整體式模板臺車在水工隧洞襯砌中的應用

□李東苑（河南科光工程建設(shè)監(jiān)理有限公司）

整體式模板臺車在水工隧洞襯砌中的應用

□李東苑（河南科光工程建設(shè)監(jiān)理有限公司）

前坪水庫泄洪洞襯砌施工采用整體式模板臺車襯砌工藝，改變了傳統(tǒng)的支架模板混凝土澆筑工藝。整體式模板臺車采用組合式大型鋼模板，在工廠按照設(shè)計圖紙，經(jīng)受力安全分析后加工制作，現(xiàn)場組裝并驗收后使用，安全性高，混凝土外觀平整光潔。文章結(jié)合工程應用實例，對隧洞襯砌中模板臺車的使用經(jīng)驗進行總結(jié)，供相似工程參考。

整體式模板臺車；隧洞襯砌；應用

1 工程概況

前坪水庫位于河南省汝陽縣境內(nèi)，在汝陽縣城西南9 km，淮河流域沙潁河支流北汝河上游，控制流域面積1 325 km2，總庫容5.93億m3。前坪水庫是以防洪為主，結(jié)合灌溉、供水，兼顧發(fā)電的大型水庫，工程總投資44.60億元。水庫樞紐建筑由主壩、副壩、溢洪道、泄洪洞、輸水洞、電站等組成，泄洪洞布置在主壩左側(cè)，包括引渠段、控制段、消能工程段等部分。

2 現(xiàn)狀分析及思路

受施工場地影響，泄洪洞洞身段石方開挖須從下游向上游側(cè)單向洞挖，且施工出口單一、持續(xù)時間較長，為滿足施工節(jié)點工期需要，工程采用邊開挖邊襯砌的施工方式，在下游洞身全斷面進尺達到200 m時，從出口端向內(nèi)分段進行混凝土襯砌，開挖和襯砌同時進行施工。為滿足出渣車輛運輸及鋼模臺車軌道鋪設(shè)要求，同時避免運輸車輛對底板混凝土的碾壓破壞，泄洪洞襯砌分兩次澆筑成型，即先澆筑邊頂拱，后澆筑底板。

泄洪洞標準段邊墻及頂拱采用10.20 m的全液壓自行式襯砌鋼模臺車施工，漸變段內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架，頂拱采用異形鋼模板并與側(cè)墻一次澆筑成型，底板采用整體定型鋼模板。泄洪洞襯砌邊頂拱均采用泵送混凝土，底板采用三級配常態(tài)混凝土。

3 襯砌前的準備

3.1 鋼筋安裝

鋼筋網(wǎng)籠綁扎安裝時，按設(shè)計要求間距，在已錨固分布筋上均勻標記主筋的安裝位置，根據(jù)圖紙要求綁扎鋼筋和固定混凝土保護層墊塊。邊墻及頂拱鋼筋安裝在作業(yè)平臺上進行，鋼筋安裝作業(yè)平臺如圖1。

圖1 襯砌鋼筋安裝作業(yè)平臺草圖

3.2 灌漿管安裝

按照設(shè)計要求的直徑安裝固結(jié)灌漿鋼管，為防止管內(nèi)進漿，對灌漿管末端進行封堵，然后按施工圖要求的位置和方向進行安裝。

灌漿管安裝時，堵塞兩端管口，并使管口緊頂模板，以防混凝土進入并堵塞孔口。對已安裝的灌漿管，做好測量記錄，以便灌漿作業(yè)時能順利找到管口，避免對鋼筋和混凝土的破壞。

灌漿時，奇數(shù)排為一序孔，偶數(shù)排為二序孔。同序間灌漿時，先灌注低處孔，高處孔位作為排氣和排水孔。當高處孔排出濃漿后，將低處封堵，改從高處孔灌漿，以此類推，直至結(jié)束。灌漿結(jié)束時，對孔口返漿的灌漿孔采取閉漿待凝。灌漿孔灌漿完畢后，使用干硬性水泥砂漿將鉆孔封填密實，孔口壓抹平齊。

4 模板臺車安裝與使用

4.1 模板整體方案

洞身邊頂拱混凝土襯砌采用10.20 m長的整體鋼模臺車，其擋頭模板采用定型鋼模板，與鋼模臺車在同一廠家加工成型，現(xiàn)場安裝與鋼模臺車配合使用。漸變段及非標準段采用加工木模板，滿堂腳手架支撐。

墻角縱向模板采用組合鋼模板，在鋼筋穿過部位加設(shè)木條，木條按照底板鋼筋受力筋間距、直徑，提前鉆好孔，底板受力筋通過預留鉆孔穿出。底板模板采用定型鋼模板，在加工廠加工成型，現(xiàn)場安裝使用。

4.2 鋼模臺車軌道安裝

按后澆筑底板法設(shè)計運用鋼模臺車進行邊頂拱混凝土襯砌，安裝臺車前應對開挖成形洞底板進行整平，在模板臺車軌道位置澆筑混凝土找平層，并安裝臺車軌道。枕木規(guī)格200 mm×200 mm×500 mm，凈間距為300 mm，采用P43kg道軌。臺車軌道的安裝精度要求：高程誤差≤2 cm，軸線偏差≤3 cm。軌道安裝完成后，進行臺車車架安裝以及模板安裝與校整。

4.3 模板及臺車面板的清理

鋼摸臺車就位之前，施工人員要對模板進行清理。脫模后，施工人員沿著預留間距環(huán)向而站，對模板清理。同時，用高壓噴霧方法在臺車面板上均勻地噴灑一層薄薄的食用植物油。

為保證噴灑食用植物油后的板面不受污染和拆模后混凝土表面呈現(xiàn)青色，需要減少板面的灰塵吸附量。因此，要用灑水車對洞內(nèi)運輸進行灑水，進入作業(yè)面的模板臺車，端頭應盡快封堵，并關(guān)閉板面窗口。

4.4 鋼模臺車就位

為了調(diào)整襯砌標高，避免臺車前后端的高差，以及模板端面與門架端面不平行，模板與門架之間水平分力過大，造成模板與門架之間的支撐絲桿千斤錯位及千斤、油缸變形、損壞，采用設(shè)備自帶前后高差水平分力約束結(jié)構(gòu)或調(diào)整系統(tǒng)，保證安裝鋼模臺車時兩側(cè)行走軌道鋪設(shè)高差≤1%。

鋼模臺車沿軌道利用自行設(shè)備移動至待澆倉位，通過調(diào)節(jié)使模板與泄洪洞中心對齊，頂模到位，安裝并上緊手動螺旋千斤頂及撐桿。

安裝模板前，要對鋼模臺車進行校正。安裝模板后，要仔細檢查并調(diào)整鋼模臺車周邊與已澆筑混凝土搭結(jié)處的吻合程度，確保鋼模臺車周邊與已澆筑混凝土搭接嚴密，避免澆筑過程中出現(xiàn)漏漿或拆模后出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象。

為保證泄洪洞混凝土襯砌后的幾何尺寸，應充分考慮混凝土澆筑過程中模板脹模的影響。根據(jù)以往類似工程的施工經(jīng)驗，臺車安裝時預留2～3 cm的脹模量。

4.5 校模

鋼模臺車按測量點就位后，測量人員應及時校、驗模板，確信模板合格后方可安裝堵頭模板。由于控制側(cè)模的3個油缸運行速度可能與伸出長度不一致，造成模板中部發(fā)生變形。因此，要采取必要措施，確保兩側(cè)模板不發(fā)生變形。

4.6 擋頭模安裝

擋頭模板采用定型鋼模板，模板間粘貼雙面膠帶以保證模板縫嚴密，避免漏漿現(xiàn)象發(fā)生。安裝時用站筋和圍檁固定，并通過焊接在主筋上的拉筋定位與錨固。拉筋采用?12鋼筋，一端焊接在主筋或錨桿上，另一端焊接絲桿，通過擋頭模板上的鉆孔對擋頭模板固定（如圖2）。拉筋沿周圈布置兩排，排距約0.50 m，間距≤0.60 m。拉筋不夠長時可焊接一端帶彎鉤?12鋼筋作為連接筋，連接筋一端與拉筋焊接，焊縫長度≥12 cm。

圖2 擋頭模安裝示意圖

4.7 入倉澆筑

邊拱混凝土澆筑采用自下而上預留窗口泵送入倉，兩側(cè)須同時或交替進行下料入倉，混凝土鋪料厚度每層應在50 cm左右，并保持混凝土面均勻上升，混凝土振搗使用附著振搗器結(jié)合人工振搗捧。頂拱混凝土隨兩側(cè)邊墻混凝土上升節(jié)奏采用后退法同時泵送入倉澆筑，附著振搗器振搗。

4.8 脫模

當本段澆筑混凝土強度達到70%時或澆筑完成24 h后進行脫模作業(yè)。脫模時，先拆去兩側(cè)螺旋千斤頂及撐桿，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。至此，本段模板臺車襯砌作業(yè)施工完成，混凝土工程進入養(yǎng)護、灌漿等后續(xù)施工，模板臺車進入下一作業(yè)段施工循環(huán)過程。

5 結(jié)語

水工隧洞整體式模板臺車襯砌技術(shù)的應用，可使水工隧洞施工組織設(shè)計、施工工藝標準化，滿足特殊施工條件下水工隧洞石方開挖與襯砌作業(yè)間的設(shè)計優(yōu)化。使用整體式模板臺車，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性高，使混凝土外觀質(zhì)量得到保證，有效節(jié)省施工工期，提高了施工功效，一次性投入后，后期使用成本小，尤其適用于長大隧洞連續(xù)施工，符合綠色施工和節(jié)能環(huán)保要求。

［1］王樹林，王鵬.中部引黃輸水隧洞襯砌模板設(shè)計與應用研究［J］.東北水利水電，2013（5）.

［2］夏維學，張國平.鋼模臺車在不同隧洞斷面混凝土襯砌中的綜合利用［J］.四川水力發(fā)電，2010，29（S1）.

［3］王宗敏，王江.小斷面隧洞鋼模臺車襯砌施工技術(shù)［J］.水電與新能源，2014（10）.

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1673-8853（2017）03-0093-02

2016-12-30

編輯：劉長垠 韋詩佳

李東苑（1986-），男，經(jīng)濟師，主要從事工程建設(shè)監(jiān)理工作。