1、隧道水溝電纜槽移動模架施工工法一、前言隨著鐵路建設速度的不斷加快，隧道溝槽施工逐漸從傳統的手工施工轉為機械化施工。在過去，隧道水溝及電纜槽施工一般都是使用小塊鋼模組合施工技術，存在很多不足之處，包括作業工序多、耗時長、加固支撐多、整體外觀欠佳、質量難控制，且施工現場交叉作業時施工難度大，施工成本比較高等，為了解決這些問題，選擇作業工序簡化，縮短施工時間，提高質量標準的機械化溝槽移動模架成為隧道溝槽施工發展的必然趨勢。向家包二號隧道引進了SDM-12B型水溝電纜槽移動模架進行施工，顯著改善了傳統模式的不足之處，降低了人工成本，提高了工效，改善了溝槽施工質量，取得了較好的效果，帶來了較大的經濟效益
2、和社會效益，為隧道溝槽施工積累了豐富的經驗和總結，值得借鑒，經總結形成該工法。二、工法特點1.施工質量高。從混凝土的調配、運輸、澆筑到模板就位、脫模都是機械一體化流水做工，這就很大程度提高我們現場施工的速度。使用了水溝電纜槽移動模架，施工的質量更容易控制，移動模架使用整體鋼模的設計，模板的強度大且穩定性良好，能有效的避免施工當中“跑模”現象發生；在鋼模上安裝附著式的振動器，振動的時間能夠使用數控方式來進行控制，確保其振動效果的良好，避免出現人工振搗會產生流砂和蜂窩麻面現象。2.施工勞動強度低周期短，作業人數少。在過去的隧道水溝電纜槽中，使用的傳統施工方法采用小塊模板進行拼裝，整體性差，模板安裝
3、及加固支撐、模板拆除耗時較長，每循環施工模板采用人工倒運，施工效率低，每循環施工周期約12小時。采用液壓水溝電纜槽移動模架施工，只要等移動模架組裝完成之后，每次進行施工作業僅僅需要讓移動模架定位，就可以全自動的進行操作，讓模板就位，不需再拼裝、拆除大小模板，所以施工非常快捷，每循環的施工周期僅需要8小時。3.操作自動化程度高，所以操作很簡單，并且整個施工場地不受破壞，能保持環境文明整潔，施工效率高，這項技術不需要使用臨時支撐結構和材料，成本有明顯降低。由于施工機械化程度高，使用方便，也降低了我們人力的勞動強度，減少了人力投入。這項技術對隧道水溝電纜槽等結構的施工普遍適用。4.節能環保。本移動模
4、架拆卸方便，可循環使用。以小塊組合鋼模施工需要多次拆卸，加固，組裝，清理，打磨，焊接等措施，模板損失率高。5.施工干擾小。本臺架通過門架支撐設置定型鋼模于門架兩側，無需其他輔助機械轉運模板，減少了隧道內交通組織。其他施工車輛可以從門架下通過，對施工主體施工干擾小。三、適用范圍本工法對隧道水溝電纜槽等結構的施工具有普遍適用性。四、工藝原理1.加工長12m的移動式模架及配套的定型模板；通過液壓桿把模板懸掛起來，可以左右移動模板到設計的平面位置；通過液壓設備可上下調整模板高度，使模板與設計標高一致；在模板調整到設計位置后，通過定型模板頂部“定位卡”固定模板與模板之間的相對位置和模板與模架的相對位置；
5、模板固定后，澆筑結構；待結構成型脫模后，通過模架行走系統使模架整體移動到下一模混凝土澆筑的位置。圖一液壓水溝電纜槽移動模架2.液壓水溝電纜槽移動模架的主要組成包括液壓系統的模板支撐調整機構、模架、模板、電氣控制系統和行走系統。液壓水溝電纜槽移動模架結構圖一所示。五、施工工藝流程及操作要點1.施工工藝流程施工過程一般包括，施工準備（放樣及鑿毛）、模架就位、模板定位、安裝定位卡、灌注結構、拆模養護、轉場施工下一循環等。施工工藝流程見圖二。合格模架制作與安裝施工準備（放樣、鑿毛）模架就位模架加固定位檢查安裝、預埋件是否合格不合格調整澆筑結構成型拆模下循環施工 圖二施工工藝流程圖2.液壓水溝電纜槽移動
6、模架操作要點2.1拼裝結束后，用手持角磨機對模板表面除銹找平，對無法調整的模板接縫處的小凸臺用手持砂輪機磨平，用加墊子或抹膩子等辦法消除縫隙。2.2移動模架就位：2.2.1啟動移動模架的動力馬達，將移動模架移動到施工位置，對基礎千斤進行操作，使其頂撐于鋼軌上并且要旋緊。2.2.2讓豎向油缸不斷下降，讓模架的模板能夠達到設計預定的高度，然后再旋轉頂部豎向千斤頂讓其穩定的定位。2.2.3使用液壓換向閥讓水平油缸繼續撐出，使模架的邊模到達預定位置。2.2.4裝好水平支撐的千斤頂絲杠。2.2.5關閉油泵電機，來回的搖動手動換向閥的手柄，讓水平油缸能夠卸壓，調節水平支撐的千斤頂絲杠，讓模架邊模進入澆注狀
7、態。2.2.6裝好撐地的千斤頂絲杠，安裝端頭模板。3.現場施工要點3.1測量放線測量人員放出隧道中線、水溝電纜槽高程及施工位置控制點。由于移動模架長度為12m，現場放樣點縱向間距定為6m，保證每一澆筑段水溝電纜槽模板有3個平面和高程控制點；施工放樣點應布設于水溝電纜槽外模靠線路側10cm，避免施工過程中點位被模板遮擋或點位被破壞。3.2鋼筋制安施工水溝電纜槽墻身鋼筋，并將襯砌引出的綜合接地鋼筋接長并焊接于墻身最上面一根縱向通長鋼筋，按綜合接地要求該通長鋼筋必須每100m斷開一次。3.3預埋件設置檢查根據設計要求將襯砌排水盲管接出，安裝橫向排水管。電纜槽與側溝之間預留泄水槽，焊接接地端子和接出過
8、軌鋼管。所有預埋件必須保證安裝牢固。3.4模板加固水溝電纜槽移動模架模板通過液壓系統和整體臺架進行加固，其電纜槽外模側通過在仰拱填充混凝土上植入鋼筋進一步加固；表面每6m通過角鋼鋼架限制相對位置并加固；端頭模板利用鋼模端頭焊接圓箍，再插入鋼管固定。3.5混凝土澆注混凝土均勻分層澆注，一次性澆筑完成。因溝槽斷面小，不能直接用罐車入模，需要用鐵皮制成平口“”型溜槽，便于引導混凝土入模，使模內混凝土面均勻上升。坍塌宜控制在1416cm范圍。3.6拆模及養護混凝土實行灑水養護，不得少于14天。因拆模全部通過液壓系統操作，容易破壞混凝土，因此要求拆模前養護不得少于12h。拆模時，先拆除端頭模板及加固設施
9、，再通過液壓系統拆除水溝電纜槽外模，最后通過升降系統將水溝電纜槽模板整體上移。拆模過程中禁止啟動橫向液壓系統，避免模板橫向移動破壞水溝電纜槽結構。4.勞動力組織勞動力組織分工情況如表1所示。表1 施工人員配置及職責分工序號人員工種人數主要工作職責1技術人員1進行施工的技術指導2試驗工程師1進行混凝土的質量檢查3質檢工程師1進行施工的質量控制4混凝土工3進行現場的具體施工合計/6/六、材料與設備1.材料主要有15cm方鋼75m制作模架，10cm角鐵15m、12cm槽鋼12m制作定位卡。定型模板1套。總重量約4t。2.主要機械設備主要機械設備配備見表2。表2 主要機械設備配備表序號機械名稱型 號單
10、位數量備 注1液壓水溝電纜槽移動模架自制套112m2砼攪拌運輸車斯太爾王8m臺1運距3km內3振搗棒20臺4輕型4混凝土溜槽套2自制七、質量控制1.執行的標準及規范鐵路混凝土與砌體工程施工質量驗收標準TB10424-2010；鐵路混凝土工程施工技術指南TZ241-2005；客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準鐵建設（2005）160號；客運專線鐵路隧道工程施工技術指南TZ214-2005；混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2015。2.為了防止模板、移動模架與定位卡出現結構形變，那么這些部件的剛度一定要有保證，不能低于設計要求。3.嚴格進行測量數據復核制，確保測量放線獲得的數據
11、是準確無誤的。4.模板在使用前需要進行清潔，不能忘記涂抹脫模劑并且涂抹要均勻。5.澆筑結構之前，嚴格按照“自檢、互檢、交檢”三檢這一制度進行多次檢查核對，確保使用結構的尺寸、預埋件的設置位置都是準確無誤的。6.混凝土的材料質量要有保障，一些變質過期的水泥絕對不能混入，并且混凝土需要按照要求進行調配，杜絕憑經驗進行調配。7.混凝土澆筑完要進行養護，壓強度能夠達到拆模強度要求才可以進行拆模，隨后就可以將整個模架移動到下一施工地點進行下一組的作業。八、安全環保措施施工中所有環節都必須嚴格的遵守隧道或相關地下工程的規程中的安全規定，確保施工各環節都是合理、科學、安全的。特別需要注意以下這幾點。1.模架
12、拼裝，這一拼裝過程中應該將要行走的滑輪先制動，這能防止模架出現自然溜滑，滑溜失控可能會導致事故發生。 2.材料移動，特別是一些大型、重型材料進行移動時，最好使用機械牽引設備來進行移動，如果因為空間限制只能依靠人工進行搬運時，只要是多人參與，無論是幾人都需要配置專人在旁進行指揮，這才能避免因為多人發力時間力度不同導致重物落地造成人員損傷。3.絲桿、螺帽這些需要調整后才能使用到設備進行使用、調整時必須使用專用工具，絕對不能出現赤手操作的情況，赤手操作很容易出現劃傷和壓傷。4.傳統的溝槽施工很容易就出現環境破壞情況，這對于施工單位形象非常不利，雖然很多環節的破壞是不可避免的，但是對于一些廢物、廢水、
13、垃圾是可以進行人為處理和控制的。所以在各環節施工中都需要按照國家的環境保護規定進行施工，對于垃圾、廢物、廢材、廢油等需要進行認真的處理，施工完成后需要對現場進行清理，保證不會對環境造成二次污染，管理人員需要把環境保護也納入到自己的管理、監督工作中去。九、效益分析本文所講述的施工移動模架技術，其施工質量有保證、操作更簡便、工作效率更高、工費成本大大降低。以向家包二號隧道水溝電纜槽施工為例，一幅移動模架3個雜工8小時能完成1組（拆模、裝模、澆砼），與傳統方法相比較可節約工時60%。采用該工法，有效提高了結構的外觀質量，減輕了人員勞動強度，減少了成本支出，取得了較好的社會經濟效益。移動模架雙側拆模時
14、間僅20分鐘，移動僅需要2分鐘，雙側定位10分鐘，其模板加固基本靠模架本身，因此只需要安裝端頭模板，加固外模底部，安裝角鋼限位，僅需要1個小時；安裝預埋件及模板表面清理刷油需1個小時，施工前鑿毛和安裝鋼筋約1.5個小時，澆筑砼需要4個小時，整個施工過程約8個小時。而傳統拼裝式模板要施工相同長度，拆模需要2個小時，然后重新安裝模板和定位加固，需要3.5個小時，其余工序與水溝電纜槽模架一致，約6個小時，共計需要12個小時。因此節省施工時間4個小時，大大提高了工作效率，并且主要利用機械作業，因此勞動強度大大降低。基本上水溝電纜槽模架可以保證每天澆筑1板，而傳統拼裝模板一般需要2天才可澆筑1板，并且因
15、模板拆除后需要安放，占用隧道行車道，影響其他工序施工。使用水溝電纜槽模架施工后，其進度大大提高，節省隧道整體施工工期。具體功效對比見表3。表3 功效指標對比序號項目移動模架式（min）傳統拼裝式（min）備注1雙側拆模301202施工前鑿毛及鋼筋安裝90902模板安裝加固602103預埋件安裝及刷油60604澆筑混凝土2402405合計480（8個小時）720（12個小時）水溝電纜槽移動模架與傳統拼裝水溝電纜槽模板相比，具有施工機械化程度高、模板損耗底、施工效率高、施工成本低、操作簡單等特點，具有明顯的經濟效益，以同樣施工雙側12m（單側24m）為例，其向家包二號隧道水溝電纜槽施工具體經濟效益
16、對比如下表：表4 成本對比分析項目移動模架傳統拼裝式備注設備單價3 0萬元10萬元使用壽命5000米成洞2500米成洞用時12-15小時25-30小時12米成洞施作工期5 - 6個月10-12個月施作工費16.72萬元33.44萬元輔助油費02.09萬元輔助工費04.18萬元每延米成本127元200元表5 經濟效益計算表項 目計 算 依 據效益結果班組人員常規施工6人，采用移動模架后3人節約3人人員勞動強度按常規施工，模架相關材料需人工搬運；使用移動模架后，實現整體移動，速度更快。勞動強度明顯降低每循環時間使用前12小時，使用后8小時節約4小時效益分析每循環工時節省：6人12小時-3人8小時=
17、48工時每循環節省費用：48工時15元/工時=720元節省率： 1-（3人8小時）（6人10小時）100%=60%節省工費60%十、應用實例工程名稱：黔張常鐵路QZCZQ-6段標向家包2號鐵路隧道，全長1874m，2015年6月開工，2016年10月貫通。預計會在11月份竣工。1.工程概況該路段隧道全長共計6600m，施工隧道為雙線隧道，隧道雙側都設置電力電纜槽、水溝、電信電纜槽等3道溝槽，隧道外形橫斷的高度為80cm，寬度為160cm，水溝電纜槽施工安排在隧道二襯施工后進行。2.施工進度配合洞身開挖與控制，每月推進240m左右，水溝槽則日進約為12m，推進速度與洞身挖掘速度一致，2016年3月1日，溝槽施工隊進場，施工時間2016年3月1日至2016年10月1日，整體施工耗時7天，使用1副移動模架，雙側槽累計挖建1680m，平均每日推進12m。3.應用效果該段隧道內部使用采用了液壓水溝電纜槽移動模架這一施工方法，水溝電纜槽建設速度快，且現場檢驗各方面都符合設計要求，施工操作更為簡化，作業面和現場保持整潔，模架結構外形整齊美觀，整體工程工程耗時、工程質量、預算成本和文明施工等方面都有了明顯的提高，取得良好成效。具體效果圖見圖三。 圖二 水溝電纜槽相對位置圖圖三 移動模架施工效果圖
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