隧洞全圓針梁式鋼模臺車安裝與拆卸

□葛慧聰(中國水利水電第十一工程局有限公司)

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隧洞全圓針梁式鋼模臺車安裝與拆卸

□葛慧聰(中國水利水電第十一工程局有限公司)

摘要：貴州引子渡引水發(fā)電隧洞采取了全圓全斷面針梁式鋼模臺車混凝土襯砌施工。該鋼模臺車具有全斷面一次成型、每倉施工周期短、混凝土襯砌表面質(zhì)量高、每立方米混凝土施工綜合成本低的特點(diǎn)，是隧洞混凝土襯砌施工值得推廣的施工設(shè)備。文章從鋼模臺車支撐結(jié)構(gòu)、模板系統(tǒng)、液壓操作系統(tǒng)及液壓牽引系統(tǒng)等方面,較為詳細(xì)的介紹了該鋼模臺車洞內(nèi)安裝與拆卸的步驟及方法。關(guān)鍵詞：隧洞；鋼模臺車；安裝；拆卸

1　工程概況

引子渡引水發(fā)電洞位于大壩右岸EL1029.90。平洞長884 m,縱坡比i=9.73‰，斷面為全圓,混凝土襯砌直徑D=10.50 m。主要工程量為：石方洞挖10.47萬m3,鋼筋制安1181.80 t,混凝土襯砌2.77萬m3。

2　鋼模臺車洞內(nèi)安裝

2.1安裝前的準(zhǔn)備工作

指定安裝位置的混凝土墊層應(yīng)平整。安裝位置設(shè)置天錨。錨桿采用Φ25羅紋鋼,長度4.50 m,入巖4.20 m。Φ25圓鋼冷彎成圓環(huán)吊鉤,直段與天錨雙面焊接,焊長≥20cm。為保險(xiǎn)起見,用Φ20圓鋼兩端彎起與天錨焊接成網(wǎng)狀。8 t汽吊配合載重汽車按安裝順序運(yùn)至指定安裝位置。

2.2安裝工藝流程

①底模→②針梁、針梁框及前后支座→③上部臺架→④抗浮平臺及其液壓系統(tǒng)安裝→⑤頂模及邊?！夼_車交通設(shè)施→⑦鋼模整體聯(lián)接加固。

2.3安裝步驟及方法

2.3.1底模安裝

2.3.1.1底模支架制作

因受洞內(nèi)空間限制,底模支架盡可能做低。在安裝位置兩端找出洞軸線上兩點(diǎn)掛線,準(zhǔn)備工字鋼I20兩根,長均為12 m。根據(jù)I20和R=525cm,按圖示關(guān)系計(jì)算L=124.60cm,以洞軸線為基準(zhǔn)線,以L為間距向其兩側(cè)掛水平平行線,將I20置于兩側(cè)平行線外側(cè),并等間距1 m設(shè)地錨,調(diào)整I20平行和水平后與地錨焊接。

2.3.1.2底模安裝

將底模按安裝順序編號,后底模左右單元放置在工字梁支架后端,以螺栓聯(lián)接,聯(lián)接縫應(yīng)與洞軸線重合（聯(lián)接不宜過緊,為整體調(diào)整和模板縫錯(cuò)臺調(diào)平留有余地）。以此類推,每吊裝和聯(lián)接一組左右單元底模就與其相鄰底模縱向聯(lián)接。最后,調(diào)整底模前后端錯(cuò)位及模板縫錯(cuò)臺,緊固所有螺栓。

2.3.1.3底模各梁安裝

依次吊裝底縱梁、邊縱梁,再依次吊裝橫梁（天錨掛導(dǎo)鏈配合8t汽吊）及其聯(lián)系梁。由于鋼模在自由狀態(tài)時(shí)彈性解除,底模圓弧張角擴(kuò)大,因此,在吊裝橫梁時(shí)用導(dǎo)鏈和鋼絲繩拉緊兩側(cè)邊縱梁,縮小圓弧張角,使兩邊縱梁內(nèi)側(cè)跨距大于橫梁長度1～2 cm,然后螺栓聯(lián)接,拉緊導(dǎo)鏈消除間隙,再緊螺栓。將短立柱與底縱梁螺接；逐漸松開導(dǎo)鏈,使短立柱與橫梁間隙約1cm,再螺栓聯(lián)接。完全松開導(dǎo)鏈，人工安裝橫梁間的聯(lián)系梁。最后,緊固短立柱上下螺栓。

2.3.2針梁、針梁框及前后支座安裝

在底模前后端橫梁上安裝4個(gè)拖輪,分別吊起針梁下玄桿（上下玄桿均貼焊導(dǎo)軌）放在各自縱向兩個(gè)拖輪上,從兩玄桿前后端螺栓孔校正對角線。地面上組裝各針梁∏形方框,從下玄桿后端依次吊裝∏形方框與底模橫梁連接（天錨導(dǎo)鏈與汽吊配合）、上玄桿、懸臂梁、聯(lián)系梁、上橫梁,人工安裝針梁導(dǎo)向輪、上拖輪、針梁十字交叉拉桿及針梁框十字交叉拉桿。分別用天錨導(dǎo)鏈吊起前后支座與針梁前后端聯(lián)接,用枕木墊實(shí)支座后松開導(dǎo)鏈。在安裝過程中,針梁上下面和懸臂梁應(yīng)適時(shí)鋪設(shè)馬道板平臺,以便于安裝和保障安全。

2.3.3上部臺架安裝

在前后端針梁框橫梁上吊裝頂模頂升油缸,頂升油缸活塞上吊裝臺架縱梁（汽吊與天錨導(dǎo)鏈配合）,再將臺架橫梁吊裝在縱梁下表面?？v梁上橫鋪馬道板,將上部臺架短梁柱全部吊運(yùn)至馬道板上,進(jìn)行人工安裝。

2.3.4抗浮平臺及其液壓系統(tǒng)安裝

2.3.4.1抗浮平臺安裝

地面組裝平臺底座,吊運(yùn)平臺底座,使其滾輪坐在針梁上玄桿軌道上,將平臺底座推向針梁框橫梁,軸孔穿軸連接二者。吊運(yùn)其它構(gòu)件至平臺上,進(jìn)行人工安裝。

2.3.4.2針梁液壓操縱系統(tǒng)安裝

地面上，將液壓設(shè)備安裝在針梁操縱平臺上,整體吊裝在針梁前端面。人工壓縮針梁頂升油腔至盡頭,使其容積為零。液壓系統(tǒng)油路聯(lián)接后,接通動力電源,操縱換向閥使通向頂升油腔的油路泵油,待含雜質(zhì)的油溢盡時(shí)再關(guān)閉換向閥。將油路油口與頂升油腔油口聯(lián)接，操縱換向閥使頂升油腔充滿油、壓縮油腔容積為零。壓縮油腔及油路充油、安裝步驟同頂升油腔。針梁平移油缸油路及油腔充油、安裝步驟同頂升油缸。

2.3.4.3液壓牽引系統(tǒng)安裝

使液壓馬達(dá)進(jìn)（出）口油路為開口端,操縱換向閥使開口端溢油,溢出凈油后接通液壓馬達(dá)進(jìn)（出）口。在抗浮平臺、針梁、針梁框前后端橫梁上安裝牽引滑輪,將牽引繩一端用卡扣固定在前端針梁框橫梁耳環(huán)上,按牽引關(guān)系逐個(gè)纏繞牽引滑輪和液壓馬達(dá)卷揚(yáng)機(jī),最后用卡扣將牽引繩末端固定在后端針梁框橫梁耳環(huán)上。牽引繩纏繞時(shí)應(yīng)使首尾端放松約3～5 m,留有一定的緩沖時(shí)間,避免緊張操作出現(xiàn)事故。

2.3.5頂模與邊模安裝

安裝順序?yàn)橄软斈：筮吥?均從后端依次向前安裝。

2.3.5.1頂模安裝

將平板附著式振搗器沿縱向呈梅花型1.70 m×2.50 m布置,安裝在頂模背面。拆除針梁前端的枕木,操縱針梁后退至盡頭,墊實(shí)前后支座,操縱頂升油缸頂升,當(dāng)?shù)啄ｋx開工字鋼支架5～10cm時(shí),安裝前后支座防倒千斤,然后操縱針梁框后退至盡頭，騰出安裝空間。汽吊分別吊運(yùn)后頂模左右單元塊至安裝位置，天錨導(dǎo)鏈接替汽吊將后頂模提升到安裝高度以上。汽吊退回原處,針梁框前移至頂模安裝位置,天錨導(dǎo)鏈將后頂模安裝在上部臺架長短立柱上,螺栓聯(lián)接頂模左右單元塊,用鋼絲繩和導(dǎo)鏈調(diào)整頂模弦長及弦高。如法炮制,依次安裝其它單元頂模,各單元頂模間用螺栓聯(lián)接,調(diào)整其合縫≤1mm、錯(cuò)臺≤1mm,最后緊固全部螺栓。

2.3.5.2邊模安裝

針梁后退至盡頭,騰出安裝空間。汽吊將后邊模吊運(yùn)至安裝方位下,天錨導(dǎo)鏈接替汽吊將邊模提升到安裝高度以上。汽吊退回原處,針梁框前移至后邊模安裝位置,對齊邊頂模鉸接孔垂直位置,一導(dǎo)鏈掛在頂模上,吊住邊模中下部位,與天錨導(dǎo)鏈配合調(diào)正鉸接孔,安裝鉸軸并插開口銷。如法炮制,依次安裝其它單元邊模,各單元邊模間用螺栓聯(lián)接,調(diào)整其合縫≤1mm、錯(cuò)臺≤1mm,最后緊固全部螺栓。

2.3.5.3邊頂拱液壓操縱系統(tǒng)安裝

同針梁液壓操縱系統(tǒng)。

2.3.6臺車交通設(shè)施安裝

自制并安裝各層交通梯,馬道板鋪設(shè)各層工作平臺和走道。交通問題解決了,不但安全有保障,而且提高了物流速度,便于各項(xiàng)安裝工作全面展開,也為混凝土襯砌施工帶來便利。

照明和動力等控制線路配電柜安裝，邊模支撐千斤頂及限位千斤頂、底?？v梁前后端抗浮千斤頂安裝。為防止發(fā)生共振,頂模附著式平板振搗器應(yīng)實(shí)行單機(jī)控制。

2.3.7鋼模整體連接加固

緊固所有鋼模連接縫處螺栓,焊死螺母；環(huán)向筋板、縱向筋板和鋼模表面連接縫全部間斷焊接,鋼模外表面連接縫用砂輪機(jī)磨平。

3　鋼模臺車調(diào)壓井下拆卸

3.1拆卸工藝流程

①邊模→②頂?！垡簤合到y(tǒng)與抗浮平臺→④上部臺架→⑤前后支座、針梁框及針梁→⑥底模。

3.2拆卸步驟及方法

3.2.1邊模拆卸

邊模處在脫模狀態(tài),割槍割開中心單元邊模連接縫及螺栓。鎖定后4個(gè)單元邊模油缸節(jié)流閥,操縱換向閥撐開前4個(gè)單元邊模,在其兩端環(huán)向筋板上方焊接吊耳,鋼絲繩穿扣吊耳起吊,待鋼絲繩承重后停吊,拆卸鉸軸,拆除脫模油缸、懸臂梁,然后從調(diào)壓井吊出。

3.2.2頂模拆卸

用割槍割開頂模全部連接螺栓，吊繩吊住單元構(gòu)件的兩端絞孔。拆除與長短立柱連接螺栓,然后從調(diào)壓井吊出。

3.2.3液壓系統(tǒng)與抗浮平臺拆卸

液壓操作平臺拆除→拆除牽引系統(tǒng)鋼絲繩和液壓系統(tǒng)油路,吊繩吊住操作平臺四角,拆除與針梁框上橫梁連接螺栓,整體吊出?？垢∑脚_拆除同上。

3.2.4上部臺架拆卸

拆除長短立柱、短橫梁后吊出。用繩索系著針梁框上橫梁兩端,并纏繞在縱梁上,拆除與縱梁連接螺栓后,慢松繩索暫放在針梁上。吊繩吊住縱梁兩端,拆除其連接后吊出調(diào)壓井。同樣吊出針梁框上橫梁。

3.2.5針梁框和針梁及前后支座拆卸

拆除針梁框間的連接梁及與底縱梁的連接螺栓,逐個(gè)將針梁框吊出；吊繩吊住針梁四角并預(yù)緊,拆除針梁與前后支座連接螺栓,分別整體吊出。

3.2.6底模拆卸

吊繩吊住底縱梁（或邊縱梁）兩端,拆除其連接后吊出；用割槍將連接底模螺栓割除后分別吊出。

4　結(jié)論

鋼模臺車洞內(nèi)安裝：初始倉號定位準(zhǔn)確，但空間狹小，工作難度大，須輕型吊車配合天錨倒鏈、千斤頂才能安裝。

鋼模臺車洞內(nèi)拆卸：全部采用螺栓連接，構(gòu)件免受切割損壞，可重復(fù)使用或回收改造利用。

鋼模臺車安裝與拆卸的方法及步驟是從實(shí)際操作中總結(jié)出來的,若能對其他類型鋼模臺車安裝與拆卸產(chǎn)生拋磚引玉的借鑒作用,將是文章闡述的宗旨。

（責(zé)任編輯：劉長垠）

收稿日期：2016-01-02

中圖分類號：TV554

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1673-8853（2016）03-0062-02