二衬牛腿模板在地铁隧道工程中的应用论文_陈虎

中铁四局集团第四工程有限公司 安徽合肥 230041

摘要:一种地铁暗挖车站二衬整体式台车站厅层牛腿模板系统,包括有二衬台车整体模板,二衬台车整体模板的两侧分别设有S型结构的整体钢模板,且二衬台车整体模板与S型结构的整体钢模板为一体式结构,二衬台车整体模板和S型结构的整体钢模板与台车立柱之间均设有液压固定系统,S型结构的整体钢模板内设有半圆形内弧,半圆形内弧中铰接有L型活动钢模板,L型活动钢模板与台车立柱之间也设有液压固定系统。本牛腿模板系统有效将车站二衬台车模板形成整体,提高了车站二次衬砌台车模板的安全性,避免了原台车模板分离式工艺脱模时损伤牛腿等情况,且牛腿混凝土与车站二衬混凝土一次性浇筑,确保了牛腿工程质量。

关键词:二衬台车;牛腿模板系统;液压固定系统;L型活动钢模板。

1、工程概况

重庆轨道交通十号线中央公园东站位于重庆市渝北区空港新城中央公园东侧同茂大道下方,沿同茂大道东西向布置。起终点里程为K38+189.995~ K38+405.995,长216m,东站采用14米岛式双层车站,车站净宽度23.0m,净高度19.0m。主体最大开挖跨度25.54米,开挖高度21.52米,开挖面积468.55m2,采用直墙圆拱形断面,结构形式采用复合式衬砌。车站主体二衬最大净宽23米,净高19米,二衬厚度85cm,车站围岩主要为泥岩,级别为Ⅳ级,覆土厚度20.93m~30.16m。

1.1、工程的地质

中央公园东站场地原始地貌为构造剥蚀浅丘地貌。由于地处城市地带,人类工程活动对地形和地貌都有较大的改变。沿线地面高程357~394m,相对高差约37m,主体纵向沿线地势整体与同茂大道纵坡相同,宏观坡角一般2~4°;横向由于工程建设对原地貌的改造,在前期道路路堑或其他工程施工范围坡度较陡,约30~60°。

施工区出露的岩层为一套强氧化环境下的河湖相碎屑岩沉积建造。由砂岩—泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成。以紫褐色、紫红色薄至中厚层状砂质泥岩为主,夹灰色、青灰色砂岩及灰白色灰岩。出露的地层由上而下依次可分为第四系全新统填土层(Q4ml)、残坡积层粉质粘土(Q4el+dl)和侏罗系中下统自流井组(J1-2z)沉积岩层。

1.2、水文地质。

地下水的富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制,主要为大气降水及城市地下排水管线渗漏补给,水文地质条件较复杂。根据沿线地下水的赋存条件、水理性质及水力特征,沿线地下水可分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。

2、牛腿模板系统背景

地铁暗挖车站二衬台车因站厅层牛腿,模板在牛腿处常采取分离设计,即牛腿上部模板与牛腿下部模板不能连接成整体。立模时先将牛腿下部模板支立到位,再支立牛腿上部模板,然后将上部模板与下部模板采用活动钢模板或木模板连接;脱模时先将活动钢模板或木模板拆除,再脱牛腿上部模板,然后脱牛腿下部模板。传统施工工艺模板因牛腿采用分离式设计,即:二次衬砌台车模板安装完成后,用木板或小块钢模板二次安装站厅层牛腿模板,站厅层牛腿模板与二次衬砌模板之间整体性效果差,模板加固难度大,浇筑砼时容易出现跑模或漏浆,且费工、费时。另因牛腿上部模板脱模时不能做到水平脱模,上部模板脱模时易损伤牛腿。近来施工单位采用了多种方法,但始终存在施工繁琐,用工浪费,站厅层牛腿砼浇筑质量差等诸多问题。

3、牛腿模板系统的施工工艺

地铁暗挖车站二衬整体式台车站厅层牛腿模板系统,包括有二衬台车整体模板,其特征在于:所述二衬台车整体模板的两侧分别设有S型结构的整体钢模板,且二衬台车整体模板与S型结构的整体钢模板为一体式结构,所述二衬台车整体模板和S型结构的整体钢模板与台车立柱之间均设有液压固定系统,所述S型结构的整体钢模板内设有半圆形内弧,所述半圆形内弧中铰接有L型活动钢模板,所述L型活动钢模板与台车立柱之间也设有液压固定系统。

所述的液压固定系统包括有液压缸以及控制液压缸运动的控制器,所述液压缸的两端分别设有与其相应位置连接固定的连接座。

其工作原理是:立模时车站二衬整体式台车通过液压设备顶升就位,再通过液压固定系统顶升L型活动钢模板就位,浇筑二衬和牛腿混凝土。

脱模时,先通过液压固定系统脱离L型活动钢模板,再整体脱离二衬整体式台车。

具体实施方式:

图1 图2

3——S型结构的整体钢模板;

4——L型活动钢模板;

5——L型活动钢模板4与台车立柱铰接的液压固定系统5;

8——L型活动钢模板4与S型结构的整体钢模3铰接装置。

一种地铁暗挖车站二衬整体式台车站厅层牛腿模板系统包括有二衬台车整体模板,二衬台车整体模板的两侧分别设有S型结构的整体钢模板3,且二衬台车整体模板与S型结构的整体钢模板3为一体式结构,二衬台车整体模板和S型结构的整体钢模板3与台车立柱之间均设有液压固定系统,S型结构的整体钢模板3内设有半圆形内弧,半圆形内弧中铰接有L型活动钢模板4,所述L型活动钢模板4与台车立柱之间也设有液压固定系统5。

如图2,二衬台车定位后,L型活动钢模板4由液压固定系统5顶推到位,浇筑二次衬砌和牛腿混凝土。本实用新型地铁暗挖车站二衬整体式台车站厅层牛腿钢模板系统可在施工车站二次衬砌模板同时施工车站站厅层牛腿模板,确保站厅层牛腿模板与车站二衬模板间的整体性,避免了二次施工站厅层牛腿模板与二次衬砌模板间整体性差的现象,提高了站厅层牛腿模板与车站二次衬砌模板之间的整体性效果,从而有效提高了施工效率,降低了施工成本,作业面文明形象好。

如图1,二衬混凝土浇筑完成后,L型活动钢模板4由液压固定系统5回拉至S型结构的整体钢模板3圆弧内,移动二衬整体台车模板,L型活动钢模板4同二衬整体台车模板一起移动至下一施工段。

本地铁暗挖车站二衬整体式台车站厅层牛腿钢模板系统避免了传统施工工艺中地铁暗挖车站站厅层牛腿模板与二次衬砌模板分次施工、工序繁琐、加固困难等不足之处,整个施工过程工序简洁、操作方便、省工省时,从而有效提高了施工效率。

4、质量控制

(1)模板每一流水段使用完后均需将板面及背面混凝土残渣清理干净,保证模板整洁。

(2)浇筑混凝土前复核模板标高和超欠情况,及时调整模板。

(3)定期对模板进行涂刷脱模剂,防止对混凝土表面形成蜂窝麻面现象,影响二衬美观。

(4)定期检查模板的断面线型,油顶的支撑力,浇筑混凝土时加大模板固定力度,防止错台现象的发生。

(5)加强施工技术管理,使施工管理标准化、规范化、程序化。

5、结语

二衬台车牛腿模板系统提供一种地铁暗挖车站二衬整体式台车站厅层牛腿模板系统,其施工经济方便,且能很好的保证站厅层牛腿施工质量及外观。

论文作者:陈虎

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/24

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