全斷面針梁式鋼模臺車在梨園水電站泄洪沖沙洞有壓段混凝土襯砌施工中的應用

引言：針對云南梨園水電站泄洪沖沙洞有壓段混凝土襯砌洞段長，施工難度大，進度和質量要求高的特點，工程采用全斷面針梁式鋼模臺車進行混凝土襯砌。通過全斷面鋼模臺車在隧洞混凝土襯砌中的應用，介紹了鋼模臺車的性能，討論了鋼模臺車各道施工工序和操作方式，提出了造作過程中對遇到的問題的解決方法和防治措施，從而提高臺車的施工效率，保證施工質量。

1.工程概述

梨園水電站工程屬一等大（1）型工程，主要永久性水工建筑物為1級建筑物。工程以發電為主，兼顧防洪、旅游等綜合利用的水利水電樞紐工程。樞紐建筑物主要由面板堆石壩、右岸溢流道及消力池、左岸引水發電系統及岸邊主副廠房、左岸泄洪沖沙洞等組成。水庫庫容為7.27×108m3，電站裝機容量2400MW（4×600MW）。

本標有壓隧洞線路為直線，開挖斷面為圓形斷面，半徑為6.0m，鋼筋混凝土襯砌，其斷面面積為27.143m2，鋼筋混凝土襯砌厚度為80cm。采用全斷面針梁式鋼模臺車進行混凝土襯砌隧洞洞身總長1182.727m，全圓襯砌斷面。本標采用一套襯砌臺車，臺車為自行式，安裝在臺車上的卷揚機使鋼模和針梁作相對運動，臺車便可向前運動，一個循環工作長度為12m。

2.臺車的構造及原理

（1）臺車主要由模板、針梁總成、梁框總成、水平和垂直對中調整機構、卷揚牽引機構、抗浮裝置、行走機構、液壓系統、電氣系統等組成。

模板總成全長12m，共8組，每組長1.5m，由頂模、左邊模、右邊模三大塊組成，模板間用螺栓連接；針梁總成總長27m，為裝配式桁架組合結構，它是鋼模臺車的受力支撐平臺和臺車行走的軌道；梁框總成的下部與底模用螺栓連接，構成一個門框式構架，框架上均為安裝邊摸、頂模伸縮油缸的支撐面；水平和垂直對中調整機構安裝在針梁下面的前后底座上，前后底座上各安裝有2個豎向油缸與針梁連接，豎向油缸的伸縮可使針梁上升和下降，以便模板垂直方向的對中調整。前、后底座上各安裝有1個水平油缸，利用其左、右移動調整模板中心線與隧道中心線相吻合。左、右各有兩個側向油缸，用于脫模和張模。其它附屬結構包括機械螺旋千斤頂系統、工作平臺、樓梯等。

（2）安裝在針梁上的卷揚機的鋼絲繩繞過針梁端部和梁框上的滑輪固定在針梁兩端，針梁和模板互為支點相對運動而使臺車產生相對運動前進后退。利用臺車上安裝的兩組油缸，完成立模、拆模工作。在底模的對應位置上安裝螺旋千斤頂，油缸伸出，鋼模定位后，旋緊螺旋千斤頂，并減輕底模油缸載荷。脫模時，底座豎向油缸向上頂，使整個臺車向上運動。底模便與混凝土脫離。

（3）臺車的洞內安裝及調試

由于洞內空間的限制，臺車在洞內安裝無法直接使用吊車，只能采用在洞頂打設錨桿、掛手拉葫蘆吊裝的方法進行，單根錨桿承重不小于最重單塊構件重量的2倍。根據實際情況，安裝順序為：針梁系統、卷揚系統、卷揚系統、頂模、左邊模、右邊摸、底模、液壓系統。

安裝完成后，準備好行走部分的潤滑，在液壓油箱加滿油后進行調試，做好臺車的行走、合模、脫模，對臺車的軸線進行校核。

3.混凝土襯砌

（1）在詳細檢查有關混凝土澆筑的準備工作后，在基巖面上澆混凝土前，先均勻鋪上2～3cm水泥砂漿，一次鋪設的砂漿面應與混凝土澆筑強度相適應。

開始澆筑后，控制混凝土澆筑速度，要注意兩側邊墻的混凝土澆筑高度須保持一致。底部混凝土澆筑在滿足混凝土入倉強度時一律采用平澆法，泵送入倉，對稱均勻下料，人工平倉振搗，入倉混凝土應隨澆、隨平倉、隨振搗，對稱分層勻速上升，兩側混凝土面高差控制在50cm以內。嚴禁因為一側澆筑過高而產生巨大的側向壓力，引起臺車的整個變形失效。

（2）混凝土襯砌的主要技術措施

①臺車就位后應檢查鋼模的情況，檢查鋼模與前一塊已澆筑好的混凝土的結合情況，通過臺車中間的滑輪校核鋼模中心的位置，若鋼模中心位置有偏差，可采用中油缸及上下液壓系統調整。臺車軸線位置校核完畢，將抗浮千斤頂旋緊。

②鋼模臺車混凝土澆筑采用泵送入倉，混凝土塌落度控制在16～18cm范圍內?；炷劣苫炷帘盟偷綕仓谌雮}，兩側交叉入倉，頂拱利用頂部2個澆筑窗依次后退澆筑。

③模板上設置附著式振搗器，一般情況下可以通過附著式振搗器對混凝土進行振搗，對于底部較大面積的混凝土，施工人員可以通過打開臺車模板上的檢查口用插入式振搗棒進行振搗作業。

④鋼筋利用自制18#工字鋼焊接的鋼筋臺車上進行鋼筋綁扎作業。

⑤堵頭模板采用2cm木板，用壓緊角鋼或鋼筋將之固定在模板弧板上。

⑥混凝土澆筑結束6h后，鋼模可以脫模。脫模完成后立即進行砼的氣泡、麻面等缺陷修補，對模板進行清理，涂刷脫模劑，拆堵頭模板。待下一倉鋼筋驗收合格滑移到下一個倉位。灑水養護已澆筑的混凝土，養護天數不少于96d。

4.混凝土襯砌工作中的主要注意事項

（1）臺車操作過程中的主要注意事項

①每個工作循環后要檢查各部位螺栓、銷子的松緊狀態，對各種連接件進行檢查緊固。

②臺車行走時，檢查針梁模板間有無混凝土塊、電線等障礙物。

③液壓系統應無滲、漏油現象，液壓油要清潔，工作時隨時觀察壓力的波動情況。

④每次移動后，必須將臺車調整到左右平衡，針梁水平，中線在一條直線上。

（2）混凝土澆筑過程中的主要注意事項

①混凝土一定要保持連續澆筑，避免超過混凝土終凝時間的中斷而形成冷縫，及時抽排水。

②必須對稱澆筑，同一水平上的入倉窗口間隔不大于5m，兩側混凝土高差不大于50cm，以防止左右不平衡而形成臺車的偏移或轉動。底拱的混凝土澆筑速度不宜過快，避免在一個倉口長時間澆筑，防止臺車的整體和一端上浮，待混凝土澆筑高度到達腰線以上時，可適當加快澆筑速度。

③附著式振搗器同時開啟的數量不宜過多，防止震動過大造成各連接之間松動。在震動時，由專人看守木模封堵部位并及時堵縫，以避免漏漿過多或造成爆模事故。

④嚴格控制混凝土骨料的最大粒徑，防止混凝土在泵管內出現堵塞現象。嚴格控制混凝土塌落度。防止澆筑高差過大造成骨料分離。

5.結語

通過梨園泄洪沖沙洞有壓隧洞針梁臺車的應用，混凝土襯砌取得了良好效果，表面光滑，洞形曲線圓滑。施工進度快速、安全，節省人力。與其它混凝土澆筑設備相比具有優勢和劣勢，在隧洞混凝土施工中，要結合實際情況進行選擇。

作者簡介

于寶年（1974-），男，吉林口前人，助理工程師，梨園項目部生產副經理，從事水利水電工程施工管理技術與管理工作。

白賀（1986-），男，吉林德惠人，助理工程師，從事水利水電工程施工管理技術與管理工作。

（作者單位：中國水利水電第一工程局有限公司）