滑模技术在隧道通风竖井施工中的应用

摘要：随着交通基础设施建设的不断推进，隧道工程在山岭、城市地下空间开发等领域的应用愈发广泛。通风竖井作为隧道通风系统的关键组成部分，其施工质量与效率直接影响隧道运营安全和通风效果。本文简单介绍了阿扎河隧道通风竖井工程的概况，分析探讨了滑模技术在隧道通风竖井二衬施工中的具体应用，旨在为相关工作提供帮助，保障施工的顺利开展。

关键词：滑模技术；隧道；通风竖井

引言：通风竖井作为保障隧道内空气质量、排除有害气体和火灾烟雾的重要设施，其二次衬砌（二衬）施工质量直接关系到竖井的结构稳定性和使用寿命。传统的竖井二衬施工多采用散模或翻模工艺，这些工艺存在明显的局限性。滑模技术是一种通过液压系统或牵引装置带动模板沿竖向提升，实现混凝土连续浇筑的施工技术。在隧道通风竖井二衬施工中应用滑模技术，能够实现混凝土的连续浇筑，避免了传统工艺中多次浇筑形成的施工缝，有效提高结构的整体性和防水性能。同时，滑模技术通过精确控制模板的提升速度和高度，能够更好地保证混凝土结构的尺寸精度和外观质量。

一、工程概况

阿扎河1#隧道总长9.887km，采用在隧道中部设置一个单元双竖井通风方案，分别设置地表风机房以及送、排风系统，此竖井兼顾运营通风及辅助施工功能。

在隧道左幅ZK29+700测设线外侧40m处设置一座通风竖井（2#竖井），2#竖井中心坐标（X=497220.7580、Y=2565205.7941），井口地面标高+1572.00m，井底标高+1214.40m，共357.60m，竖井开挖断面直径φ=8.14m，浇灌完成后净断面直径φ=6.8m。

在进行二衬施工时，根据图纸可知，2#竖井衬砌设计参数（直径D=6.8m）同中隔墙同时浇筑。

二、施工方案

1、滑模施工起始面的选择：根据本工程的特点，起始滑升高度选择于结构±0.00米高程处起滑，便于模板组装，一次组装平台滑升至结束无需改装。

2、本工程平台结构选用空间结构的钢性操作平台。

3、提升架形式采用倒L形提升架，直立提升。

4、选用模板为H600×1200和局部异型模板。

5、支承杆

支承杆φ48×3.2钢管，根据经验数据，除按照实际载荷进行计算

钢平台自重200KN（见钢结构清单）

平台铺板20KN

平台载荷200㎏/㎡（含防护平台重量），5×5×π×200=157KN

钢模板滑升时的磨擦阻力

f=2π×5×1.2 m2×2.5KN/m2=95KN）

施工总载荷：按472KN。

验算支撑杆的承载能力

P0=（α/K）×（99.6－0.22L）

GBJ113－2004《滑动模板工程技术规范》附录B

P0—钢管支承杆允许承载力kN

α—工作条件系数，取0.7～1.0（本案取0.6）

K—安全系数，取值不小于2.0

L—支承杆计算长度（cm），取千斤顶下卡头到浇筑混凝土上表面距离，本方案取70cm

P0=（0.6/2.0） ×（99.6－0.22×70）=28.83 KN

本工程单根支承杆实际载荷

P=472/20=23KN  ＜P0=28.8KN   安全

（以20台千斤顶QYD100计算，本案实际使用21台千斤顶）

QYD100千斤顶允许工作载荷  50KN   安全

三、滑模施工

1、滑升平台布置。

本次所使用的滑模平台为空间结构平台，上下共三层。上平台为主操作平台，浇筑混凝土、绑扎钢筋、主要施工机械、物料周转均在其上；中间平台为辅助平台；下平台采用下挂式，作为已出模混凝土表面的修饰平台。本工程中在圆周方向布置12个L形提升架，上下平台梁与提升架相连，构成主平台和辅助平台，平台梁相互之间各用2道环梁相连，上平台梁与提升腿之间用斜撑加固，组成空间稳定结构。

2、滑升平台组装前的准备工作。

①确保滑模施工起始面处的井壁半径、中心及标高正确，砼高度应平齐。

②在组装前可以将环向钢筋绑扎至高度1.3米左右。

③平台组装前进行放线应找准基础中心点，用经纬仪按角度定出提升架位置，划好内模板线，提升架腿线。

④组装前认真检查各加工部件的数量、尺寸，加工的精度。

3、滑升平台组装。

滑升平台组装基本顺序：

搭设临时脚手架—提升架—中间隔墙门架—辐射梁—内环梁—外环梁—平台斜撑—挑梁—围圈—模板—中心拉杆—铺板—液压系统—动力安装—上部防护平台搭设—料槽布置—下挂脚手架。

①搭设临时脚手架，用以固定提升架和中心隔墙门架（此项工作根据现场情况按需进行）。

②安装提升架

A、本工程提升架为L形整体焊接式，共12榀。

B、为安装方便，在竖井内壁将所有围圈按位置全部先放置好。注意围圈接头应错开。

C、将提升架全部吊装就位，并作临时固定（可利用临时平台或绑好的钢筋）。注意提升架相互之间应等高，并在事先划好的同一圆周上。如果在组装过程提升架腿的高度不能满足要求，可以将提升架的腿加以垫高，来满足高度要求。

③安装辐射梁

中心鼓圈按要求临时加固到位，提升架与中心鼓圈用辐射梁依次对称进行连接。辐射梁均为匚12槽钢，两根一组成对制作。辐射梁一端用螺栓与提升架相固定，另一端与中心鼓圈连接。

④安装内外环梁

内环梁均为匚10槽钢制成，每两榀提升架之间共2道，外环梁一道，与提升架横梁相连，均用U螺栓与平台梁相连。

⑤安装中心斜拉杆

平台设置两道斜拉杆，采用φ18圆钢制作，花篮螺栓收紧并使平台中心起拱（本项目由于中间隔墙设置门架，中心拉杆采用现场钢筋斜拉中心门架。或者钢管脚手架相互内支撑设置）。

⑥安装平台斜撑

平台斜撑由斜撑支座及斜撑组成，均为匚10槽钢。斜撑支座用M16螺栓成对安装在提升架上，斜撑安装在支座与上平台梁之间。

⑦安装挑梁及围圈

内挑梁均通过Ｕ形螺栓及垫板固定在提升架上，每榀提升架上共安装4根挑梁。在安装挑梁时要注意围圈的预锥度，按预锥度理论给定围圈坡度，坡度控制值为上口+1mm，上口为-2mm。

⑧组装模板

安装内模板，模板的安装是通过围圈槽钢和三抓连接件进行安装的，安装时每两块模板之间安装上、下各一个4形三抓连接件，在模板上不安装三抓连接件的部位用2只螺栓相连。在进行模板安装时一定在将模板的坡度控制的前面所述的范围内，模板安装的好坏直接关系到以后出模砼质量的好坏，这一点务必要达到安装要求。

⑨平台铺板

在平台上铺木板。木板应等高，并固定。在平台铺板时要注意留设60×60cm的下人孔各一个。在下人孔处用木盖盖好。平台满兜安全网。

⑩安装液压系统

安装千斤顶及控制台，连接好油路。

动力安装

安装动力及照明电路。

液压系统加油、试压、排空。

安装支承杆。

为方便试滑，首根支承杆插入千斤顶后不能插到底，应距离支承面50cm左右。支承杆长度一般为3m，使接头错开。

安装吊脚手架

待滑升至2m高时，将吊脚手架安装好。吊脚手架为角钢制成，内外立柱直接安装在下平台梁上，等吊脚手装好后，用小直径圆钢作水平护栏，并将安全网全部满兜，绑牢。

安装质量控制设施

在整个平台安装结束，检查、校正，确认模板位置正确后，在圆周径向方向安装四个线坠，并在起滑基础上标好对应点，用来检查平台中心偏移及扭转。

四、滑模施工技术

1、试滑。

平台组装好后要进行试滑升，检查整个系统正常与否。

2、始滑。

始滑时由于需浇满整个1.2m高模板内砼量较大，宜分层、多点浇捣，每次浇捣300mm高，浇捣高度应平均。现场设专人指挥，浇好一圈后再循环砼。当下层达到1～3kg／cm2强度后即提升1～2个行程，循环浇捣砼至模板顶部时进入正常的滑升阶段。

3、正常滑升阶段。

①正常滑升阶段砼浇捣高度每次为300mm，每次滑升间隔时间为1.5～2h。

②出模的砼表面应设瓦工清理修饰。当滑升2m时内挂吊脚手，瓦工站在吊脚手上对表面缺陷抹光。每班水准仪校核一次。

五、结语

综上所述，滑模技术在隧道通风竖井二衬施工中的有效应用，既能提升施工效率，又能更好地保障工程质量。在具体的施工实践中，有关人员要注意从施工准备、钢筋绑扎与模板组装、混凝土浇筑与滑模滑升等方面入手，把握滑模技术的应用要点，最大限度地利用该技术的优势，为隧道通风竖井的施工质量保驾护航。

参考文献：

[1]孙壮.公路隧道通风竖井二衬滑模施工技术[J].价值工程，2024，43（25）：77-79.

[2]焦金军.关山隧道通风竖井滑模施工技术[J].陕西煤炭，2022，41（04）：126-129+137.

[3]王林俊.超大断面超深公路隧道通风竖井施工技术[J].铁道建筑技术，2021，（03）：131-135.