(中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司，河北 唐山 064000)

鋼模臺車是使用電機(jī)驅(qū)動臺車行走，使用螺旋千斤頂和液壓油缸將模板調(diào)整到位，并進(jìn)行隧道混凝土成型的施工機(jī)械。利用臺車的移位、模板的到位、混凝土的澆筑、收模、混凝土的養(yǎng)護(hù)來達(dá)到混凝土的澆筑施工。具有操作方便、可靠性高、隧洞成型面光滑、移動速度快等優(yōu)點。本文通過實例對引水隧洞混凝土襯砌中鋼模臺車的運用情況進(jìn)行分析。

1 工程簡介

某供水工程引水隧洞為有壓引水隧洞，使用單機(jī)單洞的方式進(jìn)行修建，隧洞斷面為圓形，對三條隧洞進(jìn)行平行布置，其中一號隧洞長度為487.32m，二號隧洞長度為452.50m，三號隧洞長度為404.30m，進(jìn)口平段的最小轉(zhuǎn)彎半徑為30m，最大轉(zhuǎn)彎半徑為82.40m，縱坡為0.31‰。洞身用混凝土襯砌，混凝土等級為C30W10F200。使用上、下鋼模臺車進(jìn)行隧洞的上半洞和下半洞襯砌施工。

2 鋼模臺車基本情況

2.1 鋼模臺車設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

a.襯砌的厚度。隧洞襯砌混凝土厚度通常為0.60m，有效的擴(kuò)挖距離為0.20m，在此基礎(chǔ)之上增加負(fù)荷作為鋼模臺車的基本設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到要求的有效澆筑段距離為12m。

b.鋼模臺車的形式。鋼模臺車可分為上模和下模兩種形式，沒有制動和動力體系，臺車運動的主要動力來自卷揚(yáng)機(jī)[1]。澆筑順序為：底部1m左右的混凝土使用底模臺車進(jìn)行澆筑，底?；炷翝仓瓿珊髮⑴_車拆除，接著進(jìn)行頂模臺車安裝，頂部混凝土澆筑。使用頂模臺車完成(見圖1)。

c.鋼模臺車的標(biāo)準(zhǔn)。整體臺車結(jié)構(gòu)要合理，整體剛度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求；鋼模進(jìn)行封口的窗戶數(shù)目和位置一定要符合要求，如果拆掉模具一定要密封嚴(yán)實，不能出現(xiàn)錯臺和漏漿情況。

圖1 臺車底模和頂模的橫斷面

2.2 鋼模臺車結(jié)構(gòu)特征

鋼模臺車是非標(biāo)大型機(jī)器，主要用于隧洞等混凝土襯砌，是一種專業(yè)的機(jī)械設(shè)備?；炷烈r砌時，使用鋼模臺車施工的速度比其他機(jī)械高出7倍左右，功能比較先進(jìn)，具有全液壓立模和脫模性能，可以使混凝土的整體受力和外部受力均衡，確?；炷烈r砌表面整齊、光滑，且襯砌速度較快，因此，在進(jìn)行隧洞混凝土襯砌時，通常采用鋼模臺車進(jìn)行澆筑。

巖灘水電站尾水隧洞擴(kuò)建施工時使用的鋼模臺車類型為邊頂拱式。在進(jìn)行施工時，隧洞寬度在15m左右，高度達(dá)到20m左右，兩邊為楔形模，為滿足實際施工要求，使用2輛獨立單元邊頂拱臺車。實際施工時，如果是直線段就將2輛臺車連起來組成9m的大型臺車進(jìn)行施工；在彎段施工時，使用1輛臺車，邊墻的實際長度為14m，頂模的弧長為17m，鋼模臺車可以使隧洞邊緣施工一次完成，使用液壓油缸和千斤頂輔助施工，電機(jī)帶動運行機(jī)構(gòu)來促使臺車運行，以此實現(xiàn)鋼模臺車的位移。混凝土澆筑完成后具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、操作便利、運行速度快、隧洞表面光滑等特點。

2.3 鋼模臺車加固要求

底部和兩側(cè)焊接拉筋加固下模臺車，外部使用鋼管支撐進(jìn)行加固，加固方法適用于鋼模定位支撐、抗浮脫力和混凝土澆筑的側(cè)壓力。臺車的自身重力作用于軌道上，新澆筑的混凝土側(cè)壓力和浮脫力主要作用于底部拉筋和外部鋼管支撐上，外部鋼管半徑在5cm左右，頂部有頂托和螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)和拆除。

2.4 鋼模臺車工作情況

該工程上、下模臺車都沒有制動和動力體系，一個標(biāo)準(zhǔn)段施工完成后，將螺桿和焊接拉筋松開，使用卷揚(yáng)機(jī)拉動臺車移動[2]。上模臺車只能是底部混凝土澆筑完成以后，拆除下模臺車，在已經(jīng)澆筑好的底部混凝土面上鋪槽鋼或者是預(yù)制鋼構(gòu)件構(gòu)成軌道通過卷揚(yáng)機(jī)來拖動，使其位置發(fā)生改變；下模臺車依靠隧洞兩邊的1m高角鋼鋪設(shè)軌道進(jìn)行位置移動(見圖2)。

圖2 臺車的走位示意圖

3 鋼模臺車的應(yīng)用

3.1 鋼模臺車襯砌施工順序

引水隧洞工程的施工順序為：先進(jìn)行底部混凝土施工，再進(jìn)行兩側(cè)和頂部混凝土施工，具體為：處理基礎(chǔ)面→軌道鋪設(shè)→取樣測量→鋪設(shè)鋼筋→安裝臺車→整合模具→組裝模板→實際驗收→澆筑混凝土→混凝土凝固→拆除臺車→保養(yǎng)→下一次施工。每個澆筑面的清理和鋪設(shè)軌道及安裝鋼筋都可以事先進(jìn)行，不在循環(huán)工作的范圍之內(nèi)。

3.2 安裝模板

隧洞入口到上彎洞口使用鋼模臺車，施工的順序為從里到外，鋼模臺車分為上、下模臺車兩個部分。鋼模臺車的總長度為12m，底部模板為6m，共包括兩節(jié)，頂部模板達(dá)到4m，所有節(jié)之間都可以進(jìn)行拆卸。下模臺車的運行軌道使用的是用于隧洞支撐的工字焊接槽鋼，軌道距離地面的有效距離為1m；上模臺車軌道使用的是隧洞底部澆筑好的混凝土路面，軌道使用的是預(yù)制構(gòu)件和枕木。在導(dǎo)流洞口對鋼模臺車進(jìn)行安裝，安裝完成以后使用卷揚(yáng)機(jī)運送到工作位置，鋼模臺車安裝和模架整合都使用的是自行式構(gòu)件，接著鋪設(shè)卷揚(yáng)機(jī)和人工工具。臺車安裝完成以后，使用頂部和兩側(cè)的液壓千斤頂將臺車的鋼模打造到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，簡單加固以后可以兩頭密封。

3.3 鋼筋施工

專門的鋼筋運輸臺車用于對底部鋼筋的運輸。該運輸臺車和底模臺車使用的是相同的軌道；上面的鋼筋運輸軌道使用的是頂部臺車運行軌道，制作兩部簡單的鋼筋臺車，分別用于運輸鋼筋和操作臺。以人工安裝鋼筋，具體的施工順序為從里到外，先安裝上模臺車，再安裝鋼筋臺車，最后安裝運輸鋼筋的臺車。放樣完成以后安裝鋼筋，具體使用的鋼筋要求要達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，同時要注意下面幾點要求：?鋼筋的節(jié)點依據(jù)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行捆綁，每一個澆筑單層上面一排的分布鋼筋要進(jìn)行焊接，在加工時會出現(xiàn)局部的誤差，此時圓弧鋼筋和分布鋼筋不容易捆綁到一起，在施工的現(xiàn)場要使用撬棍把圓弧鋼筋和分布鋼筋加緊再進(jìn)行焊接[3]；?直螺紋套筒技藝適合于環(huán)向受力鋼筋的焊接，底部鋼筋進(jìn)行施工的時候，鋼筋的兩端一定要制作成螺紋狀，還要加裝保護(hù)套，防止安裝或運輸時對鋼筋的兩端螺紋造成損害；?安裝的鋼筋要直且均勻分布，網(wǎng)面要平整，間距要控制在有效范圍之內(nèi)。

3.4 混凝土施工

采用泵送方法進(jìn)行隧洞混凝土施工。在隧洞入口水平彎處安置混凝土泵，底板混凝土施工時，底模上安裝8個附著式振動器，每塊模板的兩側(cè)都要安裝1個振動器，還要在每塊底模上鑿開1個振動孔洞，大小為40cm見方，泵送的混凝土具有很大的坍落度，施工過程中的水平施工縫形成平面。鍵槽為3m×1m×1m的方條，混凝土澆筑到分層的最高處，混凝土出現(xiàn)初凝時，進(jìn)行人工掩埋，兩側(cè)各留有4個人孔[4]?；炷翝仓饺丝赘叨鹊臅r候，把泵管拆除掉，使用事先準(zhǔn)備好的封堵設(shè)備進(jìn)行密封，接著把泵管安裝到事先留有的孔洞里，再進(jìn)行混凝土澆筑，頂部的模板下方安裝2個附著式振動器，這樣就可以確保頂部振搗結(jié)實。為防止混凝土施工時產(chǎn)生裂縫，在澆筑時，要保證原材料的充足，按照規(guī)范要求對混凝土面進(jìn)行處理，避免因為處理施工縫不正確產(chǎn)生混凝土裂縫；對有滲水的隧洞斷面，先使用PVC管和專用堵漏水泥對其進(jìn)行引流和封堵處理，然后將滲水導(dǎo)入盲溝，水從排水系統(tǒng)排到混凝土外面后，再進(jìn)行混凝土的澆筑施工；臺車在立模時，使用脫模劑對側(cè)模進(jìn)行均勻涂抹，在混凝土澆筑過程中，使用軟軸振動器插入大邊墻混凝土中，然后充分振搗，確保混凝土的密實性。

4 結(jié) 語

綜上所述，鋼模臺車由于具有良好的穩(wěn)定性，拆裝方便，在隧洞混凝土襯砌施工中運用，不但可有效改善混凝土襯砌施工的作業(yè)條件，降低施工干擾及施工人員的勞動量，提升施工效率，而且可有效保證隧洞混凝土的施工質(zhì)量。該工程混凝土襯砌量大、施工工期短，使用鋼模臺車進(jìn)行施工達(dá)到了較為理想的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

[1] 陸金榮,姚旭春,殷宇峰.鋼模臺車在排沙洞混凝土襯砌施工中的運用[J].西部探礦工程,2002(S1)：24-25.

[2] 李宗禮,楊賢遠(yuǎn),康國璽.鋼模臺車在沙漠區(qū)暗渠施工中的應(yīng)用研究(Ⅱ)[J]. 中國農(nóng)村水利水電，2005(3)：34-35.

[3] 周定勇.全斷面混凝土襯砌鋼模臺車的應(yīng)用[J]. 四川水力發(fā)電,1996(1):46-47.

[4] 謝友云,徐婭莉.某水電站尾水隧洞混凝土襯砌裂縫化學(xué)灌漿工藝論述[J]. 中華民居,2013(12):163-164.