水庫(kù)防滲墻自行式液壓鋼模臺(tái)車施工技術(shù)

曾棟材

（廣東宏茂建設(shè)管理有限公司，廣東 廣州 510507）

水庫(kù)大壩作為水利工程的重要樞紐，可以起到攔截洪水、儲(chǔ)水蓄水的作用。然而由于大壩長(zhǎng)期浸在水中，難免受到水的侵蝕，一旦滲水情況超出規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則滲水極有可能引發(fā)大壩裂縫而產(chǎn)生管涌和流土等情況，如不提前做好防滲墻的加固工作，后果將不堪設(shè)想[1]。防滲墻通常分為壩基防滲墻與壩底防滲墻兩部分，這兩部分的澆筑施工工程量大、任務(wù)重，遇到工期緊張的情況不得不采取機(jī)器作業(yè)來(lái)彌補(bǔ)人力施工成本巨大的弊端[2]。自行式液壓鋼模臺(tái)車可變化設(shè)計(jì)，在水庫(kù)大壩的防滲墻澆筑工程中具有十分重要的作用，探討其在水庫(kù)防滲墻施工中的技術(shù)應(yīng)用具有較高的實(shí)用價(jià)值。

1 鋼模臺(tái)車

鋼模臺(tái)車作為模板臺(tái)車的一種，主要由頂模部分、邊模部分、架體模型幾個(gè)部分組成，通過(guò)設(shè)置軌道、軌道對(duì)接千斤頂、軌道邊界接觸處理、對(duì)地絲桿與地面的接觸，能夠?qū)崿F(xiàn)滑動(dòng)、支撐等功能，由于其具有方便、高效等特點(diǎn)，在我國(guó)建筑施工領(lǐng)域及運(yùn)輸領(lǐng)域始終扮演著重要的角色[3]。自行式液壓鋼模臺(tái)車常用于替代水庫(kù)大壩的人工立模、簡(jiǎn)易模板和支架，其整體設(shè)計(jì)為鋼模板與液壓油缸、脫立模，施工中借助絲桿千斤支撐，通過(guò)電動(dòng)減速機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)行走或運(yùn)用油缸步進(jìn)式自動(dòng)行走（如圖1），協(xié)助混凝輸送土泵車完成大壩防滲墻的灌注。水庫(kù)大壩防滲墻的澆筑工程量大，工期緊張，人工立模與簡(jiǎn)易模板、支架相較鋼模臺(tái)車這種機(jī)械作業(yè)耗時(shí)耗力，不僅無(wú)法做到成本節(jié)約，更難以保證最終施工質(zhì)量；而自行式液壓鋼模臺(tái)車的應(yīng)用不僅能大大提升防滲墻澆筑的施工效率，更能在一定程度上節(jié)約整體施工成本，且其改良設(shè)計(jì)與安裝能夠根據(jù)施工情況的不同做出相應(yīng)的調(diào)整，使機(jī)械作業(yè)更符合施工要求，例如去掉對(duì)孔拉絲處理，則防滲墻的防滲功能還會(huì)得到提高[4]。

圖1 鋼模臺(tái)車結(jié)構(gòu)圖

2 自行式液壓鋼模臺(tái)車的設(shè)計(jì)與組裝

2.1 設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

自行式液壓鋼模臺(tái)車在水庫(kù)大壩的防滲墻施工作業(yè)中要具備自動(dòng)立模、行走、脫模的功能，且保證符合襯砌表面高度光滑、襯砌速度快等要求，如此機(jī)械作業(yè)施工才能夠順利開(kāi)展。因而相關(guān)人員要根據(jù)施工情況計(jì)算所需鋼模臺(tái)車的數(shù)量，每輛鋼模臺(tái)車的高度、截面尺寸、行走速度和單面最大脫模量等參數(shù)，以確保鋼模臺(tái)車的設(shè)計(jì)和組裝符合施工要求。如在某水庫(kù)防滲墻澆筑工程中，施工方采用兩套10m的鋼板臺(tái)車搭配大型鋼結(jié)構(gòu)模板系統(tǒng)并配以組合式鋼結(jié)構(gòu)門(mén)架作為支撐，以保證鋼模臺(tái)車的支撐、承重功能；利用電動(dòng)機(jī)作驅(qū)動(dòng)令臺(tái)車在施工范圍內(nèi)得以隨時(shí)行走；而通過(guò)對(duì)液壓油缸與絲杠的調(diào)整，臺(tái)車實(shí)現(xiàn)了模板到位與快速脫模的效果，讓整個(gè)澆筑工程顯得更加穩(wěn)妥[5]。當(dāng)然，這種情況下施工方還可以增設(shè)一個(gè)2m簡(jiǎn)易模板臺(tái)車，通過(guò)應(yīng)用千斤頂與絲杠調(diào)整方法讓模板達(dá)到及時(shí)到位和脫模，調(diào)動(dòng)人力推動(dòng)其行走，以對(duì)兩套自動(dòng)式液壓鋼模臺(tái)車的施工進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充。在鋼模臺(tái)車的設(shè)計(jì)參數(shù)方面，現(xiàn)場(chǎng)施工、設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)施工需要作適當(dāng)?shù)囊?guī)范，如上文提到的工程中，自行式液壓鋼模臺(tái)車應(yīng)確定10000mm的澆筑長(zhǎng)度（每模），截面尺寸控制在4000mm×4000mm，通過(guò)將臺(tái)車行走速度限定到6m/min，使其單面的最大脫模量保持在150mm，水平調(diào)整量也停留在150mm。而為實(shí)現(xiàn)這一數(shù)據(jù)，混凝土澆筑流量就要設(shè)定在23L/min，這樣一來(lái)，系統(tǒng)工作壓力要保持16MPa，此時(shí)機(jī)器油缸調(diào)制最大行程，即水平油缸200mm、升降油缸300mm，軌道中心距設(shè)置在3450mm±10mm范圍。

2.2 組裝流程

鋼模臺(tái)車的構(gòu)件選擇是決定其組裝環(huán)節(jié)和后期應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵，對(duì)此，相關(guān)人員必須把關(guān)好模板、門(mén)架、升降系統(tǒng)、平移系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)與行走系統(tǒng)的構(gòu)建選擇與采購(gòu)，使組裝好的鋼模班車使用效果符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。首先模板要選取厚度達(dá)標(biāo)的鋼板，根據(jù)上文設(shè)計(jì)參數(shù)可選擇6mm厚鋼板搭配*10鋼槽的背肋，桁架采用*12與*16的槽鋼進(jìn)行拼組焊接。門(mén)架的橫梁、立柱、連接桿件和底縱梁采用螺栓、連接梁和拉桿連接，穩(wěn)固，更具穩(wěn)定性，但施工方要注意對(duì)橫梁與立柱采用300×300H型鋼，連接桿件采用*16工字鋼。鋼模臺(tái)車的安裝首先要鋪設(shè)好行走軌道這種基礎(chǔ)設(shè)施。施工單位一般利用混凝土找平地面，再將43kg左右的軌道直接鋪在找平后的混凝土面上，并配以錨筋打牢、固定，最后使軌道中心距離控制在3450mm上下。有了固定好的軌道，施工人員可以一步一步開(kāi)展鋼模臺(tái)車的組裝，其流程為安置行走系統(tǒng)-組裝底縱梁-組裝門(mén)架-組裝門(mén)架斜撐-門(mén)架整體組裝-裝上縱梁-安裝模板系統(tǒng)-安裝模板支撐系統(tǒng)-電氣布線。其中，模板支撐系統(tǒng)的安裝需要嚴(yán)格按照液壓布置設(shè)計(jì)圖來(lái)將液壓缸、液壓管和支撐絲杠放于其對(duì)應(yīng)位置；電氣布線也要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙布線，以確保機(jī)器正常作業(yè)。

3 自行式液壓鋼模臺(tái)車在水庫(kù)防滲墻施工的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用原理

自行式液壓鋼模臺(tái)車的升降系統(tǒng)由升降套、套芯與液壓缸組成，液壓泵站與多路閥門(mén)可以控制液壓缸運(yùn)轉(zhuǎn)并為臺(tái)車的升降動(dòng)作提供動(dòng)力。由液壓泵站、液壓缸、液壓管和多路閥門(mén)組成的液壓系統(tǒng)則通過(guò)為每個(gè)液壓缸配置操作手柄來(lái)輔助升降系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)車立模的準(zhǔn)確定位。平移系統(tǒng)作為臺(tái)車模板的合模、開(kāi)?？刂葡到y(tǒng)，主要由上縱梁、絲杠和平移油缸構(gòu)成，多路閥門(mén)上的平移油缸手柄可對(duì)平移系統(tǒng)進(jìn)行操縱，油缸的伸出與縮回足以帶動(dòng)上縱梁的里外移動(dòng)，從而完成合模、脫模過(guò)程。而鋼模臺(tái)車的支撐系統(tǒng)則是為避免油缸內(nèi)漏、形成跑模而存在的一個(gè)系統(tǒng)，由絲杠與油缸組成，其工作原理為油缸將模板調(diào)至最后位置時(shí)用絲杠將其頂住，如此可以有效減少甚至避免脫?，F(xiàn)象的發(fā)生。最后臺(tái)車的行走主要依靠行走系統(tǒng)，行走系統(tǒng)一般由兩個(gè)主動(dòng)行走機(jī)構(gòu)和兩個(gè)從動(dòng)行走機(jī)構(gòu)構(gòu)成，通過(guò)與門(mén)架底梁相連接帶動(dòng)整個(gè)臺(tái)車在軌道上移動(dòng)，讓臺(tái)車的合模與脫模工作開(kāi)展得更加靈活。

3.2 應(yīng)用流程

鋼模臺(tái)車應(yīng)用在水庫(kù)大壩的防滲墻施工中應(yīng)借助導(dǎo)墻與平臺(tái)展開(kāi)設(shè)立和運(yùn)行，這樣不但可以更快地實(shí)現(xiàn)澆筑工作，還能省下其余模板的焊接安裝。如將導(dǎo)墻作為混凝土澆筑的下部模板，每澆筑一段便可對(duì)導(dǎo)墻進(jìn)行拆除，可為工程省去很多重復(fù)作業(yè)和底部模板使用的后顧之憂。在臺(tái)車作業(yè)的過(guò)程中，操作人員應(yīng)依照移動(dòng)臺(tái)車至澆筑位置、立模、固定、調(diào)整澆筑狀態(tài)、核對(duì)模板尺寸、檢驗(yàn)?zāi)０迤秸?、澆筑的順序完成澆筑流程（如圖2）。每個(gè)環(huán)節(jié)按照規(guī)范操作則是先按下臺(tái)車的行走按鈕，讓臺(tái)車找準(zhǔn)分倉(cāng)澆筑位置；啟動(dòng)液壓電機(jī)，操縱平移手桿讓左右兩側(cè)模板調(diào)整至平衡位置，再操縱升降手桿讓模板達(dá)到工程設(shè)計(jì)高度，此時(shí)模板完成就位；此時(shí)關(guān)閉液壓泵電機(jī)，啟動(dòng)支撐系統(tǒng)，讓支撐絲杠支撐到頂并頂緊，保證不會(huì)因油缸內(nèi)漏而產(chǎn)生脫?，F(xiàn)象；將對(duì)地絲杠向軌道頂緊，令臺(tái)車保持最佳澆灌狀態(tài)；由現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)人員對(duì)他車的模板尺寸進(jìn)行校核，確保尺寸與設(shè)計(jì)相符，并對(duì)模板展開(kāi)拉線平整度檢驗(yàn)，確保達(dá)到澆筑條件，此時(shí)正式澆筑工作才可開(kāi)始。澆筑后面的脫模工作運(yùn)用鋼模臺(tái)車可分為如下幾個(gè)步驟：首先，拆掉側(cè)面的支撐絲杠、對(duì)地絲杠和兩邊的堵頭板；其次，再次啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，通過(guò)操縱換向閥門(mén)手柄控制側(cè)向油缸，讓臺(tái)車模板得以脫離襯砌面；再次，仍然是操作手動(dòng)換向閥門(mén)手柄，只是這次控制升降油缸為的是令臺(tái)車鋼模板面完全脫離；最后，待到臺(tái)車全部完成脫模后便可啟動(dòng)行走系統(tǒng)電機(jī)使它退出當(dāng)前澆筑位置，去到下一個(gè)分倉(cāng)澆筑位置，繼續(xù)重復(fù)之前的操作。

圖2 防滲墻施工中鋼模臺(tái)車的操作流程

4 注意細(xì)節(jié)

鋼模臺(tái)車在水庫(kù)大壩防滲墻工程中的作業(yè)還需要注意幾個(gè)細(xì)節(jié)要點(diǎn)，需要施工單位的相關(guān)操作人員和管理人員能夠?qū)@幾個(gè)要點(diǎn)持有清晰的認(rèn)識(shí)與掌握，否則機(jī)械作業(yè)的施工現(xiàn)場(chǎng)定然十分容易產(chǎn)生失誤，較大的失誤將會(huì)為整個(gè)大壩防滲墻的施工質(zhì)量帶來(lái)不利的影響。首先，鋼模臺(tái)車的兩端堵頭要采用木質(zhì)模板，但要用鋼管圍檁使其固定，并將提前購(gòu)置的多余布料窗口纏繞對(duì)漏縫進(jìn)行堵塞，且保證臺(tái)車前后混凝土高度差不超過(guò)600mm，左右混凝土高度差則不得超過(guò)500mm[6]。其次，相關(guān)人員要檢查臺(tái)車絲杠有無(wú)松動(dòng)，以防止?jié)仓^(guò)程中跑模，并檢查其有未全部上好潤(rùn)滑油，以避免脫模困難。最后，混凝土澆筑之后要讓其靜置一段時(shí)間以凝固，凝固不徹底會(huì)為脫模帶來(lái)很多麻煩。脫模和去到下一個(gè)分倉(cāng)過(guò)程要注意的幾點(diǎn)細(xì)節(jié)是：第一，油缸收縮和頂升過(guò)程必須分成幾次來(lái)進(jìn)行，忌一次性收縮強(qiáng)制脫模；第二，臺(tái)車脫模結(jié)束行走必須等待機(jī)器完全靜止以后才能換向，遇到軌道坡度較大，臺(tái)車無(wú)法很好控制剎車情況應(yīng)事先對(duì)坡面做撒細(xì)砂等減少打滑現(xiàn)象的處理，第三，整個(gè)機(jī)械作業(yè)也要注意操作規(guī)范，加強(qiáng)操作人員質(zhì)量、安全意識(shí)，并由監(jiān)管人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督指揮管理。

結(jié)束語(yǔ)

自行式液壓鋼模臺(tái)車作為水庫(kù)大壩防滲墻施工的絕佳機(jī)械設(shè)備，舍棄了傳統(tǒng)施工對(duì)拉絲孔的處理手段，提升了工程的防滲效果。只要施工前注意其施工基礎(chǔ)條件，如提前鋪設(shè)好基礎(chǔ)施工所需的軌道，利用好大壩導(dǎo)墻和平臺(tái)等，定能為水庫(kù)大壩防滲墻的混凝土澆筑帶來(lái)質(zhì)量保證。