大型洞室鋼筋鋼模臺(tái)車的應(yīng)用與研究

文/ 杜振東 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)三峽建設(shè)工程有限公司 重慶 401320

大型洞室鋼筋鋼模臺(tái)車的應(yīng)用與研究

文/ 杜振東 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)三峽建設(shè)工程有限公司 重慶 401320

鋼筋臺(tái)車和鋼模臺(tái)車的配套使用，相比較以往的邊墻和頂拱分兩次進(jìn)行澆筑具有施工速度快、整體質(zhì)量好等特點(diǎn)。本文主要對(duì)鋼筋臺(tái)車和鋼模臺(tái)車在運(yùn)行過程中的一些成功的施工經(jīng)驗(yàn)以及進(jìn)一步需要改進(jìn)和提高的地方進(jìn)行說明。

鋼筋臺(tái)車；鋼模臺(tái)車；混凝土襯砌；應(yīng)用

1、工程簡(jiǎn)介

深溪溝水電站為大渡河流域梯級(jí)開發(fā)中的第十八個(gè)梯級(jí)，位于四川漢源縣及甘洛縣境內(nèi)。工程截流采用導(dǎo)流洞過流的方式，前期作為導(dǎo)流洞，后期將出口改建以后作為泄洪沖沙洞。2條導(dǎo)流洞平行布置在大渡河的右岸，1#導(dǎo)流洞全長(zhǎng)1350.07m，底坡i=0.148%；2#導(dǎo)流洞全長(zhǎng)1493.54m，底坡i=0.134%。導(dǎo)流洞采用鋼筋混凝土襯砌，有A、B、C、D四種類型，其厚度分別為：1.0m、1.2 m、1.5m、2.0 m。斷面型式均為城門洞型，襯砌后斷面尺寸為15.50m×18.00m（寬×高）。

2、主要工程量及施工工期目標(biāo)

兩條導(dǎo)流洞混凝土襯砌施工涉及到的主要工程量有洞身襯砌混凝土、鋼筋制安、洞身回填灌漿和固結(jié)灌漿等。導(dǎo)流洞底板襯砌混凝土包括HFC40抗沖耐磨混凝土和C30混凝土，底板上層40cm和兩側(cè)邊墻底板以上100cm都為HFC40抗沖耐磨混凝土，底板40cm以下以及邊頂拱襯砌用混凝土都為C30混凝土。

兩條導(dǎo)流洞鋼筋制安量達(dá)到1.68萬t，混凝土量達(dá)到16.4萬m3，而這些工作必須在300d內(nèi)完成。由于本工程混凝土施工受洞身前期開挖的影響，總體上存在洞身開挖和混凝土施工同時(shí)進(jìn)行的現(xiàn)象，相互干擾較大，且在進(jìn)行底板開挖和填塘混凝土施工時(shí)，洞內(nèi)滲水較大，更加大了施工難度。由此表現(xiàn)出施工工期緊、強(qiáng)度大。

3、混凝土澆筑

兩條導(dǎo)流洞按照12m的標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)一共劃分了182倉(cāng)，其中頭2倉(cāng)為進(jìn)口30m的漸變段。導(dǎo)流洞邊頂拱襯砌混凝土設(shè)計(jì)采用C30/W6F50(二級(jí)配)，在進(jìn)行邊頂拱混凝土澆筑時(shí)，利用鋼模臺(tái)車一次性支模澆筑完成，直墻段封頭模板采用P2015和P3015組合鋼模板依次往上組立，補(bǔ)縫采用木板。頂拱范圍封頭模板采用自行設(shè)計(jì)加工的弧形定型鋼模板或組合鋼模，弧形定型鋼模板緊貼鋼模臺(tái)車頂拱面板端頭，臺(tái)車頂拱端頭焊接構(gòu)件支撐封頭模板，并留有加楔塊間隙便于調(diào)節(jié)弧形封頭模板，頂拱封頭模板預(yù)留澆筑觀察窗口。邊、頂拱襯砌混凝土采用二臺(tái)HBT60型混凝土泵機(jī)入倉(cāng)，平倉(cāng)法澆筑，邊、頂拱混凝土利用鋼模臺(tái)車一次澆筑完成。邊墻混凝土澆筑時(shí)兩側(cè)要對(duì)稱下料，防止一側(cè)下料過多造成臺(tái)車側(cè)向位移失穩(wěn)及面板走樣，每坯鋪料厚度50cm，混凝土澆筑上升速度控制在1.0～1.2m/h內(nèi)，且兩側(cè)墻混凝土澆筑最大高差不得大于2.0m。

4、成功的施工經(jīng)驗(yàn)

⑴提前進(jìn)行側(cè)墻鋼筋綁扎。在導(dǎo)流洞底板混凝土澆筑完畢以后，不等鋼筋臺(tái)車到位，利用人工先進(jìn)行兩側(cè)邊墻直墻段鋼筋的綁扎，等后期鋼筋臺(tái)車就位以后只需進(jìn)行頂拱部分的鋼筋綁扎，縮短了單倉(cāng)鋼筋的綁扎時(shí)間，提高了鋼筋臺(tái)車的工作效率。

⑵提前組立封頭模板。在進(jìn)行本倉(cāng)邊頂拱混凝土澆筑時(shí)，預(yù)先將下一倉(cāng)兩側(cè)直墻段的封頭模板立好，待本倉(cāng)澆筑完畢以后，鋼模臺(tái)車移動(dòng)至下一倉(cāng)，只需進(jìn)行頂拱部分的封頭模板施工，相比較以前的邊墻和頂拱封頭模板一起組立可以將備倉(cāng)時(shí)間縮短12h，在很大程度上減少了單臺(tái)臺(tái)車的循環(huán)時(shí)間。

⑶優(yōu)化拆模工序。由于工程工期緊，混凝土澆筑強(qiáng)度大，我項(xiàng)目部對(duì)導(dǎo)流洞襯砌混凝土施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化，邊頂拱襯砌混凝土鋼模臺(tái)車拆模時(shí)間經(jīng)過多個(gè)邊頂拱倉(cāng)的施工實(shí)踐，由原來的48個(gè)小時(shí)逐漸調(diào)整至目前的36個(gè)小時(shí)，且目前拆模時(shí)間是從頂拱收倉(cāng)以后開始計(jì)算的，加上澆筑時(shí)間，側(cè)墻混凝土實(shí)際上已經(jīng)有40～50小時(shí)，強(qiáng)度比頂拱范圍混凝土要高，從已經(jīng)施工完畢的邊頂拱混凝土襯砌倉(cāng)位來看，并未出現(xiàn)頂拱掉塊等現(xiàn)象。我項(xiàng)目部分別對(duì)導(dǎo)流洞襯砌用C30混凝土進(jìn)行了24h、36h和48h的強(qiáng)度試驗(yàn)。

目前鋼模臺(tái)車的拆模時(shí)間統(tǒng)一按照36h進(jìn)行控制，也就是C30混凝土強(qiáng)度達(dá)到55%以后，進(jìn)行鋼模臺(tái)車側(cè)模和頂模的拆除，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，達(dá)到了邊頂拱襯砌混凝土的相關(guān)要求。

⑷封頭模板施工與混凝土澆筑同時(shí)進(jìn)行。由于本工程工期緊，施工強(qiáng)度大，故在進(jìn)行邊頂拱混凝土澆筑時(shí)，鋼模臺(tái)車各項(xiàng)驗(yàn)收通過以后，兩側(cè)邊墻的封頭模板通過監(jiān)理驗(yàn)收以后，先進(jìn)行兩側(cè)邊墻的混凝土澆筑，同時(shí)上部頂拱范圍繼續(xù)進(jìn)行封頭模板施工，在混凝土澆筑至頂拱部位之前，頂拱部位的封頭模板通過監(jiān)理驗(yàn)收，確?；炷恋倪B續(xù)澆筑，進(jìn)一步縮短了備倉(cāng)時(shí)間，但前提是各個(gè)工序的施工質(zhì)量必須得到保證。

⑸泵管的布置。在進(jìn)行邊頂拱混凝土澆筑中，用二臺(tái)HBT60型混凝土泵機(jī)通過安裝泵管直接入倉(cāng)，但并不利用鋼模臺(tái)車的工作窗口進(jìn)行混凝土入倉(cāng)，而是泵管直接接至頂拱部位，然后分向兩側(cè)邊墻，邊墻處接能夠擺動(dòng)的溜筒，然后直接利用溜筒進(jìn)行平倉(cāng)澆筑，兩側(cè)溜筒隨著混凝土澆筑高度的上升，慢慢拆除，待混凝土澆筑至頂拱部位時(shí)，泵管直接接在頂拱的封拱器上完成頂拱部位的混凝土澆筑。這樣不但工作窗口數(shù)量相比以前要減少許多，而且在施工方法上相比以前也簡(jiǎn)便了許多。

5、還需進(jìn)一步優(yōu)化的地方

⑴鋼模臺(tái)車封拱器優(yōu)化。當(dāng)導(dǎo)流洞邊頂拱混凝土澆筑到頂拱部位時(shí)，通過頂拱部位的觀察窗口對(duì)混凝土的上升進(jìn)行觀察，當(dāng)混凝土接近觀察窗口時(shí)，對(duì)原先頂拱部位的泵管布置進(jìn)行調(diào)整，將泵管改接到頂拱中心部位的封拱器上，由封拱器繼續(xù)向?qū)Я鞫错敼胺秶蛄?，并在每倉(cāng)上游頂拱處安設(shè)出漿管，出漿管出漿便可停止打料。在使用封拱器時(shí)，關(guān)鍵之處在于如何處理好料子打滿以后，倉(cāng)面的關(guān)閉和泵管的拆除，對(duì)封拱器進(jìn)行優(yōu)化不但可以減少材料的浪費(fèi)，同時(shí)也使得施工工序得以簡(jiǎn)化。

⑵鋼模臺(tái)車的觀察窗口減少。原先鋼模臺(tái)車側(cè)模和頂模上設(shè)置的觀察窗口是混凝土入倉(cāng)的通道，但考慮到施工過程中接拆泵管十分的麻煩，故對(duì)施工方案進(jìn)行了優(yōu)化，泵管直接接至頂拱部位，然后分向兩側(cè)邊墻接能夠擺動(dòng)的溜筒，直接利用溜筒進(jìn)行平倉(cāng)澆筑，這樣觀察窗口主要起到觀察混凝土的上升情況和透氣的作用。故在鋼模臺(tái)車側(cè)模和頂模的加工過程中，可以適當(dāng)?shù)臏p少觀察窗口的數(shù)量，這樣既可以簡(jiǎn)化模板加工工序，更重要的是混凝土襯砌的外觀質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。

結(jié)語：

綜上所述，在地下工程大型洞室的混凝土澆筑施工過程中，鋼筋臺(tái)車和鋼模臺(tái)車的使用十分必要，不但能夠提高工作效率，而且混凝土施工外觀也能夠得到保證，隨著我國(guó)水利水電事業(yè)的不斷向前推進(jìn)，鋼筋臺(tái)車和鋼模臺(tái)車的利用將非常普遍，同樣涉及到的施工技術(shù)還會(huì)進(jìn)一步的優(yōu)化，相信隨著鋼筋臺(tái)車和鋼模臺(tái)車的進(jìn)一步完美，其應(yīng)用將會(huì)在大型洞室的襯砌混凝土施工中越來越廣泛。