浅析钢模台车技术在隧洞混凝土衬砌中的应用.pdf

浅析钢模台车技术在隧洞混凝土 衬砌中的应用 石文 娟 ( 江西省水利水 电建设有限公 司，江西 南昌 3 3 0 0 2 5 ) 【 摘 要】 为提高混凝土施工质量， 在隧洞混凝土衬砌 中， 应用钢模台车技术不仅可以避免施工受周围环境影响， 还可以控制施工进度、 提高施工质量。本文结合江西省水利水 电工程具体施工案例， 浅析钢模台车技术在隧洞混 凝土衬砌中的工艺应用， 可供其他工程参考借鉴。 【 关键词】 钢模 台车；隧洞工程；施工工艺；水利工程建设 中图分类号 ： T V 5 5 4 文献标志码 ： A 文章编号： 1 0 0 5 - 4 7 7 4 ( 2 0 1 5 ) 0 4 - 0 0 0 5 - 0 3 On a p p l i c a t i o n o f s t e e l f o r m j u mb o t e c h n o l o g y i n t u n n e l c o n c r e t e l i n i n g S H I We n j u a n ( J i a n g x i P r o v i n c i a l W a t e r C o n s e r v a n c y a n d H y d r o p o w e r C o n s t r u c t i o n C o ， L t d ， N a n c h a n g 3 3 0 0 2 5， C h i n a ) Ab s t r a c t ： S t e e l f o r m j u m b o t e c h n o l o g y s h o u l d b e a p p l i e d i n t u n n e l c o n c r e t e l i n i n g i n o r d e r t o i m p r o v e q u a l i t y o f c o n c r e t e c o ns t r uc t i o n I t c a n n o t o n l y a v o i d i n flue n c e o f c o n s t ruc t i o n o n s ur r ou n di n g e nv i r o n me n t ，b ut a l s o c o n t r o l c o ns t ru c t i o n p r o g r e s s a n d i mp r o v e c o n s t ruc t i o n q u a l i t y I n t h e p a p e r ，c o n c r e t e c o n s t ruc t i o n c a s e o f wa t e r c o n s e r v a n c y a n d h y d r o p o we r c o n s t mc t i o n p r o j e c t i n J i a n g x i P r o v i n c e i s c o m b i n e d fo r a n a l y z i n g p r o c e s s a p p l i c a t i o n o f s t e e l form j u m b o t e c h n o l o g y i n t u n n e l c o n c r e t e l i n i n g ， t h e r e b y p r o v i d i n g r e f e r e n c e f o r o t h e r p r o j e c t s Ke y w o r d s ：s t e e l fo r m j u mb o ；t u n n e l p r o j e c t ；c o n s t ruc t i o n t e c h n o l o g y ； w a t e r c o n s e r v a n c y p r o j e c t c o n s t r u c t i o n 在隧洞 混凝 土衬砌施 工 中 ， 应用钢 模 台车 技术不 仅可以提高施工质量， 同时也可以降低施工 中的弊端 ， 提高工程施 工工效 ， 节约 成本 。针 对具 体施 工 中梁式 钢模 台车在 隧洞衬 砌 中的工作 原理 以及工艺 流程 ， 探 讨分 析 了针 梁式 台车 的优 点 与实用性 ， 并提 出 了钢模 台车技术在 隧洞 混凝 土衬砌 中的应用措施 。 1 工程案例介绍 江西遂川江北支高倚四级水电站位于遂川江北支 高倚河段， 坝址处为遂川县大坑乡车 田村。水库总库 容 2 2 4 3万 m ， 水 电站 装机 容量 为 7 5 MW， 年 发 电量 2 4 6 6万 k W h ， 年 利 用 小 时 数 3 2 8 8 h ， 电站 保 证 出力 0 6 4 M W。该工程为 等工程 ， 引水隧洞位于大坝右岸 上游侧 ， 隧洞为无压城 门形断面。开挖断面尺寸为： 宽 8 0 m， 高 8 3 m城 门洞 形 ， 上 部 半 圆拱半 径 4 m， 全 长 1 4 0 2 m。 该工 程引水 隧洞施 工 ， 洞室 开挖 、 混凝 土衬砌及 喷 锚施工量 大 ； 工 程地质 情况 复杂 ； 控 制性工 期 紧张 ， 施 工压力大。为保证在规定 时间内满足过流条件 ， 需考 虑进 出 口 2个 工 作 面 的 同时施 工 。因此 在实 际施 工 中， 为保证按期完成工程任务， 同时确保 工程衬砌质 5 水利建设与管理 2 0 1 5 年 第 4 期 量 ， 采用钢模台车技术对工程进 行隧洞衬砌施 工。 2 钢模台车工艺原理 实际应用中， 钢模台车多以洞身设计分缝为依据。 针梁式钢模 台车 由车架与模板系统 、 支承 系统 、 液压系 统组成 ， 如下 图所示 ： 钢模 台车示意 图 其 中 ， 钢 模 全 长 1 2 m， 分 别 由 P 2 0 1 5钢 模 板 与 I 2 0 1 2钢模板通过 s扣件连接而成 ， 顶模 以及两侧边 模组成的模板外径为 2 O m， 还在边模每侧各设立 3个 4 0 c m 4 0 c m的窗 口， 作 为进 料 、 振捣 以及 检查 设备 使 用 。顶模 中还布设 3个 2 0 c m X 2 0 c m 的窗 口， 作为浇筑 混凝土的冲天管。钢模台车支撑系统中由 3 8 m m的钢 管搭设 成 满 堂 脚 手 架 ， 钢 管 之 间 的 间 距 为 6 0 c m X 6 0 c m， 在顶模支撑中采用 3 8 m m钢管拱架 ， 且每排拱架 之 间间距 为 0 8 m， 采 用可 调节 丝杆对 顶模 拱架 、 钢 管 支撑 系统 、 边模模板 以及钢 管支撑 系统进 行支撑 ， 并且 还使用 可调丝杆对模板进行 就位 、 支撑 、 拆 除。在钢模 行走 系 统 中， 铺 设 两排 1 2 c m X 1 2 c m方 木 轨道在 已浇 f 昆 凝土底 板上 ， 并 采用两 个手拉 葫芦与钢 丝绳作 为牵 引系统 ， 将手拉葫芦固定在锚杆上 ， 牵引钢模 台车在方 木轨道上运行 。 3 隧洞混凝土衬砌 中钢模 台车技术的应用实践 3 1 隧洞钢模 台车衬砌施工步骤 在 隧洞混凝 土施工 中 ， 先施工底部混凝 土 ， 后施工 6 两 侧与拱 顶混凝 土 。施 工流 程为 ： 先处 理 基础 面 ， 然 后再铺设 轨道 ， 并进 行测 量放样 ， 安装钢 筋 ， 确保 钢 模 台车就位 ， 测量 复核 ， 封 头无拆模板安 装 ， 混凝 土浇筑 ， 松动台车模 ， 养护 。 3 2 安装 简易 钢模 在隧洞混凝土衬 砌施 工现场 组装 简易 钢模 ， 首 先 要在安装前测量钢模轨道线 ， 然后按轨道线铺设方木 轨道 ， 利用轨道靠底拱侧预留拉筋加固轨道， 并且用木 楔子在方木下面找平 ， 确保两排方木间按 2 O m间距加 固连接 。在拱架 安装 时 ， 需要保 证拱 架 中心线 和 隧 洞中心线 一致 ， 并 可以垂 直在 隧洞轴线 上 ； 之后在纵横 两个方 向上加适 当斜撑 ， 满 足钢模 台车强度 与整体稳 定性要求。 3 3 运行 简易钢模 台车 在 隧洞混凝土 衬砌施 工 中， 应 该做 好钢 模运 行前 的准备工作 ， 在钢模就位前将岩面清洗 干净 ， 并且确保 钢筋 按设计 尺寸加工 成型 ； 同时在施 工 中为加 快混凝 土衬砌 的施工速度 ， 可 以先将 3 t 钢筋 采用 白卸 车运 到 工作面 ， 确保安装钢筋靠近 1 m浇段 内， 用扎丝并拢 于悬吊顶拱上。在钢筋实际安装程序中， 首先进行插 筋孔钻孔 ， 其次安装 插筋 、 焊架立 钢筋 ， 最后安 装绑 扎 钢筋 。钢筋安装完后 ， 根据设计 图纸安装灌浆管 ， 保证 灌浆管安装过水面， 其一端可以用泡沫塑料袋卷筒将 其塞入 到 管端 口， 另 一 端 可 以 朝 向岩 面 用 水 泥 袋 堵 塞 。模板就位操 作 ， 也就 是在钢 筋 与灌浆 管安 装完 毕后 ， 先移动钢模 台车到衬砌段 ， 利用部 分下 脚调节 丝 杆 支撑提升调节丝杆 ， 使 台车滑行在两侧 轨道位 置 ， 并 进行加固、 校正， 保证钢模侧向稳定 ； 之后再立堵头模 板 ； 最 后将混凝 土振 捣入仓 。混凝 土浇筑施工结 束后 ， 可以进行脱模 。放松边模 丝杆 ， 并拆 除边墙模板 ， 从而 降低顶拱丝杆， 使顶拱模板完全脱离混凝土面 。 3 4 钢筋施 工要 点 隧 同 混凝 土衬 砌施 工过程 中， 在应 用钢 模 台车技 术进行钢筋施工 时 ， 可以先用汽车将钢筋 运到洞 口， 然 后利用钢筋运输 台车进行钢筋水平 运输 。钢筋施 工 石文娟 浅析钢模台车技术在隧洞混凝土衬砌中的应用 中 ， 需要 注意下面几点 ： 应 该确保 施工 中 ， 钢筋结 点 按要求绑扎牢固， 并且对每一个浇筑分层中最上面的 分布筋进行点焊， 避免加工中出现局部误差； 在环向 受力钢筋搭 接中 ， 采用直螺纹套筒施工技术 ， 提升工程 施工质量 ； 在钢筋安装中， 须保证钢筋顺直、 均匀布 置 ， 保持钢筋网面平顺 ， 同时钢筋间距应控制在允许误 差范 围之 内。 3 5 混凝土施工要点 在该隧洞工程 的混凝 土施 工 中 ， 确保 昆 凝 土泵 放 在隧洞进口处 ； 在底板混凝土施工 中， 采取附式振动 器 ， 保证拱顶振捣密实。确保施工基础面清洁， 并利 用潜水泵进行排水 ； 按照工程设计图纸现场实测， 绘 制工程测量放样大样图； 将混凝土送入浇筑工作面， 采用平铺法浇筑方式 ， 对混凝土进行平仓振捣， 保证混 凝土铺料层厚度不超过 5 0 0 m m， 并且 在混凝土施工 中 ， 对进入 仓 面的混凝 土也应 该尽量 确保其 均衡平 整 ， 避 免加大平仓工作量 ； 在橡胶止水带底部混凝土施工 中， 应该防止止水 片卷 曲， 利用 插入 式振 捣 ， 以免造 成 内部蜂窝； 在混凝土浇筑期间， 针对表面泌水较多的 情况必 须及 时采取减 少泌水 措施 ， 做好混凝 土施 工养 护工作 。在混凝土脱 模 后 ， 由作 业人 员清 扫模板 表 面 的残余混凝土， 并且在模板拆除后 ， 人工涂刷脱模剂， 之后进入下一个 隧洞施 工循 环 ， 直 到施工 结束 。采 用 钢模台车浇筑 ， 降低了工程蜂窝麻面、 接缝处错台发生 的几率 ， 提高了工程混凝 土表 面的光 滑平整度 ， 加快 了 施工速度 ， 有效地节约 了施工成本 。 4 结语 综上所述 ， 采用钢模 台车浇筑隧洞混凝 土 ， 不仅可 以提高混凝土表面的光滑平整度， 还可以有效避免工 程蜂窝麻面以及接缝错台现象的发生， 有效降低工程 劳动力度， 加快工程施工速度 ， 确保工程按期完工 ， 具 有实际的应用 价值。 参考文献 1 马进元 燕山水库泄洪洞边顶拱钢模台车施工技术 J 河 南水利与南水北调， 2 0 0 7 ( 8 ) 2 刘宁， 陈栋 ， 刘翠凤 钢筋台车和钢模台车在深溪沟水 电站 导流洞混凝土衬砌施工中的应用 J 葛洲坝集 团科技 ， 2 0 0 8 ( 3) 3 袁平顺 全圆针梁台车在高摩赞大坝枢纽工程导流洞混凝 土施工中的应用 J 四川水力发电 ， 2 0 0 9 ( 6 ) 4 陈兆升 常规钢模台车底部外挂翻转成型钢模技术改造及 应用 J 甘肃水利水电技术， 2 0 1 1 ( 7 ) 5 黄河， 曾建军 ， 杨华彬 小断面隧洞全断面混凝土衬砌钢模 台车设计 J 四川水力发电， 1 9 9 9 ( 4 ) 气 d ! 蔓 曼 ! l l ! 曼 曼 曼 l 曼 蔓 l ! 曼 蔓 曼 蔓 蔓 芒 E 皂 曼 ， 芒 l 芒 蔓 l E 芒 |!I ! l 曼 蔓 蔓 ( 上接 第 3 5页) 卜、 一 _ -一 J 一 河底高程 、 一坍坝水面线 、 * - 立坝水面线 、 、 0 l O O 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 距离 m 水面 曲线 图 4结语 本文水面线计算时 只选取 了完全坍 坝和完全充坝 两种典型工况， 在计算堤防高度时， 还应考虑其他可能 工况， 最后取各工况水面线的外包线作为堤顶高程设 计依据 ， 许多工程设 计 中仅 按汛期 坍坝 运行工 况或 采 用曼宁公式计算水面线 ， 由此确定 的坝高 明显偏低 、 偏 不安全 。本文所述工程因底板和侧墙全部采用钢筋混 凝土衬砌， 抗冲能力强， 未设消力池， 但 由本文分析可 知， 不同工况水跃发生位置也不同， 即使同一工况由于 底板顺直 ， 水 跃位置也不可能 固定 ， 建议 工程设计 中应 在坝下设消力池固定水跃位置， 稳定水面曲线， 减少急 流长度。最后需要说明的是 ， 本文仅从理论上对橡胶 坝蓄水工程水面线进行了分析， 由于水跃水流紊乱复 杂， 对特别重要的工程还应通过模型试验来复核计算 成果 。 7 嘟 魄 渤 兰詈 g 骐恒