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水工隧洞混凝土施工中钢模台车的应用 黄鹏于海宽 ( 陕西水利水电工程集团有限公 司 陕西 渭南 7 1 4 0 0 0 ) 摘要本文通过具体的工程实例， 介绍在水工隧洞混凝土施工中使用钢模台车衬砌侧墙顶拱的应用技 术及台车现场混凝土衬砌施工中的控制要点， 通过应用对提高施工速度， 保证工程质量发挥重 要作用。 关键词 钢模台车； 水工隧洞混凝土施工； 控制要点 中图分类号 ： 1 、 ， 5 文献标识码 ： B 1工程概况 铜川 市龙潭水库枢 纽工程位 于耀州 区境 内的赵氏河上游 ， 距耀州城 区 1 6 k m。导流 泄 洪洞位于龙潭水库枢纽工程大坝右岸，洞身 段长 4 9 2 m， 底坡 i = 0 ． 0 l ， 泄洪洞为城 门洞断 面 ，成 型 后设 计 断 面为 4 ． 5 m7 ． 3 m ( 宽 高 ) 。 隧 洞 底 板 和 侧 墙 下1 m 采 用 H F C 4 0 W6 F 2 0 0粉煤灰防冻抗渗高强耐磨钢 筋砼衬砌 ， 其余侧墙和拱顶采用 C 3 0 W6 F 2 0 0 防冻 抗渗钢筋砼 衬砌 ，衬砌厚 度在 Ⅱ类 围岩 段 为 0 ． 4 m， 1V类 围岩段为 0 ． 6 m。该工程施 工 时 ， 底板和侧墙下 l m采用组合钢模板 ， 剩余 侧墙和拱顶使用 自行液压有轨边顶拱式钢模 台车进行衬砌施工 。 2钢模 台车的结构 组成和 设计技 术参数 钢模台车是以电机驱动行走机构带动台 车行走，利用液压油缸和螺旋千斤顶调整模 板到位及收模的隧洞混凝土成型机械。通过 台车 的移 位一 模 板 定位 一 混凝 土 浇筑 一 收 模一养护， 完成一段混凝土浇筑的施工过程， 它具有结构可靠 、 操作方便 、 移动速度快、 隧 洞 成型面光 滑等优点 。 ( 1 ) 钢模台车主要 由模板部分 、 门架体 部 分 、 轨道行 走系统 、 支撑 机构 、 液压 移 动系 统 、 混凝土振捣系统 、 电路系统及其它附属 装置组成。 八大部件组成了钢模台车的整体 系统， 任何模板的支撑系统都要满足其 自身 结构 的 刚度 、 强 度及 稳 定性 要 求 ， 钢 模 台车 也不例外。 钢模台车除满足上述基本要求外 ， 还要 根据工程 自身结构尺寸特点选择不同结构 类 型尺 寸 的 台车 ，上述 需 要 考虑 的 因 素包 括 ： 台车是否能顺利通过隧洞弯道( 取决于 隧洞转 弯半 径大小 ) ， 洞 内三 管两 线( 即通风 管、 高压风水管 、 洞 内排水管、 动力线 、 照明 线) 布置 ， 钢模 台车是否满足洞内车辆机械 通 行要 求等 。 ( 2 ) 结 合工程实 际 ， 具体说 明钢模 台车 的 设 计技术参数 台车面板设计厚度 ： Q 2 3 5型钢模面板， 厚度 1 2 ra m，设计时根据钢模板承受新浇筑 6 0 c m厚混凝土及相应的施工荷载， 其中包括 混凝土及钢模各部位结构自重、混凝土侧向 压力、混凝土振捣荷载及混凝土入仓冲击荷 载等；设计时考虑允许超挖及局部因地质原 因过大超挖量按 4 0 e ra计算加荷载；设计时 考虑钢模面板的使用疲劳极限。 台车型式及其技术参数 ：型式采用 自 行 液压有轨边顶拱式钢模台车 ，台车全长 ： L = 1 0 ． 2 m； 台车 内部 空 间尺 寸 ： 宽 高 = 1 ． 8 m 3 ． 3 2 m； 台车行走速度 ： 1 0 m ／ m i n ； 单边最大 脱模量 ： 3 5 c m； 水平调整量： 5 c m( 单边 ) ； 系统 工 作 压 力 ： P = 1 2 MP a ； 轨 中 心 线 距 离 ： 2 1 5 0 mm1 0 mm；油缸最 大行程 ：竖 向油缸 3 0 c m， 侧 向油 缸 3 0 c m， 水 平 油缸 l O c m； 砼浇 筑上 升高度 0 ． 8 m ／ h 。 台车行走 系统设计 ：枕木 ：长 宽 高 = 1 0 0 2 4 x 2 0 c m； 钢轨： 4 3 K g ／ m； 行走路面为 隧洞已浇筑完成的底板混凝土面 ，路面纵 坡 ≤5 ％。 台车整体结构合理 ， 承载性能 良好， 整体 或局部无变形扭曲缺陷， 模板结合严密， 板面 平整光洁；台车工作窗注浆孔数量、位置合 理 ， 定位快捷， 立模后封闭良好 ， 拆模后无漏 浆、 错台现象。 台车内部空问满足风管及施工 机 械车辆通行要求 。 3钢模台车的组合及其安装 钢模台车在隧洞出口位置利用吊车进行 组合 安装 ，安装成 型后的钢模 台车轴线 与隧 洞轴线基本重合 ，以利于钢模台车顺利进洞 施工。安装的总体顺序是由内到外的分层安 装， 安装的具体顺序为： 安装场地平整一枕木 轨道行走系统安装一 门架体安装一顶模及其 支撑一侧模及其支撑一液压移动系统一砼振 捣系统一电路系统一其它附属装置安装。 台车骨架采用型钢焊接而成 。钢模板分 为顶模和侧模 ， 模板之间采用螺栓连接， 背面 采用槽钢加 固 ， 使用过程 中不再拆开 。 顶模的 配和精度统一 。 3 ．6应 用服务平 台建设方案 水土保持信息化应用服务平台建设 ， 主 要是从水土保持业务流程 中提炼出公用的、 基础的业务处理、 分析功能， 形成规范统一的 各类基础组件，为水土保持业务应用系统建 设 、 运行、 协同提供统一的基础支撑服务 ， 解 决业务应用 之间 的互通 、 互操作 、 数 据共享与 集 成等问题 。 4结论 项 目实施后，将建成覆盖全市不同水土 流失类型区的水土保持监测站网，具有技术 先进 、数据采集 自动高效、监测指标针对性 强、 目标明确等特点， 能够实现水土流失动态 监测 ， 生产建设项 目及其重点区域动态监控 ， 水 土保持 生态 建设项 目监 测和 效益评 价 、 水 土流失重大事件、 灾害事件 、 突发事件 、 重点 工程 、 重点 区域等 的监测 和监督执法等 目标 ， 同时为水土保持规划和政策制定提供科学依 据。陕 西水 利 ( 责任 编辑 ： 王 晓阳 ) 调整依靠支腿下的液压系统完成 ， 调整到 位后 ， 丝杆支撑固定 ； 侧墙模板初步调整 固定同样依靠液压系统完成， 初步调整固 定后的侧墙模板与砼面接触并不严密 随 后借助丝杆与台车骨架连接， 通过加固丝 杆来支撑整体侧墙面板， 侧墙模板底部丝 杆与底板接触 ， 起整体支撑作用。行走装 置的动力系统是电机，依靠齿轮传动 ， 完 成行走 ， 每台台车不少于 4台电机 ， 以保 证台车行走灵活同步运行。 4钢模 台车衬砌 的应用 技术 及 其控 制要点 4 ． 1 表面清理除锈刷脱模剂 钢模 台车在使用前，用打磨机对钢模 表面进行打磨， 除去模板表面的铁锈及 杂物 ，打磨 完成 后 模板 表 面 刷脱 模 剂或 涂 油 ，以防 止 由于模 板 表 面不 清 洁 有杂 物在 混凝 土 浇筑 过 程 中与 表层 混 凝 土粘 附， 造成脱模困难 、 破坏混凝土表面影响 外观质 量 。 4 ． 2台车定位 台车除锈完成后 ， 铺设轨道推设进洞 进行定位。该工程衬砌完成断面净尺寸 为：底板中心到洞顶中心高度为 7 ． 3 m， 侧 墙净高 6 m， 侧墙间净宽度为 4 ． 5 m。 钢模台 车按照隧洞设计尺寸制作加工 ， 属于定型 模板 ， 所 以定位只需定出台车中心 、 台车 顶模标高和侧模间距即可。 ( 1 ) 定 中线 ： 架设全站仪在洞顶定出 隧洞设计轴线点， 用吊线锤从洞顶两端轴 线点分别吊线 ， 启动台车 ， 进行左右平移 直至台车顶拱两端中心线与洞轴线在同 一 条线上 为止 。 ( 2) 顶模标 高 ： 台车 中线定 位完 成后 ， 进行高程定位。 利用水准仪在洞顶定位好 的轴线线锤上测出混凝土顶设计标高， 并 在线锤做好标记。上下整体移动台车， 至 台车 顶模 表 面 与线 锤上 标 记 点高 低 相 同 为止 。 ( 3 ) 侧模间距 ： 台车两端侧模进行收 缩 ， 至 侧模上 下垂 直为止 。定 位完成 后 台 车前后四个轮子与轨道使用夹板及丝杆 进 行 固定 ， 以防止 台车移位 。 4 ． 3堵 头立 模 钢模台车在支立堵头模板之前 ： ( 1 ) 应在已浇筑完成的侧墙上端粘一层海绵 胶 ， 主要 是为 了防止 侧墙 与侧模 接触 处 由 于局部不平存在缝隙出现漏浆 ； ( 2 )台车 内部支撑 ： 内部模板丝杆应该 自上而下依 次进行支撑牢固。 堵头模 板采 用木模 ， 钢 管加 固。横管 间距为 3 0 c m一 4 0 c m，横管加固前在侧墙 钻孔插入 固定锚筋( 锚筋 直径 2 0以 上 ) ， 横管一端与台车用丝扣连接 ， 另一端 锚筋直接插入钢管 ， 立管两道 ， 用丝扣与 横管连接形成整体。堵头模板完成支护后 应仔细检查加固是否到位， 缝隙填塞是否 严 密 ， 往 往堵 头模板 的施工 质量 是整仓模 板工程的薄弱环节， 如加固不到位施工过 程中会出现爆模现象 ， 直接影响整仓混凝 土 浇筑质量 。 4 ．4注浆 ， 即混凝土浇 筑 立模完成经验收合格后即可进行注 浆施工，注浆输入 口包括工作窗口和注 浆 口。注 浆时 ， 先从 钢模 台车模板 最下排 工作窗口进行注浆 ，注浆至混凝土快要 平 齐 工作 窗 口时 ， 关 闭工 作 窗 ， 然后 从第 二排工作窗 口注浆 ， 以此类推， 最后通过 注 浆 口封 顶 。在 注浆 工 作过 程 中要 注 意 以下几 点 ： ( 1 ) 在每次注浆前 ， 应仔细检查丝杠 、 千斤顶是否有松动， 防止在浇筑时台车变 形 。 ( 2 ) 注浆 前 ， 应 在 砼 仓 内布 置灯 光 照 明， 以满足施工操作人员的视线观察需要。 ( 3 ) 注浆施工应 自下而上逐层、 左右 对称多窗口进行布料，仓内前后混凝土 高差 要求 不超 过 6 0 c m，左右 混凝 土高 差 要求不超过 5 0 c m，混凝土垂直下落高度 不 超过 2 m。 ( 4 ) 振捣， 台车表面装配有附着平板 振 动 器 ， 振 捣应 逐层 进 行 ， 侧墙 浇筑 时 须 用插入式振捣棒进行有序振捣， 振捣时避 免过振或漏振 ， 特别注意止水带周围部位 的振捣 ， 振捣过程中必须安排专人检查模 板及支撑是否走位变形， 如发现问题停止 浇筑及时进 行校正加 固。 ( 5 ) 注浆到最后通过拱顶注浆口封顶 的后期， 必须使用低速挡进行注浆， 并时 刻注意观察注浆 口压力的变化， 避免因注 浆 过 快或 注满 后 强行 注 入 而导 致压 力 过 大使台车整体变形。 ( 6 ) 注浆完成后应将仓面洒落的混凝 土 和水泥浆及 时清理干净 ， 打扫工作 面。 4 ． 5脱模 砼浇筑完成后， 必须让砼凝固一定的 时间后方能进行脱模。 脱模按以下几个步 骤进 行 ： ( 1 ) 先拆除堵头模板 ， 观察堵头模板 是否粘模， 如有粘模情况 ， 再等强。 ( 2 ) 当砼强度满足拆模要求时， 启动 液 压 系统 ， 操 作 手动 换 向阀 手柄 ， 控 制侧 向油缸， 使台车侧模板脱离衬砌面。 ( 3 ) 操作手动换向阀手柄， 控制竖向油 缸， 使台车顶部模板脱离衬砌面。 油缸收缩 时， 必须分次收缩 ， 切忌一次性强制脱模。 液压油缸收缩行程一般为 l O c m～ 2 0 c m 。 4 ． 6行走 钢模台车脱模后先收起 门架支撑千 斤顶 ， 然 后旋 紧台架支 撑千斤顶 和抗倾 翻 装置， 在台车下个衬砌工作面铺设好枕木 钢轨 ， 启动行走 电机即可行走 。 钢模台车行走时要注意以下几点： ( 1 ) 钢模台车必须完全静止后 ，才能换向行 驶。( 2 ) 当轨向坡度过大 ， 而导致台车行驶 打滑时， 可洒些于细沙到轨面上 ， 以增大 粘着 力 ， 而使打 滑现象消失 。 反复循环清理刷脱模剂、 定位 、 立模 、 注浆 、 脱模 、 行走六 个工 作程序 ， 就完成 了 钢模台车的整个作业。 5结束语 铜川市龙潭水库导流泄洪洞工程隧 洞混凝 土施工 中钢模 台车运用 实践证 明 ： 钢模 台车具有结构造型合理、 操作灵活简 便， 行走 自如 ， 台车整体刚度强度稳定性 好， 不易出现弯曲变形等特点 ， 保证了水 工隧洞混凝土的浇筑质量， 特别是保证了 混凝土 表面光滑 平整度 ， 减小 了洞 身表面 的糙率，同时也减少了工序间的干扰 ， 便 于进行流水化施工作业，降低 了劳动强 度， 提高了工作效率 ， 加快了施工进度 ， 节 约 了施 工成本 ， 为 同类 工程提 供 了相 关 的 施工经验。陕西力 ( 责任编辑 ： 王晓 阳) 鬯 _一 - -_ e