移動(dòng)式簡(jiǎn)易臺(tái)車在特小斷面隧洞施工中的應(yīng)用

（中鐵十二局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024）

1 工程概況

貴州夾巖水利樞紐及黔西北供水工程金沙分干渠標(biāo)段位于貴州省畢節(jié)市金沙縣境內(nèi)，總體為西北向東南方向展布，渠線總長35.033 km，落差47.468 m，綜合水力坡降1.32‰。該標(biāo)段共布置隧洞9座，全長6.939 km，均為城門洞型，襯砌斷面尺寸由2 m×2.527 m（寬×高，下同）漸變至1.6 m×2.062 m。灣子隧洞全長528 m（其中Ⅲ類圍巖335 m，Ⅳ類圍巖54m，Ⅴ類圍巖139m），開挖斷面尺寸2.4m×2.76 m，襯砌斷面1.6 m×2.062 m，襯砌后斷面面積3.02 m2，屬特小斷面隧洞。Ⅳ、Ⅴ類圍巖采用C25鋼筋混凝土全斷面襯砌，厚度30 cm；Ⅲ類圍巖底板及邊墻采用C25鋼筋混凝土襯砌，厚度30 cm；拱頂采用系統(tǒng)錨桿+網(wǎng)噴作為永久支護(hù)。隧洞進(jìn)出口段與倒虹管通過過渡段銜接，底板縱坡1‰。

2 隧洞混凝土襯砌施工

隧洞采用城門洞型，邊墻高度1.67 m，設(shè)計(jì)水位高度1.39 m，加大水位高度1.64 m。根據(jù)圍巖類別變化、溫度變化、混凝土干縮和膨脹等產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)混凝土襯砌的不利影響，隧洞襯砌分倉原則為以6 m一倉，不足6 m處單獨(dú)作為一倉設(shè)置伸縮縫、安裝橡膠止水條。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖及溶洞段、漸變段單獨(dú)分倉，圍巖變化處設(shè)置伸縮縫、安裝橡膠止水帶。全斷面襯砌每延米方量2.36 m3，Ⅲ類圍巖襯砌每延米方量1.66 m3，洞內(nèi)空間狹小，每倉方量小，現(xiàn)場(chǎng)采用由隧洞出口至進(jìn)口的順序，按照伸縮縫逐段進(jìn)行混凝土澆筑。先澆筑底板，底板澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度要求后再進(jìn)行邊墻澆筑，最后進(jìn)行拱頂澆筑?；炷潦┕げ捎脭嚢枵炯袛嚢瑁⌒凸捃囘\(yùn)輸，地泵入模，人工振搗。

3 簡(jiǎn)易襯砌臺(tái)車的應(yīng)用

3.1 結(jié)構(gòu)及原理

該工程采用的簡(jiǎn)易臺(tái)車參照針梁式臺(tái)車設(shè)計(jì)建造［1］，由面板、支撐系統(tǒng)、升降系統(tǒng)和移動(dòng)系統(tǒng)組成，臺(tái)車全長6 m，整體重量約4 t，造價(jià)約6萬元。臺(tái)車結(jié)構(gòu)詳見圖1。

（1）底板及邊墻模板。采用標(biāo)準(zhǔn)平模進(jìn)行拼裝，拱頂臺(tái)車全長6 m，采用5 mm鋼板、I12工字鋼、［10槽鋼、千斤頂、行走車輪加工而成。拱頂布設(shè)2個(gè)ф110鋼套筒，為澆筑混凝土沖天管。臺(tái)車凈高1.37 m，凈寬0.68 m，滿足施工人員通行要求。

（2）支撐系統(tǒng)。由I12工字鋼梯形焊接固定，間距1.5 m，頂模拱架采用雙排工字鋼縱向支撐。鋼模支撐系統(tǒng)采用可調(diào)節(jié)絲桿用于調(diào)整拱頂模板的定位、支撐和拆模工作。

圖1 灣子隧洞臺(tái)車結(jié)構(gòu)示意（單位：cm）

（3）升降系統(tǒng)。采用4個(gè)32 t千斤頂同時(shí)升降，完成后即可對(duì)模板進(jìn)行拆除，使其脫離混凝土模板表面。

（4）行走系統(tǒng)。在已澆筑的底板混凝土頂面靠近矮邊墻20 m處鋪設(shè)兩排［10槽鋼軌道，其上行走直徑30 cm嵌入式鋼制車輪，采用人工推移行走。臺(tái)車行走時(shí)，拆除兩側(cè)矮邊墻模板，松動(dòng)可調(diào)節(jié)絲桿，降低千斤頂高度使其脫離拱頂模板。

3.2 安裝及運(yùn)行

完成簡(jiǎn)易臺(tái)車（見圖2）的加工和拼裝后，用平板車將其運(yùn)至隧洞洞口，洞口鋪設(shè)槽鋼作為行車軌道，推進(jìn)至隧洞內(nèi)。

臺(tái)車就位前，底板必須超前3個(gè)沉降縫，邊墻必須超前兩個(gè)沉降縫，以保證隧洞臺(tái)車的順利就位及流水作業(yè)的正常展開。隧洞內(nèi)臺(tái)車行走槽鋼兩側(cè)與矮邊墻之間采用5 cm×10 cm方木進(jìn)行固定，確保臺(tái)車行走穩(wěn)定，使臺(tái)車軸線與隧洞中心線重合，每次鋪設(shè)15 m槽鋼循環(huán)行走。

臺(tái)車行走至隧洞襯砌段后，進(jìn)行就位。調(diào)整好臺(tái)車軸線，沿軸線方向在槽鋼上用木楔子固定，升降千斤頂使拱頂模板達(dá)到設(shè)計(jì)斷面，測(cè)量檢查定位偏差，確保其在允許范圍內(nèi)；調(diào)節(jié)絲桿使兩側(cè)鋼模板緊貼邊墻混凝土面，鋼模與邊墻混凝土面粘貼1層雙面膠條，確保拱頂澆筑混凝土不漏漿。

臺(tái)車就位后，第一次澆筑拱頂模板。兩側(cè)堵頭采用竹膠板后背方木進(jìn)行加固，不規(guī)則部分采用方木封堵，襯砌端頭設(shè)環(huán)形橡膠止水帶或橡膠止水條，后續(xù)澆筑僅需封堵一個(gè)端頭。

3.3 混凝土入倉和振搗

襯砌混凝土由JC-50型強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和，用定制的混凝土罐車裝運(yùn)（2 m3/車），運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)后，由地泵入模，人工振搗。臺(tái)車澆筑混凝土分為底板矮邊墻澆筑、邊墻澆筑和頂拱澆筑3個(gè)部分。底板澆筑直接入倉，插入式振搗器振搗。邊墻澆筑由邊墻頂部接軟管入倉，左右側(cè)交錯(cuò)均勻澆筑，兩側(cè)混凝土高差不大于0.5 m，插入式振搗器振搗。拱頂澆筑由泵管接入沖天管入料，沖天管管口到巖壁的距離應(yīng)控制在20～30 cm；澆筑時(shí)觀察混凝土注入情況，澆滿時(shí)，立即停止泵送并封堵沖天管倉口，防止頂模局部受壓過大，造成模板變形?；炷寥雮}由下游向上游進(jìn)行，混凝土初凝后、終凝前取出沖天管。沖天管結(jié)構(gòu)見圖3。

圖2 灣子隧洞二襯臺(tái)車結(jié)構(gòu)示意（單位：cm）

圖3 沖天管結(jié)構(gòu)示意

3.4 脫模及養(yǎng)護(hù)

臺(tái)車脫模須待混凝土凝固并達(dá)到自穩(wěn)強(qiáng)度后進(jìn)行。脫模時(shí)，面板上應(yīng)無粘貼混凝土跡象，露出的新鮮混凝土表面光潔，否則不可脫模。脫模后采用西卡養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，臺(tái)車每運(yùn)行3次必須進(jìn)行一次面板表面除垢、刷脫模劑工作。

采用HD-40地泵，每2 d澆筑一次底板、邊墻、拱頂，平均單口每月澆筑90 m襯砌。由于隧洞斷面小，每次澆筑混凝土方量小，地泵與混凝土倉位距離不易過長。

4 結(jié)語

結(jié)合灣子隧洞施工實(shí)例，對(duì)特小斷面隧洞襯砌施工效率進(jìn)行了研究。由于隧洞斷面小，混凝土運(yùn)輸重車必須倒車行駛，空車開出，平均每趟往返時(shí)間1 h，因此每倉拱頂襯砌時(shí)間超過2.5 h。為提高施工效率，采取調(diào)整配合比，添加緩凝劑延緩混凝土初凝時(shí)間，確保施工質(zhì)量；合理安排工序，加強(qiáng)勞動(dòng)力組織，加快臺(tái)車移動(dòng)及各工序進(jìn)度，提高襯砌循環(huán)率。提高混凝土運(yùn)輸能力是襯砌快速施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，合理資源配置和嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)管理是保障，因此特小斷面隧洞（洞長小于1 000 m）采用從獨(dú)頭循環(huán)襯砌方法進(jìn)行施工；長度大于1 000 m的隧洞，采用從中間向兩頭對(duì)稱循環(huán)襯砌方法進(jìn)行施工，經(jīng)濟(jì)合理、質(zhì)量和進(jìn)度均可得到保障。為取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，施工過程中應(yīng)因地制宜、合理統(tǒng)籌安排、精心組織。該方法可供同類小斷面、特小斷面、長距離無支洞的隧洞襯砌參考應(yīng)用。