河口村水庫導(dǎo)流洞襯砌施工技術(shù)探討

□毛永生（河南天地工程咨詢有限公司）

一、工程概況

沁河河口村水庫位于黃河一級支流沁河最后一段峽谷出口處，下距五龍口水文站約9km，屬河南省濟源市克井鎮(zhèn)，是控制沁河洪水的關(guān)鍵工程，也是黃河下游防洪工程體系的重要組成部分。河口村水庫導(dǎo)流洞工程布置在水庫的左岸，分進口段、閘室段、洞身段和出口段4部分。進口高程177.0m，出口高程169.8m，進口明渠段長141.56m，閘室段23.5m。洞身長720m，縱坡1%。導(dǎo)流洞襯砌后斷面尺寸為9.0m×13.5m，采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度8.0～2.0m。導(dǎo)流洞穿越的地層從進口到出口依次為：太古界登封群（Ard）、中元古界汝陽群（Pt2r）、寒武系饅頭組（∈1m）。

二、總體思路

導(dǎo)流洞混凝土襯砌采用全斷面鋼模臺車襯砌，鋼模臺車采用全液壓自動行走襯砌臺車。鋼模臺車安裝時先安裝軌道，然后進行模板安裝校正。全液壓自動行走襯砌臺車設(shè)計為整體鋼模板，液壓油缸脫立模,施工中靠絲桿千斤支撐,電動減速機自動行走或油缸步進式自動行走,混凝土全部采用混凝土輸送泵車灌注。

三、施工工藝

（一）鋼模臺車清理

鋼模臺車就位之前先進行模板的清理和刷油。為使模板清理及刷油操作方便，綁扎鋼筋時在分縫部位留出1.0m不綁扎，主筋先固定在已綁扎的鋼筋上，待模板就位后恢復(fù)。脫模后，臺車先往前移動1m，施工人員沿所留1m空間下游側(cè)鋼筋上按間距2m環(huán)向而站，進行鋼模板的清理，同時將脫模劑裝入小膠皮桶中，人工手持毛刷將脫模劑均勻涂刷在鋼模臺車面板上。清刷完1m后臺車再往前移動1m，如此周而復(fù)始清理和刷油，直至鋼模全部清理干凈、刷完脫模油，鋼模才能就位。

（二）鋼模臺車就位及脫模

1.安裝鋼模臺車時應(yīng)注意兩側(cè)走行軌的鋪設(shè)高差≯1%,否則將造成絲桿千斤和頂升油缸變形。因?qū)Я鞫从?%的坡道，導(dǎo)流洞襯砌時,為了調(diào)整襯砌標高,會造成臺車前后端的高差、模板端面與門架端面不平行,將使模板與門架之間形成很大的水平分力,造成模板與門架之間的支撐絲桿千斤錯位,導(dǎo)致千斤、油缸損壞。因此在設(shè)計時,應(yīng)充分考慮前后高差造成水平分力的約束結(jié)構(gòu)或調(diào)整系統(tǒng)。在定位立模時必須安裝卡軌器,旋緊基礎(chǔ)絲桿千斤、門架頂?shù)厍Ы锖湍０屙數(shù)厍Ы?使門架受力盡可能小,防止跑模和門架變形。

2.鋼模臺車沿軌道通過自行設(shè)備移動至待澆倉位，調(diào)節(jié)橫送油缸使模板與導(dǎo)流洞中心對齊，然后起升頂模油缸，頂模到位后把側(cè)模用油缸調(diào)整到位，并把手動螺旋千斤頂及撐桿安裝、上緊。

3.施工前先測量放點，作為臺車起升、張開控制點。鋼模臺車校正時，先將頂拱部分的柔性搭接與上一倉混凝土搭接嚴密鎖定，再進行下游模板的校正。下游模板采用全站儀及垂線法進行校正。安裝好鋼模后，檢查鋼模臺車周邊與已澆筑混凝土的搭接處是否吻合，并用木楔將模板撐緊，使鋼模臺車周邊與已澆筑混凝土的搭接嚴密，避免漏漿和錯臺。

4.鋼模臺車直段設(shè)計澆筑長度為10m，模板面由9.85m的硬邊和25cm的柔邊組成。正常澆筑段包括9.85m的硬邊和15cm的柔邊，設(shè)計搭接長度為10cm。

5.側(cè)模底腳20cm縫隙用與縫隙較為匹配的方木封堵，內(nèi)襯PVC板以使混凝土表面光滑。鋪釘PVC板時，必須從一邊向另一邊推進，PVC板板間不允許有搭接臺階出現(xiàn)，只允許對接或拼接，如果拼接時PVC板相互重疊，則應(yīng)將上面的一層切除。拼接后，及時用釘子將PVC板與方木嚴密釘實。底腳模板的固定采用絲桿撐在鋼軌上，絲桿間距1m。并在兩側(cè)各均勻布置12個底腳螺旋千斤頂做垂直支撐，防止?jié)仓r側(cè)模下塌。

6.脫模時拆去手動螺旋千斤頂及撐桿，側(cè)模下段先用撐桿脫開，后換用手拉葫蘆回收，再用側(cè)模油缸脫模，并將底腳千斤頂升起，然后降下頂模油缸，完成脫模。

（三）校模、堵頭模安裝及補縫

1.鋼模臺車按測量點就位后，通知測量隊進行校、驗?zāi)０澹０搴细褚院蟛拍苓M行堵頭模板封堵。由于側(cè)模兩邊均由3個油缸控制，中間油缸與上下游油缸運行速度和伸出長度不一致，也會致使模板中部發(fā)生變形，為此在鋼模臺車上縱向拉線，上、下吊線來控制模板平整度。每邊邊模吊3根線，中部和上、下游各一根?？v向拉3根線，起拱處下1.5m開始，間距5m，即在邊模油缸正對位置附近。這樣就可以避免中間部位由于全站儀無法檢測、難以控制的問題。

2.封堵頭模前先將倉面沖洗干凈，采用3cm木板，10cm×10cm方木作為背枋及背檔。在鋼模臺車模板端部焊制鋼筋套環(huán)，將10cm×10cm背枋穿入鋼筋套環(huán)固定在鋼模臺車上，另一端用拉筋固定，使整個堵頭模板穩(wěn)固。堵頭模板采用φ12拉筋固定，拉筋沿周圈布置兩排，排距約0.5m，間距≯0.6m；拉筋應(yīng)焊在牢固錨桿或鋼筋上，若焊在鋼筋上時，此鋼筋要求和周圍的結(jié)構(gòu)鋼筋在上下游方向至少各有5個焊點，以形成穩(wěn)固的鋼筋網(wǎng)。拉筋不夠長時可以焊接一端帶彎鉤的φ12鋼筋作為連接筋，連接筋一端與拉筋焊接，焊縫長度≮12cm，另一端與錨桿底部或結(jié)構(gòu)鋼筋焊接。

3.為防止漏漿產(chǎn)生質(zhì)量問題，堵頭模應(yīng)拼接嚴密，靠巖石側(cè)的縫隙需堵塞嚴密，采用木條密封；靠模板邊的縫隙采用雙面膠帶密封。鋼模臺車模板間絞接部位一般存在縫隙，對此縫用雙面膠帶密封。堵頭模板先封邊墻部分，然后可以開始澆筑，在澆筑邊墻的過程中，將頂拱堵頭模封堵完畢。

（四）混凝土襯砌

1.測量放樣

（1）中線控制：導(dǎo)流洞開挖結(jié)束后，利用原有控制點對導(dǎo)流洞的中線進行校正和放樣，導(dǎo)流洞中線由距離最遠的兩個控制點進行控制。為方便鋼筋和模板的放樣，用全站儀將校正后的中線標在導(dǎo)流洞頂部，每5m標一個點。

（2）腰線控制：利用洞內(nèi)水準點，用高程放樣的方法，將導(dǎo)流洞腰線用一寸水泥釘控制在導(dǎo)流洞兩側(cè)側(cè)墻上，每5m～8m一個。高程放樣精度控制在15mm之內(nèi)。

2.混凝土襯砌

導(dǎo)流隧洞洞身橫斷面分墊層、底板、邊頂拱(邊墻)施工，先將墊層混凝土澆筑至設(shè)計建基面高程。

（1）倉位準備及驗收

施工通道及下料口：鋼模臺車底板以上5m及11m的兩側(cè)模上各開3個窗口，用于進人、觀察及振搗；邊墻下料口設(shè)置于拱頂上靠近拱腳的地方，兩邊及中部各開一個孔；拱頂中心線兩側(cè)1.5m處各開3個孔，相互錯列布置，用于頂拱振搗。在堵頭模板頂拱最高處開一個寬60cm，高度≮50cm的通道孔。通道孔主要作為澆筑用材料設(shè)備和人員等進出倉面的施工通道，在澆筑到頂拱封倉后，再封堵。

混凝土輸送泵及泵管布設(shè)：邊頂混凝土澆筑配置兩臺混凝土輸送泵，每邊一臺，鋼模臺車上的豎向泵管預(yù)先架設(shè)，相對固定，用圓鋼牢牢焊接固定在臺車架上；在臺車上部平臺處設(shè)置泵管彎頭，以備連接邊墻泵管及頂拱泵管。

邊墻下料采用兩拱腳的開口，泵管進倉后用每節(jié)1.5m的連接軟管進行下料，軟管用鉛絲加固，人工兩邊拖動，軟管隨混凝土的上升而逐節(jié)拆除。下料口距混凝土面高度不超過2.0m。導(dǎo)管架設(shè)要盡量縮短泵送距離，靠近泵車的導(dǎo)管要盡量用新管，減少爆管和堵管的可能。

清倉沖洗、設(shè)備就位：混凝土澆筑前將倉面內(nèi)的木屑等垃圾清理干凈。并將澆筑設(shè)備準備到位。振搗設(shè)備為手提式振搗棒，在開倉前每邊墻放置3臺振搗棒，并準備好2臺備用，配電盤在鋼模臺車上設(shè)置。倉內(nèi)照明采用36V低壓，倉外照明用220V電壓，動力電源裝配漏電保護器。堵頭處及泵管沿線、混凝土泵車、支撐處等設(shè)置照明設(shè)施。對混凝土澆筑時倉面與泵車送料聯(lián)系用對講機進行。

準備就緒后，將導(dǎo)管和泵車出料管連接，并在泵車接料口后搭設(shè)上料平臺。

（2）混凝土澆筑

配合比控制：混凝土采用二級配泵送混凝土，配料單由試驗室通過試驗取得。為緩解倉面的泌水狀況及盡量減少干縮裂縫的產(chǎn)生，需要對混凝土坍落度進行嚴格控制。

澆筑順序：洞內(nèi)混凝土澆筑時，先澆筑洞內(nèi)底板，底板澆筑完成并達到混凝土設(shè)計強度的75%后，鋪設(shè)邊頂拱鋼模臺車行走軌道。邊頂拱鋼模臺車是通過鋪設(shè)于底板混凝土上的軌道行走實現(xiàn)鋼模臺車的移動

下料及平倉：混凝土澆筑時必須先鋪一層2～3cm的同標號水泥砂漿或≮10cm厚的同標號一級配混凝土，豎向澆筑速度控制在1.0m/h以下，兩邊墻混凝土上升應(yīng)均衡，澆筑高差＜0.8m。

邊墻混凝土襯砌下料采用橡膠軟管接泵管，每節(jié)橡膠軟管長度為1.5m，為避免下料點集中，人工用繩子拴住橡膠軟管，拖動橡膠軟管向左右方向調(diào)整，隨著澆筑高度上升，將橡膠軟管逐段拆除。為便于排水，每層混凝土亦可由中部向兩邊分坡或一邊向另一邊放坡，倉內(nèi)混凝土高差以≯1.0m為原則。

頂拱混凝土襯砌下料時，將混凝土泵管從頂拱水平進入倉內(nèi)用90°彎管向兩邊分叉，混凝土泵管布置于外層鋼筋上。泵管用φ48鋼管搭設(shè)三角架支撐泵管體，倉內(nèi)的泵管應(yīng)采用1m左右的短管，以便于拆、接?；炷翝仓捎猛斯芊ㄏ铝蠞仓┕?，頂拱封拱時通過加大輸送壓力使混凝土灌滿頂拱空間。振搗設(shè)備為手提式振搗棒，輔以附著式振搗器進行振搗。

振搗：混凝土澆筑應(yīng)先平倉后振搗，嚴禁以振搗代替平倉。澆筑混凝土應(yīng)使振搗器振實到可能的最大密實度，振搗形式采用梅花形或方格形，振搗時間以混凝土表面不再顯著下沉，并開始泛漿為準，應(yīng)避免欠振或過振。混凝土澆筑層厚按40cm～45cm控制，混凝土澆筑時兩邊墻和上下游之間上升速度要均勻，邊墻混凝土上升高差不超過一層澆筑厚度，上升速度不超過1.0m/h；人工拖動軟管均勻下料，混凝土層布料應(yīng)均勻，避免用振搗器平倉，防止過振。倉內(nèi)混凝土應(yīng)安排專人邊澆邊平倉，不得堆積。倉內(nèi)若有骨料堆積時，應(yīng)均勻散布于砂漿較多處，但不得用砂漿覆蓋，以免造成內(nèi)部蜂窩，人工平倉距離不應(yīng)＞1.5m，采用三角耙或釘耙進行。下料口距離混凝土面高差≯2.0m，在下料口5.0m范圍的鋼模表面臨時掛一塊5m長、1.5寬彩條布，防止下料時水泥漿濺到模板上，引起拉毛現(xiàn)象。澆筑過程中如有骨料堆積用人工均勻散料。