大斷面硐室鋼模臺(tái)車混凝土襯砌施工技術(shù)應(yīng)用

張吉星

摘 要：煤礦井下大斷面硐室在錨網(wǎng)噴支護(hù)后進(jìn)行二次混凝土襯砌施工，但對(duì)于水泵房、主運(yùn)輸通道等斷面較大、跨度較長(zhǎng)的硐室，如果采用傳統(tǒng)的混凝土襯砌方式，就需要搭建腳手架和作業(yè)平臺(tái)，操作復(fù)雜且工期較長(zhǎng)，而使用鋼模臺(tái)車施工作業(yè)方便，混凝土襯砌結(jié)構(gòu)牢固。本文介紹了大斷面硐室混凝土襯砌常規(guī)施工方案，并且闡述了鋼模臺(tái)車澆筑、襯砌施工技術(shù)，旨在營(yíng)造安全的井下作業(yè)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：大斷面;硐室;鋼模臺(tái)車;襯砌

中圖分類號(hào)：TV544文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）17-0115-02

Application of Construction Technology of Concrete Lining of Steel Mould Trolley in Large Section Chamber

ZHANG Jixing

（Henan Jinyuan Construction Co.， Ltd.， Zhengzhou Coal Industry （Group） Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450042）

Abstract： The large-scale chamber in the underground of the coal mine is constructed with secondary concrete lining after being supported by bolting and meshing， however， for the chambers with large cross-sections and long spans， such as pump houses and main transportation passages， if the traditional concrete lining method is adopted， it is necessary to build scaffolding and working platforms， which are complicated to operate and have long construction periods， the use of steel mold trolley construction is convenient， and the concrete lining structure is firm. This paper introduced the conventional construction plan of large-section concrete lining of chamber， and explained the construction technology of steel mould trolley pouring and lining， aiming to create a safe underground working environment.

Keywords： large section;chamber;steel mold trolley;lining

礦山工程大斷面硐室（如井下主排水泵房、中央變電所等）一般在一次錨網(wǎng)噴支護(hù)后都要進(jìn)行二次混凝土襯砌施工。對(duì)于此類大斷面混凝土襯砌，常先采用組合模板進(jìn)行墻部混凝土施工，然后采用型鋼碹胎槽鋼模板進(jìn)行頂拱混凝土施工。但對(duì)于大硐室主排水泵房、主運(yùn)輸通道等大斷面硐室，該方法投入勞動(dòng)力多，材料消耗大，施工質(zhì)量控制困難，施工進(jìn)度也難以保證。采用鋼模臺(tái)車技術(shù)施工的大硐室二次襯砌混凝土表面平整光滑，工序操作簡(jiǎn)單，施工速度快，安全性高，用人少，經(jīng)濟(jì)效益好[1]。鋼模臺(tái)車是依靠自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度承載澆筑混凝土產(chǎn)生的荷載，優(yōu)化了施工工序，節(jié)省了大量腳手架管搭拆工作量，降低了模板加固的人工成本、材料成本及時(shí)間成本。澆筑的混凝土整體性好，質(zhì)量可靠，避免了小模板施工的模板拼縫、錯(cuò)臺(tái)、變形。

1 大斷面硐室混凝土襯砌常規(guī)施工方案

1.1 混凝土襯砌、澆筑技術(shù)

對(duì)于常規(guī)大斷面硐室混凝土襯砌來(lái)說(shuō)，邊墻施工需要搭設(shè)滿堂腳手架形成支撐體系和作業(yè)平臺(tái)，兩側(cè)邊墻用方木（或型鋼）做支撐，安裝型鋼模板。施工準(zhǔn)備工作量大，材料用量多，占直線工期時(shí)間長(zhǎng);邊墻較高時(shí)需要分層進(jìn)行澆筑，又增加了施工環(huán)節(jié)。頂拱施工需要在邊墻混凝土施工完成后再支立頂拱碹胎，增加了混凝土接茬。澆筑時(shí)，一般邊澆筑邊安裝模板和進(jìn)行封堵，施工干擾大。每循環(huán)澆筑前均需要重新放兩邊墻線，測(cè)量放線工作煩瑣，而且施工人員較多，場(chǎng)地狹小使得測(cè)量線點(diǎn)極易被破壞，對(duì)施工極為不利。

澆筑前，每一個(gè)施工程序都需要檢查驗(yàn)收和測(cè)量放線工作，施工準(zhǔn)備工作量大、功效低、工程質(zhì)量保證率低、工期大大延長(zhǎng);模板安裝工作人為因素很多，質(zhì)量保證率低。為保證施工連續(xù)性，提高功效，一般施工中需要有兩套相同澆筑段長(zhǎng)的模板及支撐體系，進(jìn)行倒模施工。

1.2 混凝土襯砌常規(guī)施工工序

混凝土襯砌常規(guī)施工工序如下：搭設(shè)支撐腳手架;綁扎邊墻鋼筋;安裝邊墻模板;澆筑邊墻混凝土;搭設(shè)頂拱平臺(tái);綁扎頂拱鋼筋;安裝頂拱碹胎;安裝頂拱模板;澆筑混凝土（邊澆筑邊封堵端模）;封拱澆筑（混凝土待強(qiáng)）;拆除頂拱碹胎;拆除頂拱模板;拆除工作平臺(tái)和腳手架;拆除邊墻模板骨架;拆除邊墻模板。

2 鋼模臺(tái)車澆筑施工技術(shù)

2.1 鋼模臺(tái)車施工特點(diǎn)

泵房圍巖條件較差，為保證及時(shí)形成永久支護(hù)，計(jì)劃混凝土澆筑工期2個(gè)月，如采用常規(guī)支模方法施工，工期滯后，需要投入大量人力和材料，才能保證工期。如果采用常規(guī)支模澆筑，正常情況下需要15個(gè)工序才能完成一個(gè)施工循環(huán)。采用鋼模臺(tái)車施工時(shí)，在正常澆筑前，首先澆筑兩側(cè)邊墻基礎(chǔ)作為施工導(dǎo)墻，測(cè)量放線簡(jiǎn)單，施工作業(yè)方便;施工中除首段施工導(dǎo)墻外，其余可與臺(tái)車施工平行作業(yè)，不占直線工期。每段澆筑前先鋪設(shè)臺(tái)車軌道，利用簡(jiǎn)易臺(tái)車完成鋼筋綁扎工作;然后將鋼模臺(tái)車移動(dòng)到位后進(jìn)行支撐固定，測(cè)量復(fù)核后即可進(jìn)行邊模封堵和混凝土澆筑準(zhǔn)備工作。

2.2 鋼模臺(tái)車施工工序

鋼模臺(tái)車施工工序?yàn)椋簻y(cè)量放線;施工兩側(cè)導(dǎo)墻;鋪設(shè)臺(tái)車軌道;鋼筋綁扎;臺(tái)車就位固定;混凝土澆筑;收模前移;一次循環(huán)結(jié)束。

3 鋼模臺(tái)車混凝土襯砌技術(shù)

3.1 大斷面硐室鋼模臺(tái)車襯砌優(yōu)點(diǎn)

鋼模臺(tái)車混凝土襯砌技術(shù)克服了煤礦井下大斷面硐室混凝土襯砌施工工期長(zhǎng)、工序煩瑣、施工難度大等問題，是一種操作簡(jiǎn)單、安全可靠的施工技術(shù)。采用該技術(shù)施工的井下大斷面混凝土襯砌工程，混凝土振搗密實(shí)，表面平整光潔，接茬嚴(yán)密，大斷面施工變形小，保證了混凝土施工質(zhì)量[2-3]。該項(xiàng)技術(shù)將各個(gè)設(shè)備科學(xué)合理地配套，優(yōu)化施工工藝，支模、拆模安全、簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)施工機(jī)械化，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，取得快速、高效、經(jīng)濟(jì)的施工效果。

鋼模臺(tái)車依靠自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度承載混凝土澆筑產(chǎn)生的荷載，優(yōu)化了施工工序，節(jié)省了大量腳手架管搭拆工作量，降低了模板加固的人工成本、材料成本及時(shí)間成本。澆筑的混凝土整體性好，質(zhì)量可靠，避免了小模板施工的模板拼縫、錯(cuò)臺(tái)、變形。

操作人員在臺(tái)車內(nèi)固定的平臺(tái)上作業(yè)，上部有臺(tái)車模板保護(hù)，四周有護(hù)欄，作業(yè)環(huán)境相對(duì)安全。臺(tái)車收模和支模采用千斤頂和螺旋絲杠控制，施工人員操作方便、輕巧，體力消耗少，用人少。測(cè)量控制方便、準(zhǔn)確，利用水平軌道準(zhǔn)確定位，測(cè)量放線簡(jiǎn)單，同時(shí)，利用已澆筑好的兩側(cè)導(dǎo)墻控制模板邊線，方便、快捷、準(zhǔn)確，節(jié)省時(shí)間。

3.2 鋼模臺(tái)車混凝土襯砌技術(shù)要點(diǎn)

煤礦井下大硐室混凝土采用整體鋼模臺(tái)車襯砌，鋼模臺(tái)車在井下一次性組裝到位，臺(tái)車下部通過行走機(jī)構(gòu)在牽引機(jī)構(gòu)的牽引下可以在鋪設(shè)的專用軌道上移動(dòng)。臺(tái)車的頂部模板和側(cè)面模板采用銷接連接，頂板模板通過螺旋千斤頂升、降，側(cè)面模板通過絲杠收、分。臺(tái)車的門機(jī)結(jié)構(gòu)是主受力構(gòu)件，支撐整個(gè)臺(tái)車自重及混凝土施工荷載，并通過支撐結(jié)構(gòu)傳遞到底板上。

臺(tái)車的頂部設(shè)計(jì)有專用混凝土輸送泵管接口，兩側(cè)開有進(jìn)料和混凝土振搗窗口，混凝土輸送采用煤礦專用防爆混凝土泵機(jī)。鋼模臺(tái)車的正頂部設(shè)計(jì)有2個(gè)混凝土專用封拱器，有效解決了鋼模臺(tái)車頂部混凝土的澆筑施工難題。與鋼模臺(tái)車配套使用的混凝土輸送泵機(jī)，采用煤礦專用防爆混凝土泵機(jī)。

4 結(jié)論

目前，鋼模臺(tái)車混凝土襯砌施工技術(shù)在水利水電、公路、鐵路隧道中得到廣泛應(yīng)用，鋼模臺(tái)車已經(jīng)是成熟的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)完善、質(zhì)量可靠、安全性高，模板在工廠加工，制作標(biāo)準(zhǔn)，裝配質(zhì)量好，現(xiàn)場(chǎng)安拆方便。受多種因素的影響，鋼模臺(tái)車混凝土襯砌施工技術(shù)在煤礦井下應(yīng)用非常少，此次采用鋼模臺(tái)車澆筑的主排水泵房外觀質(zhì)量好，接茬嚴(yán)密，成型美觀，施工速度快、安全性好，測(cè)量控制方便、準(zhǔn)確，得到了監(jiān)理和業(yè)主的一致好評(píng)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖湘輝，程創(chuàng)，尹麒麟，等.某鋼模臺(tái)車頂部支撐結(jié)構(gòu)多方案設(shè)計(jì)及比選[J].現(xiàn)代機(jī)械，2020（1）：79-84.

[2]柴國(guó)平.鋼模臺(tái)車在水利工程箱涵施工中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2019（21）：97-98.

[3]孫曉能.小灣水電工程洞室混凝土施工的一些技術(shù)創(chuàng)新[J].水力發(fā)電，2009（9）：61-63.