削竹式公路隧道洞口采用数字化配外模施工工法.doc

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省级工法申报资料

工法名称削竹式公路隧道洞口采用数字化配外模施工工法

申报单位成都华川公路建设集团有限公司

申报时间2013年10月

省级工法申报资料目录

1、四川省工法申请表

2、工法内容材料

3、企业工法批准文件复印件

4、工法应用证明原件

5、经济效益证明原件

6、工法施工工艺操作过程中关键点的照片

1.省级工法申报书

四川省工法申报表

（2013年度）

工法名称削竹式公路隧道洞口采用数字化配外模施工工法

申报单位成都华川公路建设集团有限公司

推荐单位

申报时间2013年10月

工法名称

削竹式公路隧道洞口采用数字化配外模施工工法

主要完成单位

1、成都华川公路建设集团有限公司

2、

3、

通讯地址

成都市青羊区敬业路青羊总部工业基地K区23栋华川集团

邮编

610071

联系人

张晓举

电话

15281035299

主要完成人

姓名

职务

职称

工作单位

彭梓涧

隧道工程师

工程师

成都华川公路建设集团有限公司

工法应用的名称及时间

1、国道317线俄尔雅塘至岗托段G3标老折山隧道

应用时间：

2012年7月

2、舟山市定海区白泉段改建工程（河东隧道）

应用时间：

2010年11月—2012年7月

3、省道101线巴中燕飞村至大佛寺过境公路新建工程平梁城隧道

应用时间：

2013年8月-2013年10月

成都市华川公路建设集团有限公司

工法关键技术名称、组织审定的单位和时间

“削竹式公路隧道洞口用数字化配外模施工”等关键技术于2013年5月通过成都华川公路建设集团有限公司技术中心审定

工法关键技术获科技成果奖励的情况

该工法于2013年5月被正式颁布为成都华川公路建设集团有限公司企业工法，编号：

2013-02

原工法名称、完成单位、省级工法批准文号及工法编号（重新申报项目填写此栏）

工法内容简述：

数字化配模技术，严格遵循“事前控制”的原则，对削竹式洞门不规则椭圆模板制作安装质量进行控制，经过多个项目实践应用，结合我公司多年隧道施工的施工技术、工艺和方法，本工法在创新和完善后总结形成。

该工法主要有以下主要特点：

1、用AUTOCADMechanical2006软件绘制结构物的几何图形，再用中望3D软件实现对平曲面的提取并展开成平面，从而达到对结构物施工的精确模拟，施工控制更准确，确保了工程质量；

2、利用斜截面、曲面展开后得到的图形，计算模板数量，按照大样图对模板进行加工制作，减少模板加工时的损耗，降低了施工成本；

3、将已加工成型的斜截面模板，按照测量结果进行正确安装，施工更有效率，节约了施工工期。

通过建立三维模型数字化配模的施工工艺和技术，整个过程有序进行，合理安排工序，精确制作与安装，确保了施工质量、安全和工期，降低了施工成本。

关键技术及保密点（有专利权的，请注明专利号）：

1、用AutoCADMechanical2006软件绘制结构物的三维图形；

2、中望3D软件对需要的斜截面、曲面的提取，并展开成平面；

3、利用斜截面、曲面展开后得到的图形，进行面积计算，模板配置。

技术水平和技术难度（包括与国内外同类技术水平比较）：

1、国内研究现状

本新型施工方法运用AutoCADMechanical2006、中望3D等软件对施工结构物进行模型建立、曲面提取、面积计算、模板配置，使每个模板加工更易控制，安装精度更高。

这种方法具有便于模板安装，对施工机械设备要求不高，降低施工难度及工程成本，节约施工工期的特点。

利用软件进行削竹式隧道洞门的模板配置，在国内尚无施工的专门系统性的研究及详尽资料，对本工法所涉及到的细节控制措施等方面也缺少系统的研究资料。

2、本工法的创新之处

利用AutoCADMechanical2006软件绘制结构物的三维图形，后用中望3D软件对需要的斜截面、曲面进行提取，展开成平面后进行面积计算和模板配置。

工法成熟、可靠性说明（当工法工程应用小于3项时填写）：

工程应用情况及推广应用前景：

按本工法施工，利用数字化模拟技术，模拟各种复杂的不规则的平曲面形状，已成功应用于舟山北向疏港公路河东双线隧道、国道317线俄尔雅塘至岗托段G3标中老折山隧道出口端、省道101线巴中燕飞村至大佛寺过境公路新建工程平梁城隧道。

采用此技术后施工质量、工程进度、原材料消耗等方面均能得到有效控制。

伴随着社会经济的繁荣发展，基础设施建设越来越多，工程结构样式也朝着造型悬、定位难、安装精度高等方向发展。

由于该工法具有模板配置精确、节约工期、投资少等优点，且方法有着成熟的施工工艺，成功的工程实践应用，形成了理论及施工技术，并且取得了良好的经济效益和社会效益，，因此该项技术具有广阔的推广应用前景。

本工法适用于公路隧道削竹式洞门外侧模板制作安装工程，也可参照应用于隧道工程、桥梁工程、房屋建筑工程等类似结构物的外侧模板制作安装。

经济效益或者社会效益（包括节能和环保效益）：

经济效益：

以国道317线俄尔雅塘至岗托段G3标中老折山隧道出口端采用数字化配外模施工为例，采用该工法施工，其施工质量得到了保证，节约了施工材料，节约工期2天。

该工法主要费用发生在模板加工及配模施工上，其经济效益如下：

1、节约材料费用：

800元；

2、节约人工96工日：

19200元；

3、其他费用节约：

3500元；

以上费用，合计减少支出23500元。

综合比较，其经济效益较显著。

社会效益：

以国道317线俄尔雅塘至岗托段G3标中老折山隧道为例，该工法应用后，安全及时地保证了隧道削竹式洞门施工，并且混凝土外观质量良好，节约了施工工期，减少了模板材料消耗，降低了施工成本。

该工法最大的特点就是配模准确、施工快速，施工质量有保证，多次受到业主、监理、设计、专家等好评，树立了良好的企业形象，取得了较好的社会效益。

工法主要完成单位意见：

该工法利用数字化配模施工准确、施工快速，混凝土外观质量、工期、模板材料消耗方面均有质的提高。

在实际应用中，国道317线俄尔雅塘至岗托段G3标中老折山隧道出口端采用数字化配外模施工，节约工期2天，节约施工成本23500元。

施工过程中，受到业主、监理、设计好评，树立了良好的企业形象，取得了较好的经济和社会效益。

该工法具有推广应用价值，同意申报省级工法。

第一完成单位签章第二完成单位签章

2013年10月20日年月日

推荐单位意见：

1、如工法应用过程实例少于3项，对该工法关键技术可靠、成熟性提出意见：

2、推荐意见：

（签章）

年月日

2.工法内容材料

削竹式公路隧道洞口采用数字化配外模施工工法

成都华川公路建设集团有限公司

彭梓涧

1.前言

隧道洞门形式多种多样，主要有端墙式、翼墙式、台阶式、削竹式等形式，其中削竹式洞门具有造型优美、施工工期较短等各种优点，被众多设计部门所采用。

削竹式洞门原理类同在不规则圆柱体上进行斜截，且斜率不统一，多为1：

1.0-1：

1.5，斜截面为不规则椭圆，形状复杂。

在削竹式洞门模板制作安装传统施工工艺中，先是测量人员根据洞门断面的形状、削竹斜率等参数进行二衬台车定位，施工人员据此现场比对制作模板，不合适再调整，调整后再比对，施工过程中的质量难以控制，且进度缓慢，模板等材料亦随作业人员素质高低出现不可控的局面。

削竹式洞门数字化配模技术正是在这一背景下产生的，根据设计文件洞门的几何形状要求，提前准确得知斜截面模板形状，提前配置适量的模板，合理规划，适时校正，使模板制作安装这一环节的工程质量更有保证。

同时，可以减小材料的损耗节约成本，还能加快进度缩短工期。

该施工技术已应用于国道317线俄岗路老折山隧道出口端、舟山北向疏港公路河东双线隧道、省道101线巴中燕飞村至大佛寺过境公路新建工程平梁城隧道进口等洞门施工过程，取得了良好的经济和社会效益。

成都华川公路建设集团有限公司通过分析总结后形成了《削竹式公路隧道洞口采用数字化配外模施工工法》，并于2013年5月通过集团工法委员会评审，成为企业工法。

2.工法特点

2.0.1、本工法遵循“事前控制”原则，利用AUTOCADMechanical2006、中望3D等软件对结构物形状和尺寸进行精确模拟，细部控制更准确，确保工程质量；

2.0.2、按本工法施工，模板加工制作更准确，减少模板加工时的损耗，降低施工成本；

2.0.3、按本工法施工，模板安装更易正确控制，施工更有效率，节约施工工期。

3.适用范围

适用于公路隧道削竹式洞门外侧模板制作安装工程，也可参照应用于隧道工程、桥梁工程、房屋建筑工程等类似结构物外侧模板制作安装。

4.工艺原理

数字化配模技术主要是利于AUTOCADMechanical2006，中望3D等软件的强大矢量图形功能，结合工程设计文件中各种结构物的形状参数对其进行精确的模拟。

首先根据设计文件结构形状，利用AUTOCADMechanical2006软件绘制结构物的三维图形，后利用中望3D软件实现对需要的平曲面的提取、曲面展开成平面等工作，再根据展开后的平面图形配置、加工制作模板，最后按照测量定位结果将制作成型的模板进行精确安装（后附老折山隧道出口端削竹式洞门数字化配模实际操作过程）。

4.1准备工作

阅读设计文件及充分理解，以老折山隧道为例，出口端洞门采用削竹式，明洞长度15m，削竹坡度1：

1。

4.2AutoCADMechanical2006软件绘制结构物，利用中望3D软件进行曲面提取

4.2.1先根据隧道尺寸参数绘制隧道断面图：

4.2.1-1绘制的隧道断面图

4.2.2依据隧道断面图建立立体模型：

4.2.2-1洞门立体模型图

4.2.3在立体模型上确定削竹起止桩号、削竹坡度：

4.2.3-1输入削竹起止桩号、削竹坡度参数图

4.2.4按照确定的参数对立体模型进行切削：

4.2.4-1立体模型进行切削效果图

4.2.5切削后，对立体模型进行曲面提取：

4.2.5-1立体模型上曲面、斜截面提取效果图

4.2.6中望3D软件提取斜截面、曲面并展开曲面：

4.2.6-1立体模型上曲面、斜截面提取效果图

4.2.7在立体模型对斜截面提取，展成平面：

4.2.7-1斜截面展成平面效果图

4.2.8在立体模型对曲面提取，展成平面：

4.2.8-1曲面展成平面效果图

4.2.9