劉小華
摘要:隧道模板工程屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程,隧道二次襯砌采用模板臺車施工,襯砌施工臺車拼裝、使用及拆除過程中將存在相關諸多風險;因此隧道施工中必須做好二次襯砌模板臺車相關施工工作。
關鍵詞:隧道施工;二次襯砌;模板臺車;施工技術
一、襯砌模板臺車構成體系
襯砌臺車由模板總成、托架總成、平移機構、門架總成、主從行走機構、側向液壓油缸、側向支承千斤、托架支承千斤、門架支承千斤等組成。
1、模板組成:模板由12塊頂模、12塊側模以及12塊小邊模構成橫斷面,頂模與頂模之間 通過螺栓聯成整體,側模與頂模、側模與小邊模通過鉸耳軸聯接。每節模板做成1.5/1.6米寬,由多節組合而成,模板之間皆由螺栓聯接。
2、托架總成:托架主要承受澆鑄時上部混凝土及模板的自重,它上承模板,下部通過液壓油缸和支承千斤傳力于門架。托架由兩根縱梁、兩根邊橫梁、多根中橫梁及立柱組成。縱梁由鋼板焊接成工字形截面;邊橫梁及多根中橫梁由工字鋼制造;立柱由工字鋼制造。
3、平移機構:一臺液壓臺車,平移機構前后各一套,它支承在門架邊橫梁上。水平方向上的油缸(GE100/50─300)與托架縱梁鉸接相連,通過油缸的收縮來調整模板的襯砌中心與隧道中心是否對中,左右可調行程為100mm。
4、門架總成:門架是整個臺車的主要承重構件,它由橫梁、立柱及縱梁通過螺栓聯接而成,各橫梁及立柱間通過聯接梁及斜拉桿聯接。液壓臺車的主要結構由鋼板焊接,整個門架保證 有足夠的強度,剛度和穩定性。
5、主從行走機構:液壓臺車主從行走機構各兩套,它們鉸接在內伸縮套上。主行走機構由Y型電機驅動一級齒輪減速后,再通過兩級鏈條減速,其行走速度為5m/min,行走輪直徑為φ340mm;
6、升降液壓油缸:底縱梁兩端用外套固定的的垂直方向為升降液壓油缸(GE200/100─300),它上面與兩端立柱的牛腿螺栓連接,下面支撐在內伸縮套上端通過油缸的收縮來調整模板的 豎向定位及脫模,其調整行程為300mm。
7、側向液壓油缸:側向液壓油缸主要是為邊模板脫模,同時起著支承模板的作用,側向油缸(GE90/45─350),根據襯砌長度選用4個油缸,其調整行程為350mm。
8、小角模液壓油缸:小角模液壓油缸主要是為小角模板立模、脫模,同時起著支承模板的作用,側向油缸(GE90/45─300),根據襯砌長度選用4個油缸,其調整行程為300mm。
9、側向螺旋千斤:安裝在門架上的螺旋千斤用來支承、調節模板位置,承受灌注混凝土時產生的壓力。螺桿直徑為65mm,其調整行程為250mm。考慮此臺車的特別性螺桿為單螺桿。
10、門架支承千斤:它聯接在門架底縱梁下面,臺車工作時,它頂在軌道面上,承受臺車和混凝土的重量,改善門架縱梁的受力條件,減小輪系的靜態所受壓力,保證臺車工作時門架的穩定。螺桿直徑為75mm,其調整行程為350mm。
二、襯砌模板臺車拼裝施工技術
1、鋪設軌道
按照臺車軌距要求鋪設軌道,軌道要求平直,無明顯三角坑,接頭無錯臺,前后、左右高差<5mm,中心線與隧道中心線重合,其誤差<15mm,臺車采用枕木支墊,枕木厚度為20cm,鋼軌采用43kg/m鋼軌(H=14cm)。
2、安裝行走輪架
采用25t汽車吊將主動輪架和從動輪架吊起,分別放在已鋪好的軌道上,并做臨時支撐。按照底縱梁中心線,調整前后輪架的距離,并利用對角線相等原理,調整輪架的正確方位,并墊平固定。
3、安裝底縱梁
將底縱梁吊至已擺好的輪架上,并用螺栓連接固定,加設臨時支撐,校核對角線有無變化,變化值在允許范圍內時,方可進行下一步安裝施工。
4、安裝門架系統
先在地面組裝門架單片總成,然后逐片吊裝于底縱梁相對位置,并采用螺栓臨時固定,必要可加設臨時斜撐防止門架傾覆。
門架安裝完成后,緊接著安裝各門架間所設的剪刀撐。利用全站儀或吊錘球的方式校核門架垂直度,調整到位后及時緊固各部件連接螺栓,使其形成一個完整的骨架體系。
先安裝頂升油缸等各部件,再采用吊車將橫梁吊裝于頂升油缸上,調整好中心距和對角線以后,加設臨時支撐,用螺栓緊固。
5、安裝拱部立柱、頂模板
按照圖紙位置采用吊車將立柱逐一吊至橫梁上方進行安裝并采用螺栓連接固定牢固。立柱安裝完成后即可開始安裝頂模,頂模安裝應從中間開始,向兩端延伸,這樣可減少累計誤差,安裝好中間第一塊頂模,經檢查弦長和弦高符合設計標準后,再安裝其它頂模,直至完成頂模安裝任務,安裝方法同門架系統橫梁安裝方法。為了臺車的穩定性,此時應將臺車上的各種斜撐和剪刀撐全部校核扭緊。
6、安裝邊模
頂模經檢查無誤后可以安裝邊模,安裝邊模時要對稱安裝,以防出現側向傾覆,在安裝前應先把邊模先運輸至拼裝地點,采用吊車逐塊吊裝。邊模安裝應注意調整模板接縫,確保接縫處無錯臺、表面平整度、幾何尺寸等符合設計及規范要求。
7、安裝液壓及電器系統
邊模安裝完成后,在門架立柱之間安裝液壓泵站,敷設油管、安裝油缸,液壓系統安裝時須嚴格按照臺車設計要求安裝。臺車整體組裝完成后在臺車兩側安裝配電箱及相關配套電器設施。
8、防空洞設施安裝
以上各部件安裝完成后,在襯砌模板臺車拱頂設置3組液位繼電器防空洞裝置,均勻布置于拱部,防空洞設施線路中間位置借助帶模注漿排氣口設置接出,兩端位置從端頭接出,并與固定線路連接,同時在下方設置防空洞專用報警裝置。
9、安裝附件及驗收
臺車大件安裝完畢后即進行欄桿、踏梯和工作平臺等附加的安裝,完畢后檢查所有緊固螺栓,進行空載試車,檢查電器液壓系統工作是否正常、各種動作是否靈活準確到位,如一切正常,再次檢查臺車斷面尺寸,自檢合格后,報監理驗收。
10、模板臺車拼裝注意事項
1、臺車安裝在洞外安裝,吊裝前應選擇便于進洞的安裝地段,安裝完后臺車軸線與隧道軸線夾角應不大于5度。
2、鋪設軌道:枕木和鋼軌必須合乎要求,鋪設后軌距誤差控制在±10mm以內;軌道與枕木必須用道釘固定,防止臺車行走時發生危險;枕木間距不得大于70㎝,以免鋼軌被壓斷。
吊裝:根據場地條件選擇適當噸位的吊車,主件吊裝用鋼絲繩不小于φ16。按先后順序組裝臺車,組裝中必須注意安全。
3、安裝質量的要求:因臺車在出廠前已進行過廠內拼裝、調試,故在現場應順利組裝。
4、模板外表面盡量避免使用氣割和電焊的方法影響質量,確有因運輸變形的情況應盡量校正,具體要求如下:
(1)全車所有螺栓必須齊全,且擰緊。
(2)所有模型板拱板連接處的定位銷窗口處的鉸銷、定位銷必須全部存在、并打緊,防止 在使用中產生錯臺。
(3)所有螺旋千斤頂必須在螺紋部分涂黃油,保證旋轉自由。
(4)電氣系統安裝必須是專業電工進行操作,確保安全操作。
(5)液壓系統試車后,要確保所有油缸動作自如,所有接頭處無漏洞現象。
(6)在安裝絲杠時,要保證縱向同一排絲杠轉向一致,以免操作時出現互鎖現象。
5、對工人進行安全教育,在安裝過程中,在頂模安裝好之前,臺車的整體性差,穩定性較差要求工人提高警惕,注意安全,嚴格按照安全規程操作。
6、統一指揮,協調工作,由于安裝過程中,需要人工與吊車密切配合,為防止出現配合上的失誤,設立一名專職指揮員,負責吊車司機與人工的協調工作。
7、組裝臺車模板一定要鎖緊所有螺栓,支好撐桿等確保安模板臺車的安全使用。
8、為保證臺車拼裝過程中人員的安全通行,在安裝上部模板及豎撐梁過程中,在臺車邊上安裝臨時人員通行爬梯,并按照安全防護要求設置防護欄桿,保證拼裝人員操作過程的安全。
9、為確保臺車拼裝過程主門架、頂模板及邊模的整體穩定,防止拼裝過程發生傾斜、傾覆,在拼裝過程中,首先采取對稱拼裝的方式進行主門架及模板安裝,同時采用鋼管、工字鋼對門架等構件進行臨時焊接,從而保證拼裝過程的安全。
三、結束語
市政隧道二襯砌模板臺車臺車拼裝、使用過程中將存在相關諸多風險;因此隧道施工中必須做好二次襯砌模板臺車拼裝工作,以保證市政隧道安全施工。