鋼模臺車在小斷面長距離隧洞混凝土襯砌中的應用

高艷海

(葛洲壩集團第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

老撾會蘭龐雅水電站引水隧洞上平段橫穿雄厚的北西向山脈，山脈峰頂高程為1030m，至山脈另一側出洞，全長約2.6km。隧洞沿線為連綿的、舒緩波狀起伏山體，途經(jīng)5條較大山溝，溝底基巖出露，最低山溝高程為848m，隧洞最大垂直埋深為255m。隧洞出口處基巖裸露，地形坡度35°～45°，自然邊坡基本穩(wěn)定。

上平洞開挖斷面為馬蹄形，3000mm×3000mm(寬度×高度)鋼筋混凝土全斷面襯砌，混凝土為C25，地板和邊頂拱的襯砌厚度均為300mm，襯砌完后斷面尺寸為2400mm×2400mm(寬度×高度)，襯砌長度為2500m，上平段進口高程789.5m，出口高程765.0m。

為確保施工質(zhì)量和工期要求，該隧洞主要采用兩臺邊頂拱鋼模臺車進行襯砌施工。

2 總體施工方案

2.1 混凝土施工總體方案

2.1.1 扒渣機底板清理。洞挖及相關工作結束，利用洞內(nèi)兩個工作面的扒渣機及除渣車輛從中部向洞口方向清理浮渣，原則是盡量將大面積底板浮渣清除，但必須考慮底板平整，以方便底板墊層混凝土澆筑時自卸車裝載混凝土仍然能在洞內(nèi)行使，同時利用測量放線檢查超欠挖情況并及時處理。

2.1.2 人工洞內(nèi)底板再清理。扒渣機除渣全部完成后，退出洞外停放，以30m左右為一段，人工再對剩余浮渣進行清理。

2.1.3 底板墊層混凝土澆筑。上項清基工作完成并具備驗收條件后放樣，放出底板設計樣線，在混凝土澆筑開始處利用洞內(nèi)積水坑和排水管路截水并向下游排放。墊層混凝土采用C15混凝土，水平運輸由2臺6m3攪拌車運至上平段進口處。洞內(nèi)水平運輸利用洞內(nèi)除渣自卸車加裝后擋板運輸至澆筑面。此階段重點是必須找平墊層混凝土，方便后期軌行式攪拌車及地泵軌道安裝。

2.1.4 軌道安裝。軌行式攪拌車及地泵軌道的安裝，在墊層混凝土澆筑200m以上時，利用底板清基和墊層混凝土澆筑的間隔時間，用除渣車將軌道安裝所需物件分批拖至已澆墊層混凝土上，依次循環(huán)直至軌道鋪設至洞口外。

2.1.5 鋼模臺車及軌行式泵機洞內(nèi)就位。軌道安裝全部結束后，利用25t吊車將在洞口組裝好的24m鋼模臺車、軌行式泵機吊裝至軌道上，用電瓶車依次拖運至洞內(nèi)就位。

2.1.6 洞內(nèi)底板澆筑。從K1+1570m開始進行底板工作面的備倉工作，包括鋼筋預埋、止水安裝、使用瀝青木板夾止水形成伸縮縫，以便于連續(xù)澆筑。先澆筑100m左右底板，給鋼模臺車提供工作面。入倉采用泵機入倉，洞內(nèi)依靠軌行式攪拌車水平運輸。

2.1.7 鋼模臺車工作面就位。在前期澆筑的100m底板和墊層交界臺階上人工墊渣，平整后鋪設軌道，用手拉葫蘆將24m臺車拖至工作面。

2.1.8 邊頂拱施工。在倉面準備完畢后，進行邊頂拱施工，模板為2臺×12m鋼模臺車錯倉澆筑，軌行式泵機入倉，軌行式攪拌車洞內(nèi)水平運輸。

2.2 模板方案

上平段洞內(nèi)采用2×12m鋼模臺車，封頭模板采用木模板現(xiàn)場裁剪安裝，每倉按12m控制。12m臺車為2臺長為6m的臺車組合在一起，襯砌長度為12m時，臺車面板長度為6m+6m+0.1m，0.1m通過螺栓與1.5m長面板連接，實現(xiàn)澆筑時壓老混凝土0.1m，臺車頂部脫模0.15m，側模有效脫模距離為0.1m。全部模板總裝后應對齊調(diào)平，接縫間隙和錯臺不得大于1.5mm，整體對角線誤差不得大于3mm。

3 主要施工方法

本工程混凝土襯砌主要施工程序如下:施工準備→隧洞規(guī)格修整、清底、巖面驗收→找平混凝土澆筑→底板鋼筋、安裝→底板混凝土澆筑→邊頂拱鋼模臺車就位→邊頂拱混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護。

3.1 基礎清理及找平混凝土澆筑

基礎規(guī)格修整結束，先清除巖基上的雜物、泥土及松動巖石，經(jīng)測量檢查施工段全斷面符合要求后，高壓風或水沖凈基巖面并排除積水，再進行下一工序施工。對基巖面的清理，需做到無浮渣、無松動石塊、無積水。

3.2 鋼筋綁扎及止水安裝

用全站儀認真進行點線和高程的放樣，控制鋼筋空間位置。鋼筋在鋼筋廠加工成型，平板汽車拉運至工作面附近，經(jīng)校核無誤后與系統(tǒng)錨桿焊接牢固。鋼筋綁扎與焊接作業(yè)嚴格按施工規(guī)范要求進行，混凝土鋼筋保護層采用混凝土墊塊，設置在鋼筋與模板之間，其強度不低于結構設計強度。墊塊應埋設鐵絲與鋼筋綁扎緊，并互相錯開、分散布置。在各排鋼筋之間用短鋼筋支撐，以保證位置準確。鋼筋連接φ16mm以下的采用綁扎，鋼筋接頭按規(guī)范錯開50%，錯開長度35d以上(不小于50cm)。鋼筋交叉點呈梅花型綁扎牢固，以保證在澆筑過程中不變位。

止水位置、規(guī)格及結構縫嚴格按照設計圖紙要求進行布置。止水片安裝是一件細微的工作，設置一些簡易的托架、夾具固定在設計位置上，止水片凹槽嚴格按縫面居中設置，止水片與模板結合面嚴密。安裝好的止水片要加以固定和保護，防止在澆筑過程中發(fā)生偏移、扭曲和結合面漏漿。

有灌漿要求的部位，按照設計要求埋設灌漿管。

3.3 模板安裝

為保證混凝土成型尺寸，必須重視臺模定位的準確性。臺車就位后，利用臺車液壓設備把收縮的臺模伸展到設計直徑，并復核臺模外壁與隧道內(nèi)壁的距離是否達到要求的壁厚，臺模尾部必須與已澆筑好的上拱頂混凝土重疊20cm，在臺模的另一端安裝好封頭模板，封頭模板上留孔將預留鋼筋插入。臺模與襯砌鋼筋要留有5cm的保護層，如果有相碰部位，要綁上5cm的保護層墊塊。當臺模定位無誤后，在臺模中間部位加設定位撐桿，分別撐在隧洞上部和左右內(nèi)壁，增加整個臺模中間的剛度，同時也可避免澆筑混凝土時臺模的水平移動和上浮。最后在臺?？p隙間填上密封材料，防止漏漿。

3.4 混凝土運輸及澆筑

混凝土由6m3混凝土攪拌運輸車運至上平段進口。墊層混凝土利用改裝除渣車從洞口攪拌車上接料運至澆筑部位，直接在倉內(nèi)采用進占法卸料。邊頂拱混凝土及底板混凝土采用混凝土泵機入倉，洞內(nèi)水平運輸采用軌行式攪拌車。

邊頂拱混凝土澆筑要左右均勻?qū)ΨQ，分層澆筑，分層厚度30cm，要保證上層混凝土在下層混凝土初凝前澆筑完畢，以免形成冷縫。澆筑拱底、拱腰時，混凝土泵管插入臺車工作窗，當混凝土澆筑到距離工作窗邊緣下方5cm時關閉窗口。為防止混凝土離析，混凝土傾倒落差不能超過1.5m，澆筑拱頂時直接插入臺模頂部沖填管壓送，邊泵送、邊振搗，同時用鐵錘敲擊臺模板。檢查混凝土是否到位、密實，確認密實后方可封頂。

3.5 混凝土養(yǎng)護

洞內(nèi)襯砌混凝土側頂模的拆模時間定為3d，在混凝土澆筑完畢8h～16h后，開始采用洞內(nèi)水泵抽水灑水養(yǎng)護。

4 結語

老撾會蘭龐雅水電站引水隧洞上平段，通過采用鋼模臺車進行混凝土襯砌，解決了小斷面、長距離隧洞襯砌施工進度較慢、質(zhì)量通病過多的問題，確保了施工進度和施工質(zhì)量，經(jīng)濟效益顯著，可供其它類似小斷面長距離隧洞混凝土襯砌工程參考和借鑒。