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圆形隧洞混凝土衬砌一次成型施工技术探究刘宝华等 1 3 【 分析研究】 圆形 隧 洞 混凝 土衬 砌 一 次成 型施 工技 术探 究 刘 宝华 ， 侩红 ( 中水 电十三局水 电工程有 限公 司， 天津 3 0 0 0 0 0 ) 摘要 文章介绍了使用全圆针梁式钢模台车进行混凝土衬砌一次成型的施工方法。 关键词 圆形； 衬砌； 一次成型； 针梁式钢模台车 中图分类号 ： 文章标识码 ： 文章编号 ： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 5 ) 0 5 0 0 1 3 0 2 1 新 旧工艺比较 传统的有压隧洞 混凝 土衬砌 施工 一般 采用 穿行 式钢 模 台 车配多套模板跳仓浇筑， 该方式存在以下弊病： 增加施工干 扰 ， 效率提高有限； 后浇筑块施工仓面易造成二次污染， 不易 清理 ， 留在洞内的垃圾增多， 增加了后续清理任务 ； 增加封块 ( 跳仓后续块) 数量， 施工难度变大， 接缝质量难以保证 ； 跳仓 浇筑， 增加设备投入， 成本难以下降。 目前， 针梁式钢模 台车在有压隧洞施工中广泛应用， 技术 较成熟， 与其它模板比较， 有以下优点： 混凝土衬砌一次成圆 形断面， 速度快、 质量好； 台车设置 自行机构， 只靠钢模与针 梁的相对固定即可前进和后退 。 不需铺设地面轨道， 也不需借 助外力来牵引设备 ， 节省了费用 ； 台车的合模、 脱模均为液压 操作 ， 既快速 、 安全又节省了人力， 减轻了劳动强度； 台车设 有调中装置， 通过操作调中油缸及主千斤顶， 同时观察已浇筑 好的混凝土的结合情况， 既可校核台车的轴线位置， 保证台车 准确定位； 侧模、 底模、 顶模通过螺栓连接及铰接形成一个刚 性整体， 又设置有水平支撑， 受力合理， 结构轻巧 ； 钢模板每 节长度为 1 5 m， 且钢模板、 针梁均为螺栓连接， 根据施工需要。 台车可以进行改装后重 复利用 ， 降低成 本。 2 工艺流程及施工要点 2 1工艺流程 施工准备一测量放线一基础清理一钢筋绑扎一 台车就位 一立堵 头模板 、 安 装止水带一混凝土入 仓浇筑一 混凝 土封拱一 脱模养 护 2 2 主要施工方案 2 2 1 预埋灌浆管、 立堵头模板、 止水带安装 ( 1 ) 预埋灌浆管： 需要预埋的有固结灌浆管、 回填灌浆管， 预埋钢管直径为 q b 5 0 。台车行走就位前， 将预埋灌浆管位置准 确放线， 用红油漆标注在喷射混凝土表面， 并将预埋钢管放置 在附近 ； 台车行走就位后 ， 人工将预埋钢管就位后， 焊接到双层 钢筋网上 ， 预埋管两头用尼龙袋等塞满。 ( 2 ) 堵头模板采用木模板、 人工拼装封堵， 台车模板两端外 边缘焊接堵头模板固定钢筋( p 2 8环向钢筋) ， 木模板通过固定 钢筋和木楔子进行固定 ， 靠近岩壁一侧， 采用 Y T一 2 8手风钻进 行打孔， 埋设模板固定钢筋， 固定钢筋间距 1 m， 采用钢管套在 固定钢筋上， 台车一端与 固定钢筋 ( p 2 8 ) 通过粗铁丝绑扎牢 固 ， 固定钢管 与封堵模板问空 隙采用 木楔子 固定 。固定钢管 和 固定钢筋 ， 可以牢牢的把封堵模板进行固定， 此种方法灵活方 便 ， 对岩壁不规则 的表面 ， 可以实 现很好 的封堵 。 ( 3 ) 橡胶止水带采用整环形或单根硫化热粘接 ， 止水带的 型式、 尺寸、 埋设位置和材料的品种规格符合设计要求。安装 时， 在止水带设计位置沿衬砌轮廓线在堵头模板上钻一直径为 q o l 0 m i l l 的钢筋孔( 孔距不大于0 5 m) ， 将单侧加工成型的 ( p 8 m m钢筋卡由待浇筑混凝土侧 向另侧穿人， 内侧卡紧埋入 的止 水带一半 ， 另一半止水带平贴在挡头模板上； 待混凝土达到拆 模强度后后拆除挡头模板， 将止水带靠中心钢筋拉直 、 拉平， 然 后弯曲 P 8钢筋卡套上止水带， 浇筑下一环模筑混凝土。若 P 8 m i l l 钢筋不能满足固定止水带的作用 ， 可用直径更大的钢筋来 满足需要 。 2 2 2验 收 基础清理完成、 钢筋绑扎完成、 台车行走就位完成、 立堵头 模板 、 止水带安装完成后， 均要会同监理人进行检查和验收， 并 做好记 录 ， 经监理人批准后进行 昆 凝 土浇筑 。 2 2 3混 凝 土 拌 制 采用 H Z S 9 0拌和站集中拌制混凝土。根据混凝土的用量， 在料场备足原材料， 包括： 粗骨料、 细骨料、 水泥、 掺和料、 外加 剂等。按试验室出具的施工配合 比进行拌制， 其称量允许偏差 应在规 范规定 的范围内。 2 2 4混凝 土入 仓 、 浇 筑 ( 1 ) 混凝土入仓 ： 采用 8 m 混凝土运输车将混凝土运至施 工现场 ， H B T 6 0混凝 土输送 泵入仓。针梁 式钢模 台车模 板上共 设有 2 6个工作窗 ， 腰线 以下左右两侧 各有 两排工作窗 ， 腰线 以 上左右各有一排工作窗， 间距 3 m； 模板正顶部设置两个工作 窗 ， 间距 6 m。混凝 土均由左右两侧工作窗人仓。 ( 2 ) 混凝土浇筑 ： 入仓混凝土应 随浇、 随平 仓 、 随振捣 。混 凝土浇筑时对称均匀下料， 混凝土面应均匀水平上升， 两侧混 凝土面高差控制在 5 0 c m以内， 插入式振捣器辅以附着式振捣 器振捣密实( 有条件的情况下， 振捣人员进入仓内振捣 ) 。边、 顶拱混凝土浇筑在满足混凝土人仓强度时一律采用平浇法。 2 2 5混 凝 土封 拱 封拱采用垂直法在压力状态下封拱。封顶时， 直接把混凝 土输送泵泵管接到顶模上面的泵管接口上浇筑， 并应减缓泵送 速度， 确保拱顶混凝土密实。封顶时， 混凝土输送泵必须使用 低速档送料 ， 并 随时注意泵 管接 口的压 力变 化 ， 避 免 因混凝 土 浇满后仍强行进料而导致压力过大使模板变形或跑模。 2 2 6 脱模 养护 1 4 内 蒙 古 水 利 2 0 1 5年第 5期 ( 总第 1 5 9期 ) ( 1 ) 脱模 ： 针梁式钢模台车浇筑的混凝土在浇筑完成 2 4小 时后 ， 可进行拆模。拆模时， 先拆除堵头模板 ， 启动液压泵站 并操作右模板油缸换向阀手柄使右模板脱离混凝土表面， 操作 时避免碰伤结构棱角。脱模时不能一次性强行脱模 ， 必须分几 次脱模， 且必须分两端两次交叉脱模； 操作左模板油缸换向阀 手柄使左模板脱离混凝土表面； 操作顶油缸换向阀手柄 ， 让油 缸活塞杆向上伸出， 让台车整体向上抬高， 使模板整体完全脱 离混凝土表 面。 ( 2 ) 养护： 混凝土养护采取洒水、 铺设塑料薄膜养护 ， 养护 时间不小于 1 4 d 。在施工中为避免对混凝土表面的损伤， 派专 人负责清扫工作， 随时保持底拱混凝土流水面清洁。 3 质量控制措施 3 1 工艺控制措施 ( 1 )单位工程开工前， 认真编制施工组织设计， 经监理工 程师审批后， 严格按照施工组织设计施工。 ( 2 ) 主要分部、 分项工程编制施工方案， 科学地组织施工。 ( 3 ) 在施工过程中， 经常检查施工组织设计及施工方案落 实情况， 以确保施工生产正常进行。 3 2 施工操作控制措施 ( 1 ) 外购施工操作者必须具有相应的操作技能 ， 特别是重 点部位工程以及专业性很强的工种， 操作者必须具有相应工种 岗位的实践技能， 必须做到考核合格、 持证上岗。 ( 2 )施工操作中， 坚持“ 三检” 制度 ， 即自检、 互检、 交接检、 所有工序坚持样板制； 牢固树立“ 上道工序为下道工序服务” 和 “ 下道工序就是用户” 的思想， 坚持做到不合格的工序不交工。 ( 3 ) 按已明确的质量责任制检查落实操作者的落实情况， 各工序实行操作者挂牌制， 促进操作者提高自我控制施工质量 的意识 。 ( 4 ) 整个施工过程中， 做到施工操作程序化、 标准化、 规范 化 ， 实行工前有交底、 工中有检查 、 工后有验收的“ 一条龙” 操作 管理方法， 确保施工质量。 4安全控制措施 4 1 施 工现 场安全管理措施 ( 1 )施工现 场人 口处 ， 设 置 明显 的安全 管理 规定标 牌 、 安 全责任人标牌； 对现场实行封闭管理 ， 设置安全检查站， 禁止无 关人员进入施工现场 ， 实行挂牌出入制度； 在施工区内， 设置安 全标志， 在主要施工作业点、 危险区通道 口等部位做好防护设 施 ， 挂安全警示牌 。 ( 2 ) 现场道路平整、 坚实、 保持畅通； 现场道路一侧或两侧 遇有河沟、 排水沟、 深坑等情况时， 设置防止行人、 车辆等坠落 的安全设施； 危险 地点悬挂 按照 G B 2 8 9 38 2 安 全色和 G B 2 8 9 4 8 1 安全标志 规定的标牌。 ( 3 ) 施工人员严格执行安全技术操作规程和本岗位安全标 准 ， 遵守劳动纪律 ， 进入施工现场， 按劳保规定着装和使用安全 防护用品， 禁止违章作业。 ( 4 ) 施工现场设置足够的消防水源， 消防干管管径不小于 1 ( 710 m m， 消火栓布置在明显并便于使用的位置， 间距大于 1 0 0 m， 距房 屋不大于5 m， 距路边不大于2 m， 周围3 m之内， 禁止堆物。 4 2 钢模台车操作安全技术措施 ( 1 ) 钢模台车运行必须指定专人负责 ， 非指定人员不得运 行钢模 台车。 ( 2 )钢模台车运行的轨道必须采用膨胀螺栓或插筋固定。 ( 3 )钢模 台车运 行前 ， 必须 对 电源线路 进行 检查 ， 确定无 问题后方可合闸。 ( 4 )钢模台车运行前， 应对驱动装置、 液压装置、 制动装置 进行检查 ， 严禁带病工作。 ( 5 )钢模台车运行时操作人员不得擅 自离开操作台， 如需 离开时必须经现场负责人同意。 ( 6 ) 钢模 台车运行 时 ， 操 作人 员应 听从 指挥 人员 的信 号进 行操作， 如指挥人员所发信号不够清楚或将引起事故时 ， 可拒 绝执行， 并通知指挥人员。紧急情况下 ， 钢模台车操作人员对 任何人所发出的危险信号均应听从 。 ( 7 )钢模台车行走时 ， 必须在前后 1 5 m的范围外设置安全 警示带， 禁止行人通行， 并挂“ 台车行走工作， 禁止施工车辆、 非 工作人员通行” 的标示牌 ； 台车前进方向2 0 m范围内严禁从事 任何施工作业。 ( 8 )钢模台车行走时 ， 应派专人负责主电源电缆的收放工 作， 以免造成电缆被车轮压断或障碍物挤压损坏。 ( 9 )钢模 台车行走 时 ， 应 配 45名人 员观察模 板 是否 与 洞壁、 混凝土浇注面接触、 碰撞 ， 协助指挥操作人员完成钢模台 车的行走 。 ( 1 0 ) 紧上下螺旋撑杆， 再伸侧模装置撑开侧模到位， 顶紧 侧部螺旋撑杆， 再封堵浇筑， 脱模时， 先松开螺旋撑杆收 回侧 模 ， 然后再降下顶模。 ( 1 1 ) 浇筑顶拱位 置的混凝 土 时必须采 取排气 措施 排放 顶 拱内的气体， 以免由于压力过大引起顶部模板变形。 ( 1 2 ) 钢模台车立模、 脱模时 ， 应指派专人观察和指挥 ， 并统 一 指挥信号， 以避免因操作和指挥不当， 造成设备毁坏和安全 事故的发生 。 ( 1 3 ) 钢模台车使用过程 中， 每一仓砼浇注完成 ， 应及时对 台车模板及内部的混凝土及杂物进行清理。 ( 1 4 ) 钢模台车运行 81 O个循环 ， 应对部件进行安全检 查 ，发现隐患及时处理 。 ( 1 5 ) 钢模台车在行走过程中停电时， 应先将电源断开， 然 后再将夹轨器夹紧轨道、 下撑杆撑紧轨道 ， 安全挡块顶紧车轮。 ( 1 6 ) 当行走电机受潮时 ， 应先用风扇将受潮部位吹干或凉 干 。 再检查绝缘电阻， 合格后方能进行台车运行， 严禁电机带潮 工作； 行走电机、 液压泵站在运转时不得进行任何调试或保养 清 洁工 作。 ( 1 7 )钢模台车运行工作停止后， 应切断电源， 锁上开关 箱 。 6结语 本施工方法施工科学 、 合理 、 安全 、 可靠 ， 作业速度快 ， 能够 极大地减少施工人员投入， 有效的保证工程质量和施工效率， 比传统衬砌施工缩短工期 6 0 以上， 节约施工成本。 ( 编校 ： 郭 宝 丽 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 5一 o 92 8 作者简介： 刘宝华 ， 主要从事水利工程施工工作。