浅谈公路隧道机电预留洞室钢模施工技术

Ventilation, lighting, fire protection, power supply and distribution and monitoring systems are designed during the operation of China's expressway tunnels. These systems require a large number of reserved caverns during tunnel lining construction. The project combines the engineering features in the lining construction of the Sanyi Tunnel and the Lianhu Tunnel of the Shiqian Expressway in China, and the two-lined trolley manufacturers jointly developed an electromechanical reserved cavity steel mold that can be integrated with the two-liner trolley, and has achieved good results in the construction process.Keywordselectromechanical reserved pre-buried caverns; integrated electromechanical reserved cavern steel mold; construction technology浅谈公路隧道机电预留洞室钢模施工技术刘金春中铁二十局集团第二工程有限公司，中国•北京100142摘要中国高速公路隧道运营过程中设计有通风、照明、消防、供配电及监控系统，这些系统后期安装需要在隧道衬砌施工过程中 预留种类繁多的预留洞室。本项目在中国石黔高速公路三义隧道与连湖隧道衬砌施工中结合工程特点与二衬台车厂家共同研 制加工出可与二衬台车一体化结合的机电预留洞室钢模，并且在施工过程中取得了较好的效果。关键词机电预留预埋洞室；一体化机电预留洞室钢模；施工技术1目前公路隧道机电预留洞室施工现状分析中国高速公路隧道运营过程中设计有通风、照明、消防、

2机电预留洞室钢模施工技术本项目隧道设计预留洞室种类多、数量多、尺寸及位置 不统一，且三义隧道与连湖隧道衬砌设计多为素混凝土，对

供配电及监控系统，这些系统后期安装需要在隧道衬砌施工

预留洞室模板固定较为困难。使用传统木模存在易变形、跑模、

过程中预留种类繁多的预留洞室。在隧道施工过程中因预留

浪费辅材及循环次数少等缺点，难以控制预留洞室施工质量。

洞室尺寸及位置不统一，传统施工方式使用木板现场加工模

针对这些问题结合项目特点，本项目研制了一套可以与衬砌

板，用钢筋辅助固定，存在易变形、跑模、浪费辅材及循环

台车结合的预留洞室钢模进行施工。次数少等缺点。为克服此类缺陷，本项目在中国石黔高速公

路三义隧道与连湖隧道衬砌施工中结合工程特点研制加工出

2.1模板设计加工本项目隧道内预留洞室包括风机控制箱预留洞室、消防 洞室、照明配电箱预留洞室、车行横通道预留洞室、区域控

可与二衬台车一体化结合的机电预留洞室钢模，并且在施工 过程中取得了较好的效果。47研究性文章Article制器预留洞室、光端机设备箱预留洞室、紧急电话机箱预留 洞室、UPS配电箱预留洞室、火灾报警按钮预留孔、声光警 报器预留孔、火灾报警综合盘预留洞室等（详见表1）。表1隧道预留洞室数量表序号预埋件项目三义隧道连湖隧道左洞右洞小计左洞右洞小计合计备注1加强照明配电箱预留及电缆预埋管41500052风机控制箱预留及电缆预埋管3478715223消火栓箱洞室27275463581211754车行横通道控制箱预留洞室及预埋管件114455火灾报警综合盘预留洞室及预埋管27275463581211756定焦摄像机设备箱预留洞室及预埋管10919212243627球型摄像机设备箱预留洞室及预埋管5510131326368UPS配电箱预留洞室及预埋管

6612161632449区域控制器设备箱预留洞室及预埋管22455101410紧急电话机箱预留洞室及预埋管1091924244867合计185420605各类预留洞室里程与高程都不统一，二衬台车长度为 12m,施工过程中不可能因预留洞室对二衬台车施工排版与

搭接进行频繁调整。为保证施工过程中洞室尺寸、位置及高 程需要满足设计需要满足施工要求，模板设计从以下几方面

入手：2.1.1模板高程控制在CAD中展出所有种类预留洞室，洞室高程方向有共

同重叠区域，选取重叠区域上下两边作为模板高程控制线，

高程控制线与洞室模板的交叉区域向夕卜设置（p20mm螺栓用于 定位模板（如图1 ） O触酬空 阳赧畴錨 裁卿m机 区竦肺麗图1预留洞室模板固定螺栓示意图2.1.2模板里程控制为满足所有预埋件位置及里程，在二衬台车面板与 预留洞室模板高程控制线重合区域进行模数化开孔，孔径

（p24mm,具体模数按照预留洞室间距要求及规范位置允许偏

差设置，同时注意保证钢模自身螺孔间距与台车面板开孔适 配（如图2 ） o48工程技术与管理•第03卷•第02期• 2019年04月DOI: https://doi.org/10.26549/gcjsygl.v3i2.1314^JLIUL/*；迪他 \"血\\□□□□□□尸□□曾□?0£^21602Z30t: P£22301340□2160 ^7(H1340-□□□ y1■□□□□ip□□□□ E□□□□舊口严口□□口警200-图2二衬台车面板模数开孔示意图2.1.3模板与二衬台车结合在二衬台车开孔处背面焊接螺母，螺母内径（p24mm,在 模板内侧安装堵口螺栓将丝口拧至与面板平齐。预留洞室模

板固定时拆开台车面板上需要的螺孔，将预留洞室钢模螺栓

伸入台车预留孑L洞，在内侧使用螺栓固定（如图3）。2.1.4预留洞室模板结构尺寸控制预留洞室钢模考虑预埋钢管安拆及模板拆除，整体模板釆用分段结构设计,使用螺栓连接。拆除时可先拆除中间部位,工程技术与管理•第03卷•第02期• 2019年04月DOI: kttps^doi.ois/10J6549/gqsygLv3i2.1314研究性文章Article后拆除两端；模板结构采用倒梯形设计，模板外口比底部结 薄泡沫板，浇筑后拆灘为容易。构扩大3~5cm,方感除模板(如图4)。图4倒梯形预埋件钢模设计示意图2.2钢模板施工过程隧道机电预留洞室采用与二衬台车一体化;钢模板后，具

碰工步骤如下：(1) 对二次衬砌预留洞室的种类及里程进行交底，选取

相应的钢模待用；(2) 将二衬台车行走至工作面上根程取出所需

孔位的堵孑厲栓；(3) 将钢模固定螺栓插入台车面板的模孔中，在面板另

T®上紧固螺栓，将预留洞室模板固定；(4) 按二衬台车正常施工步骤进行台车定位、关模、浇

筑《±;(5) 二WW模时極麺留洞室钢模的紧固燥栓，二衬

台车®下一工作面。(6) 対乍专皿行鹹隧道机电预留洞室使用钢模后因高程及尺寸已经固定， 施工时仅需根据预留洞室的里程及种类选取相应的模板使用

台车面板的模孑谜行固定即可，极大地简化了施工步骤。2.3施工工艺进一步优化本项目在预留洞室釆用一体化钢模施工，过程中进一步 优化了施工工艺，具脛報口下：(1)虽然钢模采用倒梯型结构，但在实际施工过程中拆

除仍然较为费力，需要使用干斤顶配合方能拆除，但易造成 模板变形损坏。为此，在钢模固定后，在模板周围粘贴一圈

(2) 预留洞室钢模固定螺栓在施工时易变形及碰弯导

致下次使用无法精确定位至模孔中。为此将钢模原先的固定

螺栓割除并在原位置开孔(孔径可适当放大)，由长螺栓将 预留洞室钢模与台车面板穿透固定，这样可以让钢模更具适

应性。(3) 遇到较大预留洞室，或连接螺栓偏位较大时可适当 点焊辅助模板固定，实际施工中拆模时并未有影响。3机电预留洞室使用钢模板施工的优点隧道机电预留洞室使用一#式钢模具有以下优点：3.1提高施工品质机电预留洞室釆用钢模施工能保证预留洞室在混凝土浇

筑过程中不会出现变形、跑模、歪斜等质量通病，极大地提 升了隧葩砌质量，对后期机电设毅装极为有利。3.2加快施工效率隧道机电预留洞室使用钢模后因高程及尺寸已经固定，

施工时仅需根据预留洞室的里程及种类选取相应的模板使用 台车面板的模孔进行固定即可，相比传统木模安装时要焊接

定位钢筋，拆除完毕后木模仍需重新进行制作或修整，釆用

化钢简化了施工步Ml快了施工效率。3.3降低了施工成本釆用传统木模浇筑预留洞室时，模板固定要焊接大量的 定位钢筋，拆除过程中木质构件易损坏，木模施工过程中需

多妬行重臧旄。材料浪且预留洞埶工质量差, 后期维修费用巨大。预留洞室采用钢模后模板固定不需要再 使用定位钢筋进行定位，且钢模板耐用、易维修，即使长隧

道也仅舷入一套模板即可。4机电预留洞室使用钢模板施工的缺点隧道机电预留洞室使用一体式钢模虽然有着以上种种的 优点，但是其缺点也有很多，比如模板较笨重，安装及拆除

有困难等缺点。4.1模板篆重，安装不易隧道预留洞室大小不一，最大的消火栓洞室尺寸达到 2.5m*1.2m,钢制模板重量接近700kg,安装时必须使用倒链

进行安装。中大型预留洞室的模板安装较为不易，有条件可

49研究性文章Article以采用铝合金模板可大大减轻模板重量。4.2模板拆除困难预埋件模板较大或埋入深度较深时不易拆出，需釆用泡

沫衬垫及千斤顶等设备帮助拆除，拆除过程中易导致模板变 形损坏。4.3衬砌表面留有痕迹二衬面板上开设的模孔虽有堵孔螺栓，但螺栓与面板仍 有夹缝，衬砌混凝土表面易残留较浅的模孔印痕。5总结总之，机电预留洞室钢模的应用解决了传统木模施工的

50工程技术与管理•第03卷•第02期• 2019年04月DOI: https://doi.org/!0.26549/gcjsygl.v3i2.1314诸多弊端，对隧道衬砌施工中预留洞室施工质量控制达到更

好的控制效果，同时也加快了施工速度、提升了经济效益。参考文献[1] 重庆市交通规划勘察设计院.隧道运营通风、照明、消防、供配

电及监控预留预埋分册.2017(02).[2] 成都明宇重工机械有限责任公司.中铁二十局二公司石黔高速连

湖隧道进口 12米台车设计图纸.2017(04).[3] 重庆新于洋重工机械有限责任公司.中铁二十局二公司石黔高速

三义隧道出口 12米台车设计图纸.2017(01).