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摘要：隧道整平层与电缆沟基础施工作为隧道土建施工的一道关键工序，平整度和线形控制尤为重要，直接决定了后期平整度要求更高的水泥面层、沥青面层和侧式排水沟埋管施工的快慢和难易。常规的施工主要采用组合小钢模或者木模拼装，施工效率低，施工进度缓慢，增加施工成本，平整度和线形较差；本文结合福州长平高速公路CPA2合同段风洞山特长隧道整平层与电缆沟基础施工经验，总结归纳了隧道整平层与电缆沟基础施工新工艺——运用隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板施工。新工艺与旧工艺相比，不仅能节省成本、缩短工期，创造巨大的经济效益，而且质量更加有保障，外观更加美观，线形更加顺直。
关键词：隧道；整平层；电缆沟基础；异型钢模板
1引言
隧道整平层与电缆沟基础常规施工主要采用组合小钢模或者木模拼装，每浇筑一段需要人工全部拆散、转运、安装、调试模板，需要投入大量的劳动力，且施工工效低，同时，拼装模板需要安装加固支架，外侧模板一般只能植筋支撑，加固不牢，易出现“跑模”现象，施工进度缓慢，增加施工成本；拼装式模板浇筑的整平层与电缆沟基础也存在线性不顺直、接缝较多、错台大和整体性较差的通病。长平高速公路CPA2合同段自主研发的隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板，使隧道整平层与电缆沟基础同时浇筑，从源头控制了隧道路面结构层的标高和平整度，提高整平层施工质量和精度，线形顺直美观，加快了施工进度；减少了以往模板拼装以及拆除、转运、安装、加固的繁杂工序，混凝土浇筑过程中不易变形胀模，易于控制水沟电缆槽整体线形，为后续施工的平整度要求更高的水泥混凝土面层和沥青路面层提供了良好的符合质量要求的施工工作面。
2工程概况
福州长平高速公路CPA2合同段起于长乐市江田镇三溪村（K6+144），经福清市城头镇，终于长乐市松下镇大祉村（K19+900），全长13.756km，整体式路基宽度34.5m，中央分隔带宽度3.0m，采用双向6车道，设计时速100km/h。其中隧道5座共8132m，分别为邦上隧道、旗门隧道、龟山隧道、凤凰山隧道和风洞山特长隧道。隧道单洞设置双侧水沟和双侧电缆沟，施工总长32528m（单侧）。
3组合小钢模施工工艺
3.1技术可行性分析
3.1.1组合小钢模由专业模板厂家提供，隧道整平层与电缆沟基础施工拼装、加固需要铁丝、钢筋、木楔大量材料，且这些加固材料在反复使用几次后，会出现变形、损坏或丢失，拼装、加固工序复杂，材料循环利用率低。
图1采用组合小钢模施工
3.1.2模板拼装需要6名工人，隧道里需保持半幅道路作为施工通道，一次拼装单侧按30m，一台装载机配合；4名混凝土工人浇筑。
3.1.3施工工序：第一天，施工单边电缆沟基础30m，模板拆除、转运、拼装、加固需要6名工人，拆除（2人）和转运（4人）耗时1小时，模板拼装、加固耗时2.5h，浇筑混凝土4人，耗时1.5h（按混凝土正常供应计算），收面1h；第二天施工单边整平层，模板拆除、转运、拼装、加固需要6名工人，拆除（2人）和转运（4人）耗时1h，模板拼装、加固耗时3h，浇筑混凝土4人，耗时2h（按混凝土正常供应计算），收面1h；单边电缆沟基础和整平层浇筑30m，需要模板工6名，耗时7.5h，混凝土工4名，耗时5.5h。
3.2安全性分析
总体来说比较安全。
3.3质量分析
拼装式模板在施工过程中，由于难以加固，容易出现“跑模”现象，模板边也不能振捣密实，极易出现蜂窝麻面，模板交接处也会出现错台现象，并且一旦施工时间长，由于模板数量多、拼装处较多、模板间隙较大、多次搬运容易变形等更加影响施工质量和工效，在混凝土收面时，由于模板拼装处太多，模板间隙较大，滚轴会出现停顿，影响整平层的平整度；拼装传统式模板两侧没有预留塑料盲管和横向排水管定位孔，致使预埋管定位不牢固，且预埋管未能延伸到水沟，只是顶在模板内侧，极易被混凝土堵塞，造成后期排水不畅。
3.4经济分析
按每天200元/人，模板工工费为：200×6×7.5&pide;8=1050元，浇筑砼工人工费：200×4×5.5&pide;8=550元（未计电费），机械费（装载机）：600×2&pide;8=150元（未计燃油费）。
综上所述，浇筑30m（单侧）人员机械费用：1050+550+150=1750元。
3.5工效分析
单侧30m整平层与电缆沟基础施工模板拆除、转运、拼装、加固，耗时7.5h，混凝土浇筑、收面，耗时5.5h，总共需要13h。
表1采用组合小钢模施工工效一览表
4隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板
4.1技术可行性分析
4.1.1隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板由整平层边模、电缆沟基础边模和连接钢构件组成，整平层边模按设计间距预留定位MF12塑料盲沟的企口，企口尺寸为12.2×3.7cm，电缆沟基础边模按设计间距预留定位φ10cm横向排水管的企口，企口直径为10.2cm；每节段模板长度3m，横向采用钢构件联结，纵向采用螺栓联结，形成整体式模板，可单洞两侧同时施工，单次施工节段长度可根据自由调节。由于每节段3m模板重量较轻，脱膜后可由装载机配合移动至一个浇筑段，也可由4名工人抬行，操作方便。
图2隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板
整平层边模：根据路面结构层厚度计算整平层侧边模高度，施工整平层与电缆沟基础前水沟先采用混凝土进行铺底调平，整平层模板高度设置为68cm；整平层边模按设计间距预留定位MF12塑料盲沟的企口，企口尺寸为12.2×3.7cm，用于固定MF12塑料盲沟，确保路面结构层排水顺畅。
电缆沟基础边模：根据电缆沟基础厚度计算电缆沟基础边模高度，，施工整平层与电缆沟基础前水沟先采用混凝土进行铺底调平，电缆沟基础边模高度设置为53cm；电缆沟基础边模按设计间距预留定位φ10cm横向排水管的企口，企口直径为10.2cm，用于固定φ10cm横向排水管，确保隧道二衬环向排水顺畅。
连接钢构件：根据整平层与电缆沟基础间距计算连接构件长度，扣除钢模板厚度，设置长度为58cm。
4.1.2隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板施工共需要3名工人，隧道里需保持半幅道路作为施工通道，一次单侧按30m，单次施工节段长度可根据现场实际施工进度自由调节，一台装载机配合；4名混凝土工人浇筑。
4.1.3施工工序：隧道整平层模板和电缆沟基础模板是一个整体，一起拼装，一次施工30m，模板拆除、转运、拼装、加固需要3名工人，拆除（1人）和转运（2人）耗时0.75h，模板拼装、加固耗时1.25h，浇筑混凝土4人，耗时3h（按混凝土正常供应计算），收面1h，单边电缆沟基础和整平层浇筑30m，需要模板工3名，耗时2h，混凝土工4名，耗时4h。
4.2安全性分析
总体来说更为安全。
4.3质量分析
隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板为整体式钢模，强度高，不容易变形，因此在施工过程中，模板两侧也可以振捣密实，保证其施工的整平层和电缆沟基础线型顺直；模板表面均经过打磨处理，刷油后可以保证其外表美观，无错台现象，并且在模板两侧按设计预留了塑料盲管和横向排水管定位孔，使预埋的塑料盲管和横向排水管能够通过预留在钢模上的定位孔进行固定且能直接延伸到水沟，保证了排水系统畅通，并且异形钢模板能有效控制整平层的厚度，保证施工质量，减少混凝土的浪费，节约成本。
图3异形模板安装
图4浇筑完的整平层和电缆沟基础线形
4.4经济分析
隧道电缆沟基础和整平层边模异型钢模板与传统拼装水沟电缆槽模板相比，具有施工机械化程度高、模板损耗底、施工效率高、施工成本低、操作简单等特点，具有明显的经济效益。并且采用该工艺后，有效提高了结构的外观质量，减轻了人员劳动强度，减少了混凝土损耗，减少了成本支出，取得了较好的社会效益和经济效益。
按每天200元/人计算，模板工工费为：200×3×2&pide;8=150元，浇筑砼工人工费：200×4×4&pide;8=400元（未计电费），机械费（装载机）：600×0.75&pide;8=56.25元（未计燃油费）。
综上所述，浇筑30m（单侧）人员机械费用：150+400+56.25=606.25元。
4.5工效分析
整平层和电缆沟基础施工模板拆除、转运、拼装、加固，耗时2h，混凝土浇筑、收面，耗时2.5h，总工需要4.5h。
表2采用异形钢模板施工工效一览表
隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板其拆模、转运、拼装，混凝土施工均可以在当天完成，大大提高了工作效率，并且有效降低劳动强度。使用隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板施工后，其进度得到有效提高，节省隧道整体施工工期。
5效益分析
2015年8月我部隧道工程全面开始施工电缆沟基础和整平层。由于风洞山特长隧道全长4911m，是全线第一长隧道，作为关键线路上的关键施工点，工期更为紧张，采用隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板施工能有效节约施工工期，为风洞山特长隧道工程按期完成提供有力保障。我部风洞山特长隧道、旗门隧道、龟山隧道和凤凰山隧道均采用异形钢模板施工，另组织邦上隧道采用以往小型钢模拼装施工。两种不同的施工方法各选取两个工作面进入正常施工状态后，针对施工工效、施工质量和经济效益进行分析。
5.1施工工效对比
表3施工30延米（单侧）整平层与电缆沟基础施工工效对比表
由以上图表可以看出，采用异形钢模板施工与组合小钢模施工混凝土浇筑工序总体施工时间接近，模板拆除、转运工序和模板拼装、加固工序总体施工时间显著减少；采用异形钢模板施工的关键工序为混凝土浇筑，采用组合小钢模的关键工序为模板拼装、加固。因此模板的合理选择是整平层与电缆沟基础施工效率提升的症结所在。
图5施工30延米（单侧）整平层与电缆沟基础施工工效对比
隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板具有损耗低、施工效率高、施工成本低、操作简单等特点，大大提高了施工效率，减少了劳动力需求。由于不存在像传统拼装模板需要反复拆装模板，不会因模板拆除后，出现模板、加固钢架、连接螺丝等堆码一地的现象，而占用隧道行车道，影响其它工序施工。使用隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板施工后，其进度大大提高，节省隧道工程整体施工工期。
5.2施工质量对比
5.2.1采用组合小钢模施工，加固工序繁琐，难以加固牢固，经常出现“跑模”现象，以致于边角处不能振捣密实，混凝土极易出现蜂窝麻面，浇筑完的电缆沟基础与整平层存在线性不顺直、接缝较多，错台大，平整度差等现象；随着施工周期增长，模板数量多、拼装处较多、模板间隙较大、多次搬运容易变形等更加影响整体效果；在混凝土收面时，由于模板拼装处太多，模板间隙较大，滚轴会出现停顿，影响整平层的平整度，后续施工的平整度要求更高的水泥混凝土面层和沥青路面层需要大量的铣刨处理；组合小钢模两侧没有预留塑料盲管和横向排水管定位孔，致使预埋管定位不牢固，且预埋管未能延伸到水沟，只是顶在模板内侧，极易被混凝土堵塞，造成后期排水不畅。
图6组合小钢模拼装施工效果
5.2.2采用隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板施工，因隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板均为整体式钢模，强度高，不容易变形，混凝土浇筑过程中不易变形胀模，所以，边角处同样也能振捣到位，能够保证混凝土的密实，同时，模板搭接少，连接紧密，可以保证其施工的电缆沟基础和整平层线形顺直，无错台现象，混凝土施工时滚轴能连续滚动，保证了混凝土的平整度，为后续施工的平整度要求更高的水泥混凝土面层和沥青路面层提供了良好的符合质量要求的施工工作面；模板两侧按设计预留了塑料盲管和横向排水管定位孔，使预埋的塑料盲管和横向排水管能够通过预留在钢模上的定位孔进行固定且能直接延伸到水沟，保证了排水系统畅通，并且异形钢模板能有效控制整平层的厚度，保证施工质量，减少混凝土的浪费，节约成本。
图7异形钢模板施工效果
5.3经济效益对比
5.3.1人员、机械成本对比
以我部隧道整平层与电缆沟基础30m（单侧）施工对比，采用小型钢模施工需要模板工6名，耗时7.5h，混凝土工4名，耗时5.5h，需要装载机配合2h，人员机械费用为1750元；采用隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板需要模板工3名，耗时2h，混凝土工4名，耗时4h，需要装载机配合0.75h，人员机械费用为606.25元。
表4每施工30延米（单侧）人员、机械对比表
由上表可知，采用异形钢模板比组合小钢模每延米节约成本38.125元，我部隧道电缆沟基础与整平除邦上隧道采用组合小钢模施工外，其余4座隧道均采用隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板进行施工，单侧共31490m，可节约施工成本120万元。
5.3.2模板成本对比
采用组合小钢模和异形钢模板施工，考虑模板由同一厂家订制，前期投入成本相同；组合小钢模在施工过程中，拼装和拆除次数繁多，损耗较大；隧道电缆沟基础与整平层边模异形钢模板拼装和拆除简易快捷，损耗较小，可多次转场施工利用，分摊其施工成本。
6施工总结
隧道电缆沟基础与整平层边模异型钢模板与常规小钢模施工相比：模板损耗较小，重复利用率高，分摊其施工成本，施工成本低；施工机械化程度高，操作简单，施工效率高，减少劳动力；有效固定排水管，保证排水系统畅通；有效控制整平层的厚度和平整度，线形顺直美观；保证施工质量，减少混凝土的浪费，节约成本。本文结合本项目总结出的施工经验，取得了良好的成效，为今后隧道电缆沟基础与整平层施工开辟了一条新的工艺，开阔了施工思路，值得广大施工技术人员的参考。
参考文献：
[1]公路隧道施工技术规范JTGF60-2009[S].北京：人民交通出版社.2009
[2]福建省高速公路施工标准化管理指南-隧道工程[S].北京：人民交通出版社.2013
[3]公路隧道施工技术细则JTG/TF60-2009[S].人民交通出版社.2009