋼筋；②鋪設有軌門架；③行走臺車并定位；④在臺車頂部安裝蓋板鋼筋；⑤混凝土一次性澆筑。

（4）應用措施。采用獨創的中央水溝一體化成形施工新工藝，可將隧道中央水溝的鋪底、溝身和蓋板混凝土一次性澆筑成形，通過結合長效脫模劑施工，實現模板周轉6～8次出坑涂刷一次脫模劑，涂刷脫模劑時間縮短為傳統工藝的10%～20%，實現了高效連續施工。

①兩組側模板與伸縮組件的連接；②實現側模板的自動收合與拼裝；③采用適用于多場景的獨創臺車行走技術；④模板兩端設置了托輪以使得卷揚機能牽引臺車行走；⑤設置了有軌門架；⑥模板無須機械輔助即可在鋪底鋼筋網上行走；⑦可就地取材，利用洞內挖機吊運行走。

（5）應用效果：

①簡化了工序，減少了施工縫；②移動速度提高2倍以上；③整體性加強，防水性能大大提高；④使用過程中不需要工作人員現場拼裝；⑤使用方便，節約施工時間，加快施工速度。

3 相關檢測

項目對試驗檢測各環節進行信息化管理和動態監管，規范試驗檢測活動，保證數據的真實性和準確性。包括試驗室信息管理、試驗室設備、拌和站、梁廠張拉壓漿數據監控等。見表1～3。

4 結語

綜上所述，此技術適用于長隧道中央水溝整體澆筑成形施工，技術先進、經濟性好、安全性高、操作簡單、施工效率高，有效解決了隧道中央水溝施工工序繁多的難題，實現了一體化施工，顯著改善了傳統模式的不足，降低了施工成本，提高了工效，有效保證了施工安全和質量。

參考文獻

[1]焦衛寧， 楊波， 賀星淳， 等. 隧道中央水溝澆筑模板：CN218117793U[P]. 2022-12-23.

[2]楊永斌， 王慶， 樊永強， 等. 一種層狀圍巖隧道全機械化施工操作車：CN113446038B[P]. 2023-08-25.

[3]王金星， 張冬， 喻江武， 等. 一種便于路橋施工用模板緊固裝置：CN114703724B[P]. 2023-06-13.