小直径隧道二次衬砌仰拱模板体系的设计与长距离倒运

余南山 许剑波 刘开扬 彭文韬

中建三局基础设施建设投资有限公司 湖北 武汉 430073

隧道二次衬砌仰拱施工的质量和效率主要受模板的设计、安拆及转运的影响[1-2]，传统二次衬砌施工方法是采用木模板加钢管支撑的方式，但是在狭小的操作空间内，难以实现大规模机械化施工，施工效率低下，且施工质量难以保证，所以模板体系的选择显得尤为关键。本文重点研究了二次衬砌仰拱施工中模板体系的设计及施工工序的组织安排，总结了二次衬砌仰拱施工的关键技术。

1 工程概况

武汉大东湖核心区污水传输系统工程主隧全长17.5 km，包含9个盾构区间，最长区间3.6 km。隧道断面设计为厚25 cm预制管片＋厚20 cm的C40P12现浇钢筋混凝土二次衬砌的叠合式衬砌，成形内径为3.0、3.2、3.4 m。二次衬砌先施工底部120°仰拱，再施工上部240°拱墙，如图1所示。

图1 二次衬砌断面

2 仰拱模板体系设计

下面以隧道成形内径为3.0 m的二次衬砌仰拱施工为例进行说明。按照传统模板体系进行设计，需采用弧形木模板＋方木次楞＋弧形双钢管主楞＋拉杆的结构形式，布置如图2所示。经过计算，一次浇筑120 m仰拱需要的主要材料如表1所示。

图2 传统模板体系

由表1可见，一次浇筑120 m的仰拱，在狭小洞内需要进行大量模板、方木及钢管等材料的转运，难以实现大规模机械化施工，劳动力投入多，劳动强度大，效率低下。

表1 传统模板主要材料配置

为了提高施工效率，降低劳动强度，项目设计了一套仰拱模板体系。仰拱模板体系主要由面板、法兰盘、环向次楞、纵向主楞、纵向轨道、斜向支撑系统及盖板组成。……