大型钢模台车在向家坝水电站尾水工程中的应李翔.doc

大型钢模台车在向家坝水电站尾水工程中应用

李 翔 闫 慧/中国水利水电第五工程局有限企业

【摘 要】向家坝水电站尾水隧洞边墙混凝土采取大型钢模台车浇筑, 确保了施工安全、 质量和进度要求。
【关键词】大型钢模台车 边墙混凝土衬砌 向家坝水电站 尾水隧洞
1 工程概况
向家坝水电站尾水系统采取两机合一洞变顶高方案, 分尾水管段、 尾水支洞段和变顶高尾水隧洞段（包含岔洞段）, 变顶高尾水隧洞起点在①、 ③机闸门井后28.90m处, 每两条尾水支洞接入一变顶高尾水隧洞, 变顶高尾水隧洞为城门洞型。控制尾水最大出口流速不超出4m/s, 混凝土浇筑后尾水隧洞出口底部高程为244.000m, 出口顶部高程为278.000m。1#尾水主洞长263.782m, 开挖断面高度34.22m～38.20m, 2#尾水主洞长199.782m, 开挖断面高度35.10m～38.20 m。混凝土衬砌后最大断面为宽20m、 高34m, 顶拱坡度为4%, 底板坡度为3%, 尾水隧洞顶拱混凝土已衬砌完成。
1#尾水隧洞两侧边墙0+65.782m～0+263.782m段, 由钢模台车进行混凝土衬砌, 标准段0+65.782m～0+223.782m基础为12m一仓, 厚度1m, 岩塞段0+223.782m～0+263.782m为10m一仓, 厚度2m, 边墙混凝土衬砌高度为21.582m～24.099m, 混凝土设计标号为C25。
2 钢模台车安装
尾水主洞边墙混凝土钢模台车总重480t, 其关键技术参数见表1, 其示意图见图1。
表1 钢模台车关键技术参数
台车类型 液压自行式 驱动电机功率 4×11KW
最大外形尺寸 19.5m×20.02m×25.426m 主动轮总数 4×2个
门架净空尺寸 15.55m×5.25m 液压电机功率 2×11KW
台车运行速度 5m/min 侧向油缸行程 330mm
台车轨距 16m

1、 单耳螺旋千斤φ60mm～1750mm; 2、 单耳螺旋千斤φ60mm～1290mm; 3、 单耳螺旋千斤φ60mm～940mm; 4、 双耳螺旋千斤φ60mm～1130mm; 5、 单耳螺旋千斤φ60mm～1180mm; 6、 门架总成; 7、 双耳螺旋千斤φ60mm～1180mm; 8、 水平油缸GE100/63-400; 9、 模板总成; 10、 油缸、 千斤连接梁; 11、 油缸销轴; 12、 模板、 千斤销轴φ36mm ; 13、 双耳螺旋千斤φ60mm～1330mm; 14、 工作梯装置; 15、 门架千斤φ100mm～1040mm; 16、 钢板H=20mm; 17、 钢轨43kg/m-15000; 18、 主动轮机构。
图1 钢模台车示意图
钢模台车安装是在1#尾水隧洞（1#尾主0+90m～0+120m）进行, 使用一台32t汽车吊、 一台8t汽车吊。因为钢模台车重量及体积巨大, 所以首先在1#尾主0+65.782m～0+125.782m段浇筑了混凝土底板, 经测量放线, 定好钢模台车两侧轨道中心线, 铺设槽钢, 用钢筋把槽钢与底板预留钢筋焊接在一起, 预防槽钢左右移动, 再把钢轨放置在槽钢内。两侧行车主梁在底板拼装后由32t汽车吊吊至轨道上, 再安装台车门架总成和模板总成。左右边墙模板各由32块1.5m×6m小模板组成, 分为四层, 每层8块, 模板之间皆由螺栓连接, 模板上开有呈品字型排列工作窗。两侧模板平整度由测量进行校测, 要求控制在许可误差范围内就位。
3 钢模台车运行
3.1 钢模台车就位
钢模台车在边墙钢筋安装施工验收完成、 基础面清洗洁净后, 行走至施工工作面, 用夹轨器把台车固定好, 上紧门架千斤, 由人工对钢模台车表面进行清理、 除锈、 刷脱模剂。利用液压油缸把左右模板撑到位, 经测量对左右模板检测合格后, 人工再把螺旋千斤支撑好模板后固定。
3.2 混凝土浇筑
钢模台车两侧堵头模板采取组合钢模（30cm×150cm）和胶合板。首先拼装堵头模板, 上部与挂顶混凝土底面接合, 底部与底板混凝土接合, 再安装粘接竖向止水, 堵头模板采取U型卡连接, 三排架管间距50cm竖直加固, 水平架管间距75cm, 由16mm钢筋作拉模筋, 拉筋与岩面系统锚杆焊接。
尾水隧洞挂顶混凝土坡比为4%, 底板混凝土坡比为3%, 所以在边墙混凝土下游堵头模板上部预留一个φ50PVC管作为排气孔。
混凝土浇筑时, 在边墙两侧各放置一台HBT60A型号混凝土输送泵, 混凝土入仓分三个下料位置, 第一层设置在钢模台车中部, 第二层设置在距顶部3m位置, 第三层设置在钢模台车两侧靠中间距顶部0.3m位置, 氧气焊割一泵管直径空洞, 焊接长1m泵管, 作为下料口。浇筑时首先泵送M30砂浆, 两侧泵车各1m3, 作用是润湿泵管和基础面砂浆铺设, 砂浆及二级配混凝土泵送仓内, 因为第一层、 第二层入料窗口距基础面较高, 仓内悬挂铁皮溜筒和搭设溜槽, 使混凝土下料高度小于2m, 预防混凝土骨料分离, 泵送混凝土坍落度为16cm～18cm,为加强混凝土振捣、 减小对堵头组合模板侧压力, 仓内混凝土铺料厚度控制在40cm～50cm。两侧边墙均匀下料, 对称上升, 高差不超出100cm。采取φ70mm振捣棒, 人工平仓, 为预防漏振或过振, 同时由中部向两边进行振捣, 插入点应均匀、 有序, 快插慢拔。混凝土浇筑至挂顶混凝土底部3m时, 全部作业人员撤出仓内, 关闭工作窗口, 因为无法振捣, 所以混凝土调整为C25自密实一级配混凝土。当预埋排气孔流浆后, 停止送料, 封闭第三层入料泵管, 收仓。
3.3 混凝土脱模
混凝土浇筑完成24h后, 拆除堵头模板, 48h后进行钢模台车边墙大模板脱模, 首先由人工松开并收回支撑模板螺旋千斤支撑, 再松开液压千斤支撑, 收回两侧大模板, 松开门架千斤, 打开夹轨器, 钢模台车行走至下一仓位。
3.4 混凝土养护
在钢模台车行走至下一仓位后, 由人工站在钢模台车顶部工作梯上, 喷水养护刚拆模边墙混凝土, 保持混凝土表面湿润。
4 注意问题
钢模台车两侧大模板各由32块(1.5m×6m)小模板组成, 分成4层, 层与层之间平整度调整比较困难;
边墙高度较高, 泵送混凝土坍落度为16cm～18cm, 侧向压力较大, 对堵头模板加固质量有很大影响, 制约了混凝土入仓强度, 拖延了浇筑时间。
5 结束语
向家坝水电站尾水隧洞钢模台车在混凝土浇筑中起到了良好效果, 在安全、 质量、 进度方面都得到了有效确保和控制, 为以后大跨度、 高边墙洞室混凝土衬砌工程积累了经验。