明挖暗埋隧道側(cè)墻施工工藝優(yōu)化

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【摘要】明挖暗埋隧道非標(biāo)準(zhǔn)段主體結(jié)構(gòu)施工采用滿堂支架法，分底板、側(cè)墻及頂板3層進行澆筑。論文對原方案中側(cè)墻施工工效進行分析后發(fā)現(xiàn)，滿堂支架法施工存在耗時長、工序多、空間受限等缺陷，對后置工序造成了較大的延誤。為保證總進度計劃順利完成并控制基坑降水運營成本，對側(cè)墻施工工藝進行了優(yōu)化，并在現(xiàn)場進行了應(yīng)用。優(yōu)化后的方案可縮短一定的工期，同時對總體成本控制也起到了良好的作用。

【關(guān)鍵詞】明挖隧道；側(cè)墻施工；桁架模板；滿堂支架；優(yōu)化分析

1工程概況

襄陽市東西軸線魚梁洲段項目明挖暗埋隧道全長3.6km，共分為60個節(jié)段，全部為明挖暗埋隧道，邊降水邊開挖支護，支護結(jié)構(gòu)上層為混凝土支撐、下層為鋼管支撐。其中YA9~YA12、YA23~YA34共16個節(jié)段為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，根據(jù)施工工藝組織，采用滿堂支架法施工，按不大于30m/節(jié)分段，同時由于第一道混凝土支撐底面標(biāo)高低于隧道結(jié)構(gòu)頂板頂面標(biāo)高，需分隧道底板、側(cè)墻、頂板3層進行澆筑。基坑開挖至基底后進行防水及墊層施工，第一次澆筑底板施工完成之后拆除下層鋼支撐，進入側(cè)墻施工工序，在第二次澆筑側(cè)墻及中隔墻的同時預(yù)埋換撐所需的預(yù)埋板，換撐后拆除上層混凝土支撐，最后澆筑頂板。目前，側(cè)墻施工采取滿堂支架+組合鋼模的方式，結(jié)合目前已完成YA34節(jié)段進行分析發(fā)現(xiàn)，目前施工工藝側(cè)墻施工耗時過長，施工工序多，施工空間受限，各工序間銜接緊密，前置工序的延誤直接影響后置工序施工，對總體進度計劃造成了較大的延誤，同時直接導(dǎo)致降水運營費用增加。為保證總進度計劃順利完成以及控制降水運營成本，將目前側(cè)墻施工工藝調(diào)整為桁架模板，并對此進行了對比分析。

2原施工方案介紹

本項目滿堂支架采用準(zhǔn)60mm體系盤扣支架，縱橫步距120m×90cm[1]，側(cè)墻模板采用150m×90cm小塊鋼模板組合而成，單塊模板尺寸300cm×360cm[2]。根據(jù)現(xiàn)場施工組織安排，目前，滿堂支架法側(cè)墻施工已完成YA34-1、YA34-2兩個節(jié)段，滿堂支架法支架搭設(shè)7d、側(cè)模安裝2d、腳手管加固側(cè)模1d、側(cè)墻澆筑1d、固定1d、側(cè)強拆模2d、部分支架拆除1d、鋼斜撐安裝4d、施加軸力1d、支架恢復(fù)1d，共包括9道工序，累計耗費21工日，具備進入下道工序（混凝土支撐拆除及頂板施工）施工條件，各工序耗費人工如表1所示。

3優(yōu)化后施工方案介紹

YA33-2節(jié)段實際采用優(yōu)化后方案施工，優(yōu)化后的側(cè)墻施工方案采用可行走式桁架+組合鋼模形式，側(cè)墻澆筑無須支架作為支撐系統(tǒng)采用桁架模板施工側(cè)墻工藝。對比滿堂支架法，優(yōu)化后的方案最大不同即鋼斜撐安裝更方便省事，省去了支架拆裝工序，大大縮短工期，以YA33-2節(jié)段（30m）側(cè)墻施工為例，桁架模板法側(cè)墻施工共包括部分支架搭設(shè)4d（其中側(cè)模臺車拼裝加固2d側(cè)墻，澆筑1d，同期進行）側(cè)墻拆模2d，鋼斜撐安裝4d，施加軸力1d，剩余支架搭設(shè)3d，7道工序，累計耗費14工日具備進入下道工序（混凝土支撐拆除及頂板施工）施工條件，各工序耗費人工如表2所示。

4方案比選

4.1工期進度

目前，明挖隧道滿堂支架施工節(jié)段共剩余13個節(jié)段，合計27個澆筑段（30m/節(jié)），原方案側(cè)墻施工作業(yè)耗時21工日，優(yōu)化后方案耗時14工日，按優(yōu)化后的側(cè)墻施工工藝重排總進度計劃并進行對比分析，YA28-33總工期預(yù)計節(jié)約36d，YA9-12總工期預(yù)計節(jié)約23d，YA23-25總工期預(yù)計節(jié)約21d，優(yōu)化后的側(cè)墻施工工藝可對比原方案可累計節(jié)約工期80d。

4.2成本分析

4.2.1模板材料滿堂支架法側(cè)墻模板使用3mm鋼板作為面板，雙拼[10mm作為橫縱向背帶，桁架模板使用6mm鋼板做面板及[14mm作為主桁架[3]，支架法30m段側(cè)墻模板使用組合鋼模（3×3.6mm，1151.2kg/塊）40塊，總重46.0t，桁架模板法30m段側(cè)墻模板，面板（3×3.6mm，1415.1kg/塊）40塊，質(zhì)量為56.6t，后背桁架（495.0kg）160塊，質(zhì)量為79.2t，桁架模板法使用鋼材總質(zhì)量135.8t，優(yōu)化后的方案對比原方案需多使用鋼材約90t。

4.2.2人工及降水運營成本分析根據(jù)表1和表2可知，優(yōu)化后方案每30m澆筑節(jié)段耗費人工對比原方案可節(jié)省人工約18人•工日，結(jié)合目前已施工節(jié)段降水運營情況，每作業(yè)面（150m）平均開啟水泵臺數(shù)為21臺，結(jié)合節(jié)省工期進度數(shù)據(jù)分析，人工及降水運營成本節(jié)省情況如表3所示。優(yōu)化后方案比原方案可節(jié)約人工500人•工日，節(jié)約降水臺班約1680臺•d。根據(jù)以上統(tǒng)計分析可知，優(yōu)化后的方案除了模板材料用量增加外，人工、工期及降水運營的費用均有顯著減少，費用統(tǒng)計分析如表4所示。優(yōu)化后的方案可節(jié)省直接成本費用約60萬元，同時節(jié)約工期80工日，項目運營間接成本將顯著減少。

5結(jié)語

明挖暗埋隧道非標(biāo)準(zhǔn)段側(cè)墻施工是滿堂支架主體施工的關(guān)鍵工序，本文結(jié)合現(xiàn)場實際施工情況，通過原方案及優(yōu)化后方案的對比分析，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后采用桁架模板方案施工可顯著提高施工工效，同時節(jié)約相應(yīng)的人力物力成本，對后續(xù)明挖隧道施工進度及成本控制起到了良好的作用。

【參考文獻】

【1】JGJ231—2010建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程[S].

【2】GB50017—2017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

【3】GB/T50214—2013組合鋼模板技術(shù)規(guī)范[S].

作者：關(guān)葉沆 方杰 單位：中交第二航務(wù)工程有限公司第五工程分公司