長距離引水隧洞針梁鋼模臺車襯砌技術(shù)

【摘要】老撾南俄5水電站引水隧洞全長8756，826m，全斷面混凝土襯砌長度達3538m，其中需要鋼模臺車襯砌長度達2821m，作者通過對針梁模板的選型、制作，組裝、脫模、移動及維護保養(yǎng)等，全面介紹了針梁鋼模臺車在引水隧洞混凝土澆筑施工的全過程，為同類工程施工提供了施工經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】長距離；引水洞；混凝土襯砌；技術(shù)

一、工程概況

老撾南俄5水電站引水隧洞改線后全長8756.826m，隧洞開挖為馬蹄形斷面（底部為梯形、上部為圓形）洞徑5.5m，比降為0‰～17.19‰；隧洞段采用三種型式襯砌斷面，其中A、B型襯砌為側(cè)頂拱噴射C25混凝土15cm，底部澆筑C30混凝土30cm厚；C型全斷面襯砌50cm厚，結(jié)構(gòu)為C30鋼筋混凝土，襯砌全長為3538m。

二、C型全斷面襯砌施工方案

進水口～3#支洞段主洞長5457m，C型全斷面襯砌長度717m，設(shè)計為6段，計劃采用鋼拱架和T3015調(diào)弧鋼模板施工，一次襯砌長度12m；3#支洞～調(diào)壓井段主洞長3300m，C型全斷面襯砌長度2821m（設(shè)計為3段），采用針梁鋼模施工，直線段一次襯砌長度12m。4#支洞～5#支洞之間，先從調(diào)壓井向4#支洞襯砌，采用2臺針梁鋼模分段跳倉澆筑，在3#支洞～4#支洞開挖貫通以后，2臺針梁鋼模移到3#支洞～4#支洞之間進行引水隧洞襯砌。

三、針梁模板選型與技術(shù)參數(shù)

3#支洞～調(diào)壓井主洞B型斷面按照12m分段進行襯砌，經(jīng)比較進行設(shè)計和制作了兩臺針梁鋼模臺車，主要技術(shù)參數(shù)：針梁設(shè)計總長28000mm，臺車模板設(shè)計直徑φ4210mm，臺車模板設(shè)計長度12200mm，臺車外形尺寸長×寬×高=28000×12000×4200mm，電源電壓及頻率380V、50Hz，臺車行走為電動卷揚機拖動，模板支撐為液壓就位、絲杠支撐。

四、針梁鋼模臺車的使用

1、針梁鋼模臺車的組裝

針梁鋼模臺車是按照從下至上順序進行組裝。即：洞頂擴挖→布置吊裝錨桿→澆筑底板混凝土→安裝底?！惭b門架→安裝輪架總成→安裝左側(cè)模→安裝右側(cè)?！惭b針梁。

針梁鋼模臺車也是按照從下至上順序進行組裝。即：洞頂擴挖→布置吊裝錨桿→布置型鋼支架→安裝底模→安裝門架→安裝輪架總成→安裝左側(cè)?！惭b右側(cè)模→安裝針梁→進入襯砌部位。

2、脫模

當(dāng)混凝土達到規(guī)定強度時即可脫模，進入下一環(huán)的工作，具體操作步驟如下：拆除左、右側(cè)模與支撐絲杠連接端的銷子，放下絲杠；操縱右側(cè)模液壓控制閥，使右側(cè)模支撐油缸收縮，從而脫離混凝土面一定距離；操縱左側(cè)模液壓控制閥，使左側(cè)模支撐油缸收縮，從而脫離混凝土面一定距離；最后操縱針梁頂升液壓控制閥，使針梁頂升油缸收縮，即可完成脫模。

3、移動

待前段混凝土澆筑完成并達到拆模條件時，臺車必須前移，移動的具體步驟如下：臺車脫模步驟先對左、右側(cè)模進行脫模；通過液壓系統(tǒng)，利用頂升油缸將針梁兩端頂升一定高度，在針梁上升的同時，帶動門架上升，門架與底模連接，使整個臺車向上運動，從而使底模與混凝土接觸面脫離。至此，整個針梁臺車的模板都與混凝土接觸面脫離；通過針梁上安裝的卷揚機，在卷揚機的牽引下，整個臺車沿針梁移動到下一襯砌位置；針梁臺車移位到將要澆筑段后，液壓千斤頂按底模→右側(cè)?！髠?cè)模的順序?qū)⒛０寰臀?，再用連接到各模板的絲杠進一步調(diào)整并固定；將底模大體就位后用卷揚機移動針梁。

4、維護與保養(yǎng)

臺車在剛開始投入使用時，須設(shè)專人觀察臺車受力后的變化情況；混凝土澆筑前與澆筑過程中應(yīng)檢查各個部位螺栓連接情況；螺旋支撐絲杠要加油潤滑，以防銹死或損壞；軸銷處要求加潤滑油，以保證其旋轉(zhuǎn)自如；經(jīng)常檢查電器電纜，有無破裂漏電，并及時處理；及時清理澆筑混凝土?xí)r撒落的泥漿等；定期對液壓系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。及時補充液壓油；檢查各油管接頭有無泄漏現(xiàn)象；油管是否老化；油泵是否正常工作，有無異常響聲，油缸是否泄漏，否則應(yīng)查明原因，排除故障。

五、混凝土襯砌施工

1、基礎(chǔ)巖面和施工縫處理

首先采用人工配合裝載機和小反鏟清理隧洞底部余渣，再清除開挖面上的松動巖塊、淤泥、松散軟弱夾層等，最后用高壓風(fēng)水槍進行清洗；并排凈建基面上的積水。隧洞縱向施工縫按照圖紙設(shè)鍵槽，處理以人工鑿毛為主，鑿去乳皮和灰漿，露出粗砂?；蛐∈癁橹?。環(huán)向施工縫增設(shè)BW膨脹止水條，并填充2cm厚瀝青杉木板。

基礎(chǔ)面和施工縫面在澆筑第一層混凝土前，先均勻鋪設(shè)一層15cm厚的同標(biāo)號一級配混凝土，保證新澆混凝土與基礎(chǔ)巖面以及下層混凝土結(jié)合良好。

2、鋼筋制作安裝

根據(jù)施工圖紙、技術(shù)文件和規(guī)范要求，開出鋼筋下料單，鋼筋廠加工制作，編號掛牌堆放，防止混亂；鋼筋加工成型后，用5t自卸汽車將在鋼筋加工廠已加工好的鋼筋拉運到施工作業(yè)面，并且按鋼筋編號有序堆放，編號牌外露以方便查找，人工進行搬運、綁扎。鋼筋安裝、綁扎、焊接全部由人工操作。

3、混凝土澆筑

3.1混凝土運輸和入倉。引水隧洞全部用6m3罐車運送混凝土至各個工作面，混凝土泵入倉。隧洞的側(cè)頂拱按照1.5m高度留設(shè)窗口，下料點根據(jù)實際情況均勻布置。混凝土泵管末端接鋼絲軟管，逐層澆注，并應(yīng)保持隧洞兩側(cè)下料對稱均勻，使倉面同步上升，防止局部受力過大引起變形，甚至跑模。

3.2混凝土澆筑。隧洞側(cè)頂拱混凝土采用退管法或沖天管法封拱?；炷寥雮}之前，先均勻鋪蓋一層富砂漿的混凝土，再分層下料澆筑混凝土，針梁鋼模采用附著式振搗器振搗。混凝土的澆筑應(yīng)按一定的厚度、次序、方向，分層進行，且澆筑層面平整?；炷翝仓雍穸葹?0～50cm左右，入倉的混凝土應(yīng)及時振搗，不得堆積。在傾斜面上澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)從低處開始，澆筑面應(yīng)保持水平。采用插入式振搗器振搗，振搗器的操作遵循“快插、慢拔”的原則，并插入下層混凝土5cm左右，振搗器插入混凝土的間距，不超過振搗器有效半徑的1.5倍，距模板的距離不小于振搗器有效半徑的1/2，插入位置呈梅花形布置，不得觸動預(yù)埋件、止水等。振搗宜垂直按順序插入混凝土，如略有傾斜，傾斜方向應(yīng)保持一致，以免漏振。振搗時間以30～45秒為宜，嚴(yán)禁過振、欠振、漏振，具體以混凝土不再顯著下沉，氣泡和水分不再逸出表面開始泛漿為準(zhǔn)。

4、拆模、養(yǎng)護

隧洞頂拱應(yīng)在混凝土強度達到設(shè)計標(biāo)號的40%～50%后拆模，混凝土澆注結(jié)束后，養(yǎng)護到24小時，即可準(zhǔn)備脫模。模板拆除后割除外露拉筋，并清除止水上殘留的混凝土?；炷翝仓Y(jié)束終凝后12h，應(yīng)及時灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于14天?；炷恋酿B(yǎng)護工作有專人負責(zé)，并作好養(yǎng)護記錄。

六、結(jié)束語

針梁鋼模臺車在老撾南俄5應(yīng)用后，在最高峰時月襯砌達17倉，有力的保證了施工進度，其施工經(jīng)驗為同類工程提供了借鑒。