CN109681239A - 一种盾构出土隧道模架施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构出土隧道模架施工方法，属于地铁施工领域，所述盾构出土隧道模架施工方法包括以下步骤：模架体系选型、模架设计、模板安装以及模板拆除，所述的一种盾构出土隧道模架施工方法设计合理，通过严密谨慎的施工要求规范以及科学规划的施工步骤，保证了施工完成后的盾构出土隧道不仅具有牢固的支撑体系，而且还具有优良的通风排水功能，使用寿命长，日常维护工作简单方便，出现险情时能够立即进行加固抢修，值得在地铁隧道施工领域推广与使用。

Description

一种盾构出土隧道模架施工方法

技术领域

本发明涉及地铁隧道施工领域，具体是一种盾构出土隧道模架施工方法。

背景技术

随着我国城市化经济建设如火如荼地进行，大城市里涌进了越来越多的人口，人口密布的城市也诞生了许多问题，而人们的出行方式就是其中的一种，为了缓解对于城市交通的压力以及推进公共交通工具的发展，提倡绿色环保出行的方式，地铁建设成为衡量一个城市绿色发展的硬性指标，于是越来越多的城市投入到自身地铁建设的事业中。

而在地铁施工建设中，盾构法是一种建造隧道的方法，这种方法适用在建造软土地层或含水量很高的地层掘进隧道，在城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点，以其经济合理而得到采用，而在盾构法施工建设过程中，盾构出土隧道模架的施工显得至关重要，它不仅保证了地铁隧道内的防水性，更重要的是它关系地铁隧道内的牢固性安全性以及使用寿命，避免日后隧道发生坍塌。

本发明旨在针对北京地铁3号线03标朝阳公园站-石佛营站区间盾构出土隧道内周围居民点多隧道上来往车辆密集、隧道内土质松软含水量高的复杂的地形环境因素提供一种盾构出土隧道模架施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构出土隧道模架施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种盾构出土隧道模架施工方法，其包括以下步骤：模架体系选型、模架设计、模板安装以及模板拆除，所述模架体系选型由盾构出土隧道端墙模板面板、盾构出土隧道侧墙模板面板以及盾构出土隧道起拱线以上模板面板，所述模架设计分为底板模板设计、端墙模板设计以及侧墙与拱顶模架体系设计，所述模板安装包括侧墙100mm模板安装以及侧墙与拱顶模板安装，所述模板拆除分为拱、墙模板拆除以及满堂红钢管支架拆除。

所述盾构出土隧道端墙模板面板使用18mm厚木胶合板，主背楞使用100mm×100mm方木，次背楞使用100mm×50mm方木，支撑体系采用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的侧向受力体系；所述盾构出土隧道侧墙模板面板使用钢模板，主背楞使用100mm×100mm方木，次背楞使用Φ48.3mm双拼钢管，支撑体系采用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的侧向受力体系；所述盾构出土隧道起拱线以上模板面板采用弧形可调钢模板，主背楞采用定型工25型钢，次背楞采用Φ48.3mm双拼钢管，支撑体系采用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的竖向受力体系。

所述底板模板设计方案为：底板施工时两侧墙体施工缝高出底板10cm，方便侧墙模板搭接，模板采用18mm厚胶合板模板，采用100mm×100mm方木作为横向支撑，竖向采用Φ18钢筋三脚架、间距600mm，三脚架与底板马凳筋焊接牢固。

所述端墙模板设计分为模板设计方案与支撑体系设计方案，模板设计方案为：端墙模板采用18mm厚胶合板，主背楞采用100mm×100mm方木，间距700mm，模板拼缝部位进行加密，次背楞采用100mm×50mm方木，间距200mm；支撑体系设计方案为：端墙支撑体系采用满堂红钢管支架作为支撑系统，钢管与立杆用扣件锁定，锁定点不少于三个。钢管支架立杆纵横间距为900×600mm，立杆下方均需用长度不少于2跨、厚度不小于50mm、宽度不小于200mm的木垫板；钢管可采用搭接或用接头对接形式，但必须与立杆锁定，严禁与水平杆锁定。

所述侧墙与拱顶模架体系设计分为模板体系设计与支撑体系设计，其中，模板体系设计包括侧墙模板面板体系设计和起拱线以上模板体系设计，所述侧墙模板面板体系设计方案为：侧墙模板面板采用钢模板，主背楞(纵向)采用100mm×100mm方木，间距900mm，次背楞(横向)采用Φ48.3mm双拼钢管，间距600mm；所述起拱线以上模板体系设计方案为：起拱线以上采用弧形可调钢模板，主背楞采用定型工25型钢，间距900mm，次背楞采用Φ48.3mm双拼钢管，弧型间距700mm，定型工字钢采用外加工厂加工，试拼合格后运至现场进行组装，一环分四节进行安装，接头处由角钢及螺栓连接，每环安装间距按照模板纵向模数尺寸每0.9m/组，确保每环支撑拱架与立杆及横杆对应，使模板支承体系保持最佳受力状态；所述支撑体系设计方案为：侧墙及拱顶支撑体系采用满堂红钢管支架作为支撑系统，满堂红脚手架采用Φ48.3mm钢管搭设，钢管间用专用扣件连接，脚手架立杆纵横间距为900×600mm，加密横杆布置于横杆、立杆的另一侧，脚手架由下至上搭设，每层注意预留调节托。

所述侧墙100mm模板安装过程为：底板钢筋绑扎并验收后侧墙边线放线、模板切割制作、模板安装、钢筋三脚架安装、施工单位自行进行模板复核以及验收合格后浇筑混凝土；所述侧墙与拱顶模板安装过程为：钢筋绑扎并验收后弹外墙边线、合侧墙模板、支撑体系搭设、调节可调顶托进行校模、施工单位自行进行模板复核以及验收合格后浇筑混凝土。

所述模板安装过程要求包括以下几点：

(1)根据盾构出土隧道形式及净空尺寸，结合实际高度进行配模，边角处模板需要切割时，应先在模板上根据所需尺寸进行划线，然后再进行切割，切割模板应用木工锯；

(2)就位合墙模板时，模板下口与预先弹好的墙边线对齐，安装次(竖)背楞，将模板临时固定，相邻模板间用双拼钢管连接，保证接触混凝土一侧模板表面齐平；为防止浇筑过程中漏浆，接缝内侧可用透明胶带进行贴合密封；

(3)端墙与侧墙模板相接时，应保证模板拼缝，可采用泡沫胶将缝隙较大部位进行封堵，严格控制；

(4)安装模板一般应自下而上顺序进行，每块模板要求位置正确，表面平整，连接件上紧，拼缝严密，必要时用腻子嵌严缝隙。同一拼缝上的U形卡设置应正反向间隔避免在同一方向设置，以防钢模板整体变形；

(5)模板必须设置清扫口，位于墙的底部，两端靠近转角处各设一个，尺寸为100mm×100mm，浇筑混凝土前应封堵严密；

(6)每块模板就位时，仔细核对每块模板的位置；待支撑体系搭设完成后，将模板运至指定位置，调节模板垂直度。

所述支撑体系安装过程要求包括以下几点：

(1)支撑体系可作为临时操作平台与钢筋绑扎和模板安装同步施工，待模板安装完毕并利用支撑体系预留可调节的顶托临时固定；合模后，完成支撑体系安装；

(2)支撑体系立杆及水平连杆严格按照实际尺寸进行选材，立杆下方用长度不少于2跨、厚度不小于50mm、宽度不小于200mm的木垫板；

(3)每层水平连杆安装之前应先将对撑所用的钢管提前放好，并保证两个钢管间的搭接长度，搭接不少于3个扣件，且两侧可调顶托应先插入钢管，避免后期钢管与墙面间距过小无法将顶托插入；

(4)支撑体系搭设完毕后进行可调顶托紧固，将模板主背楞与次背楞顶紧，防止主背楞与次背楞松落。

所述拱、墙模板拆除过程包括以下几点：

一、起拱线以上结构的模板拆除时，先调节支架顶部及两侧U型托，达到一根方木长度后，拱模板拆除纵向方木，然后将定型工字钢分段卸除，同时部分U型托回顶防止模板整体掉落，然后从拱顶往两侧依次拆除模板。

二、起拱线以上结构的模板拆除完后，进行墙模板拆除；墙模板拆除竖向方木，然后将双拼钢管从上部向下部分段卸除，同时部分U型托回顶防止模板整体倾斜，最后完成模板拆除。

所述满堂红钢管支架拆除过程为：拱顶、墙模板全部拆除后，最后遵循“先上后下”原则拆除满堂红钢管支架。

作为本发明进一步的方案：所述盾构出土隧道模架施工方法中选用了扣件式钢管支架作为模板支架，通过扣件式钢管支架的立杆与水平杆采用精密铸钢的扣接头连接，在一般击紧的条件下，整架无斜杆侧移试验表明，该类架体具有一定的抗侧移能力。

作为本发明再进一步的方案：拆除模板时，采用先松顶托，顺木方每行拆完后把顶托及木方先拿掉，够一张钢模板时，先把钢模板拆除的方式，这样做到了使用模板随拆随运。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

所述的一种盾构出土隧道模架施工方法设计合理，通过严密谨慎的施工要求规范以及科学规划的施工步骤，保证了施工完成后的盾构出土隧道不仅具有牢固的支撑体系，而且还具有优良的通风排水功能，使用寿命长，日常维护工作简单方便，出现险情时能够立即进行加固抢修，值得在地铁隧道施工领域推广与使用。

附图说明

图1为一种盾构出土隧道模架施工方法的底板模板大样图。

图2为一种盾构出土隧道模架施工方法的端墙支撑体系纵剖面图。

图3为一种盾构出土隧道模架施工方法的侧墙及拱顶支撑体系图。

图4为一种盾构出土隧道模架施工方法模板支撑体系1-1立面图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例

请参阅图1-4，一种盾构出土隧道模架施工方法，其包括以下步骤：模架体系选型、模架设计、模板安装以及模板拆除，所述模架体系选型由盾构出土隧道端墙模板面板、盾构出土隧道侧墙模板面板以及盾构出土隧道起拱线以上模板面板，所述模架设计分为底板模板设计、端墙模板设计以及侧墙与拱顶模架体系设计，所述模板安装包括侧墙100mm模板安装以及侧墙与拱顶模板安装，所述模板拆除分为拱、墙模板拆除以及满堂红钢管支架拆除。

所述盾构出土隧道端墙模板面板使用18mm厚木胶合板，主背楞使用100mm×100mm方木，次背楞使用100mm×50mm方木，支撑体系采用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的侧向受力体系；所述盾构出土隧道侧墙模板面板使用钢模板，主背楞使用100mm×100mm方木，次背楞使用Φ48.3mm双拼钢管，支撑体系采用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的侧向受力体系；所述盾构出土隧道起拱线以上模板面板采用弧形可调钢模板，主背楞采用定型工25型钢，次背楞采用Φ48.3mm双拼钢管，支撑体系采用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的竖向受力体系。

所述底板模板设计方案为：底板施工时两侧墙体施工缝高出底板10cm，方便侧墙模板搭接，模板采用18mm厚胶合板模板，采用100mm×100mm方木作为横向支撑，竖向采用Φ18钢筋三脚架、间距600mm，三脚架与底板马凳筋焊接牢固，底板模板设计的大样图如图1所示。

所述端墙模板设计分为模板设计方案与支撑体系设计方案，模板设计方案为：端墙模板采用18mm厚胶合板，主背楞采用100mm×100mm方木，间距700mm，模板拼缝部位进行加密，次背楞采用100mm×50mm方木，间距200mm；支撑体系设计方案为：端墙支撑体系采用满堂红钢管支架作为支撑系统，钢管与立杆用扣件锁定，锁定点不少于三个。钢管支架立杆纵横间距为900×600mm，立杆下方均需用长度不少于2跨、厚度不小于50mm、宽度不小于200mm的木垫板；钢管可采用搭接或用接头对接形式，但必须与立杆锁定，严禁与水平杆锁定，端墙支撑体系的纵剖面图如图2所示。

所述侧墙与拱顶模架体系设计分为模板体系设计与支撑体系设计，其中，模板体系设计包括侧墙模板面板体系设计和起拱线以上模板体系设计，所述侧墙模板面板体系设计方案为：侧墙模板面板采用钢模板，主背楞(纵向)采用100mm×100mm方木，间距900mm，次背楞(横向)采用Φ48.3mm双拼钢管，间距600mm；所述起拱线以上模板体系设计方案为：起拱线以上采用弧形可调钢模板，主背楞采用定型工25型钢，间距900mm，次背楞采用Φ48.3mm双拼钢管，弧型间距700mm，定型工字钢采用外加工厂加工，试拼合格后运至现场进行组装，一环分四节进行安装，接头处由角钢及螺栓连接，每环安装间距按照模板纵向模数尺寸每0.9m/组，确保每环支撑拱架与立杆及横杆对应，使模板支承体系保持最佳受力状态；所述支撑体系设计方案为：侧墙及拱顶支撑体系采用满堂红钢管支架作为支撑系统，满堂红脚手架采用Φ48.3mm钢管搭设，钢管间用专用扣件连接，脚手架立杆纵横间距为900×600mm，加密横杆布置于横杆、立杆的另一侧，脚手架由下至上搭设，每层注意预留调节托，模板支撑体系图如图3所示，模板支撑体系立面图如图4所示。

所述侧墙100mm模板安装过程为：底板钢筋绑扎并验收后侧墙边线放线、模板切割制作、模板安装、钢筋三脚架安装、施工单位自行进行模板复核以及验收合格后浇筑混凝土；所述侧墙与拱顶模板安装过程为：钢筋绑扎并验收后弹外墙边线、合侧墙模板、支撑体系搭设、调节可调顶托进行校模、施工单位自行进行模板复核以及验收合格后浇筑混凝土。

所述模板安装过程要求包括以下几点：

(1)根据盾构出土隧道形式及净空尺寸，结合实际高度进行配模，边角处模板需要切割时，应先在模板上根据所需尺寸进行划线，然后再进行切割，切割模板应用木工锯；

(2)就位合墙模板时，模板下口与预先弹好的墙边线对齐，安装次(竖)背楞，将模板临时固定，相邻模板间用双拼钢管连接，保证接触混凝土一侧模板表面齐平；为防止浇筑过程中漏浆，接缝内侧可用透明胶带进行贴合密封；

(3)端墙与侧墙模板相接时，应保证模板拼缝，可采用泡沫胶将缝隙较大部位进行封堵，严格控制；

(4)安装模板一般应自下而上顺序进行，每块模板要求位置正确，表面平整，连接件上紧，拼缝严密，必要时用腻子嵌严缝隙。同一拼缝上的U形卡设置应正反向间隔避免在同一方向设置，以防钢模板整体变形；

(5)模板必须设置清扫口，位于墙的底部，两端靠近转角处各设一个，尺寸为100mm×100mm，浇筑混凝土前应封堵严密；

(6)每块模板就位时，仔细核对每块模板的位置；待支撑体系搭设完成后，将模板运至指定位置，调节模板垂直度。

所述支撑体系安装过程要求包括以下几点：

(1)支撑体系可作为临时操作平台与钢筋绑扎和模板安装同步施工，待模板安装完毕并利用支撑体系预留可调节的顶托临时固定；合模后，完成支撑体系安装；

(2)支撑体系立杆及水平连杆严格按照实际尺寸进行选材，立杆下方用长度不少于2跨、厚度不小于50mm、宽度不小于200mm的木垫板；

(3)每层水平连杆安装之前应先将对撑所用的钢管提前放好，并保证两个钢管间的搭接长度，搭接不少于3个扣件，且两侧可调顶托应先插入钢管，避免后期钢管与墙面间距过小无法将顶托插入；

(4)支撑体系搭设完毕后进行可调顶托紧固，将模板主背楞与次背楞顶紧，防止主背楞与次背楞松落。

所述拱、墙模板拆除过程包括以下几点：

一、起拱线以上结构的模板拆除时，先调节支架顶部及两侧U型托，达到一根方木长度后，拱模板拆除纵向方木，然后将定型工字钢分段卸除，同时部分U型托回顶防止模板整体掉落，然后从拱顶往两侧依次拆除模板。

二、起拱线以上结构的模板拆除完后，进行墙模板拆除；墙模板拆除竖向方木，然后将双拼钢管从上部向下部分段卸除，同时部分U型托回顶防止模板整体倾斜，最后完成模板拆除。

所述满堂红钢管支架拆除过程为：拱顶、墙模板全部拆除后，最后遵循“先上后下”原则拆除满堂红钢管支架。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种盾构出土隧道模架施工方法，其包括以下步骤：模架体系选型、模架设计、模板安装以及模板拆除，其特征在于：所述模架体系选型由盾构出土隧道端墙模板面板、盾构出土隧道侧墙模板面板以及盾构出土隧道起拱线以上模板面板，所述模架设计分为底板模板设计、端墙模板设计以及侧墙与拱顶模架体系设计，所述模板安装包括侧墙100mm模板安装以及侧墙与拱顶模板安装，所述模板拆除分为拱、墙模板拆除以及满堂红钢管支架拆除。

2.根据权利要求1所述的一种盾构出土隧道模架施工方法，其特征在于：所述盾构出土隧道端墙模板面板使用18mm厚木胶合板，主背楞使用100mm×100mm方木，次背楞使用100mm×50mm方木，支撑体系使用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的侧向受力体系；所述盾构出土隧道侧墙模板面板使用钢模板，主背楞使用100mm×100mm方木，次背楞使用Φ48.3mm双拼钢管，支撑体系使用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的侧向受力体系；所述盾构出土隧道起拱线以上模板面板采用弧形可调钢模板，主背楞采用定型I25型钢，次背楞采用Φ48.3mm双拼钢管，支撑体系使用满堂红扣件式支撑架作为模板支护的竖向受力体系。

3.根据权利要求1所述的一种盾构出土隧道模架施工方法，其特征在于：所述底板模板设计方案为：底板施工时两侧墙体施工缝高出底板10cm，模板使用18mm厚胶合板模板，采用100mm×100mm方木作为横向支撑，竖向采用Φ18钢筋三脚架、间距600mm，三脚架与底板马凳筋焊接；所述端墙模板设计分为模板设计方案与支撑体系设计方案，模板设计方案为：端墙模板采用18mm厚胶合板，主背楞采用100mm×100mm方木，间距700mm，模板拼缝部位进行加密，次背楞采用100mm×50mm方木，间距200mm；支撑体系设计方案为：端墙支撑体系采用满堂红钢管支架作为支撑系统，钢管与立杆用扣件锁定，锁定点不少于三个；钢管支架立杆纵横间距为900×600mm，立杆下方均需用长度不少于2跨、厚度不小于50mm、宽度不小于200mm的木垫板；钢管可采用搭接或用接头对接形式，但必须与立杆锁定，严禁与水平杆锁定。

4.根据权利要求1所述的一种盾构出土隧道模架施工方法，其特征在于：所述侧墙与拱顶模架体系设计分为模板体系设计与支撑体系设计，其中，模板体系设计包括侧墙模板面板体系设计和起拱线以上模板体系设计，所述侧墙模板面板体系设计方案为：侧墙模板面板采用钢模板，主背楞(纵向)采用100mm×100mm方木，间距900mm，次背楞(横向)采用Φ48.3mm双拼钢管，间距600mm；所述起拱线以上模板体系设计方案为：起拱线以上采用弧形可调钢模板，主背楞采用定型工25型钢，间距900mm，次背楞采用Φ48.3mm双拼钢管，弧型间距700mm，定型工字钢采用外加工厂加工，试拼合格后运至现场进行组装，一环分四节进行安装，接头处由角钢及螺栓连接，每环安装间距按照模板纵向模数尺寸每0.9m/组，确保每环支撑拱架与立杆及横杆对应；所述支撑体系设计方案为：侧墙及拱顶支撑体系采用满堂红钢管支架作为支撑系统，满堂红脚手架采用Φ48.3mm钢管搭设，钢管间用专用扣件连接，脚手架立杆纵横间距为900×600mm，加密横杆布置于横杆、立杆的另一侧，脚手架由下至上搭设，每层注意预留调节托。

5.根据权利要求1所述的一种盾构出土隧道模架施工方法，其特征在于：所述侧墙100mm模板安装过程为：底板钢筋绑扎并验收后侧墙边线放线、模板切割制作、模板安装、钢筋三脚架安装、施工单位自行进行模板复核以及验收合格后浇筑混凝土；所述侧墙与拱顶模板安装过程为：钢筋绑扎并验收后弹外墙边线、合侧墙模板、支撑体系搭设、调节可调顶托进行校模、施工单位自行进行模板复核以及验收合格后浇筑混凝土。

6.根据权利要求5所述的一种盾构出土隧道模架施工方法，其特征在于：所述模板安装过程要求包括以下几点：

1)根据盾构出土隧道形式及净空尺寸，结合实际高度进行配模，边角处模板需要切割时，应先在模板上根据所需尺寸进行划线，然后再进行切割，切割模板应用木工锯；

2)就位合墙模板时，模板下口与预先弹好的墙边线对齐，安装次(竖)背楞，将模板临时固定，相邻模板间用双拼钢管连接；为防止浇筑过程中漏浆，接缝内侧可用透明胶带进行贴合密封；

3)端墙与侧墙模板相接时，应保证模板拼缝，可采用泡沫胶将缝隙较大部位进行封堵，严格控制；

4)安装模板一般应自下而上顺序进行，每块模板要求位置正确，表面平整，连接件上紧，拼缝严密，必要时用腻子嵌严缝隙，同一拼缝上的U形卡设置应正反向间隔避免在同一方向设置；

5)模板必须设置清扫口，位于墙的底部，两端靠近转角处各设一个，尺寸为100mm×100mm，浇筑混凝土前应封堵严密；

6)每块模板就位时，仔细核对每块模板的位置；待支撑体系搭设完成后，将模板运至指定位置，调节模板垂直度。

7.根据权利要求1所述的一种盾构出土隧道模架施工方法，其特征在于：所述支撑体系安装过程要求包括以下几点：

1)支撑体系可作为临时操作平台与钢筋绑扎和模板安装同步施工，待模板安装完毕并利用支撑体系预留可调节的顶托临时固定；合模后，完成支撑体系安装；

2)支撑体系立杆及水平连杆严格按照实际尺寸进行选材，立杆下方用长度不少于2跨、厚度不小于50mm、宽度不小于200mm的木垫板；

3)每层水平连杆安装之前应先将对撑所用的钢管提前放好，并保证两个钢管间的搭接长度，搭接不少于3个扣件，且两侧可调顶托应先插入钢管，避免后期钢管与墙面间距过小无法将顶托插入；

4)支撑体系搭设完毕后进行可调顶托紧固，将模板主背楞与次背楞顶紧。

8.根据权利要求1所述的一种盾构出土隧道模架施工方法，其特征在于：所述拱、墙模板拆除过程包括以下几点：

一、起拱线以上结构的模板拆除时，先调节支架顶部及两侧U型托，达到一根方木长度后，拱模板拆除纵向方木，然后将定型工字钢分段卸除，同时部分U型托回顶防止模板整体掉落，然后从拱顶往两侧依次拆除模板。

二、起拱线以上结构的模板拆除完后，进行墙模板拆除；墙模板拆除竖向方木，然后将双拼钢管从上部向下部分段卸除，同时部分U型托回顶防止模板整体倾斜，最后完成模板拆除；

所述满堂红钢管支架拆除过程为：拱顶、墙模板全部拆除后，最后遵循“先上后下”原则拆除满堂红钢管支架。