隧道衬砌多功能端头定型钢模安装止水带施工工法
中铁隧道集团四处有限公司
张瑞
1.前言
高速铁路隧道衬砌环向施工缝及中埋止水带安装质量，是影响隧道衬砌施工进度、防排水效果、运营安全的重要因素，而传统木模板存在材料资源浪费、止水带安装定位不准确且破损严重、衬砌端头混凝土缺棱掉块等诸多缺陷。如何设计加工一套施工方便、经济、功能多的端头模板是加快衬砌施工进度，提升防水效果、保证施工质量和运营安全的关键所在。在富宁隧道施工过程中，针对以往采用木模板造成材料等资源浪费、止水带安装定位不准确且破损严重、衬砌端头混凝土缺棱掉块影响运营安全等缺点，通过对隧道结构尺寸的仔细研究论证，最终设计出了成本低、施工方便、可以重复周转利用的衬砌多功能端头定型钢模板，克服了木模板在施工中存在的缺点。结合衬砌多功能端头定型钢模板在富宁隧道衬砌施工中的成功应用，在总结经验的基础上，加以整理提升，形成本工法。
2.工法特点
2.1 单块结构尺寸可以灵活根据劳动力组织情况确定，现场安拆方便，无需全部拆除后脱模，仅需沿滑杆拖拽20-40cm即可脱模。
2.2 充分体现多功能性，即可作为衬砌堵头模板，同时兼顾中埋止水带安装固定。
2.3 中埋止水带安装定位准确，不容易造成止水带破裂，有效提升环向施工缝防水效果。 2.4 有效提升环向施工缝混凝土质量，无缺棱掉块、混凝土酥松现象出现，为铁路运营安全提供保障。
2.5 采用钢板焊接制作，可以多次周转使用，减少木材使用量，经济且环保。
3.适用范围
本工法适用于衬砌质量要求高、防水要求高的复合式衬砌施工。
4.工艺原理
将中埋止水带左右两侧分别设置两块模板，采用两块模板将中埋止水带夹紧，左右两块模板之间采用螺栓连接，螺栓孔设置在距离衬砌端头1/2中埋止水带宽度位置，以保证止水带定位准确。模板宽度按照最小衬砌厚度设计，外侧块设计为抽插式以满足各种围岩级别衬砌厚度要求，见图4.1。
图4.1 衬砌端头定型钢模板构件设计图
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为保证结构稳定性，在台车纵梁位置设计反向牛腿对模板进行支撑，见图4.2。模板安装时，靠近内侧块根据既定结构尺寸，采用钢棒
滑杆与模板台车连接，靠外侧块采用螺栓与内侧块连接，环向每块同样采用螺栓连接。脱模时松开单块间螺栓，拆除外侧模板，内侧模板沿滑杆将模板向外拖拽20-40cm即可，无需将所有模板拆除。
图4.2 反向牛腿支撑设计图
5、施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
施工工艺流程参见图5.1所示。
施工准备 二衬台车就位 内侧模板定位加固 安装中埋式止水带 外侧模板安装定位 安装背贴式止水带 安装反向牛腿加固端头 二衬浇筑 拆除牛腿 拆除外侧模板 沿滑杆向外拖拽内侧模板 脱模 下一循环 养护等强 台车端头模板加工安装
图5.1 端头模板施工工艺流程图
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5.2 操作要点
5.2.1施工步骤和方法 （1）施工准备
校正模板台车，确保模板台车没有变形，结构尺寸符合设计要求。预加工多功能端头定型钢模。 （2）安装模板内侧块
模板台车校正后在台车端头加装滑杆，模板内侧块与预装在台车上的滑杆安装在一起，将内侧模板间采用螺栓连接形成一个整体结构，见图5.2.1。
滑杆 内侧定型模 外侧定型模 连接螺栓 连接螺栓 滑杆 滑杆 预留孔
夹于内外模间止水带
图5.2.1 端头模板安装定位
（3）安装中埋式止水带
将中埋止水带按照1/2宽度位置平顺的放置在内侧模板顶面，见图5.2.2。
中埋式止水带 外侧定型模 内侧定型模
图5.2.2 中埋止水带安装 图5.2.3 反向牛腿支撑安装
（4）采用螺栓将外侧模板与内侧模板、外侧模板与内侧模板连接并拧紧，见图5.2.1。 （5）采用反向牛腿将端头模板支撑加固牢固即可浇筑衬砌混凝土，见图5.2.3。 （6）拆模板前先拆除反向牛腿，然后将外侧、内侧模板间螺栓全部拆除。 （7）沿滑杆向外拖拽内侧模板后即可脱模。
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