王建飛　王建軍-　盧金閣

【摘要】針對(duì)河口村水庫(kù)電站引水發(fā)電洞混凝土襯砌洞段長(zhǎng)，施工難度大，進(jìn)度和質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，工程采取全斷面針梁式鋼模臺(tái)車進(jìn)行混凝土襯砌。通過(guò)全斷面鋼模臺(tái)車在隧洞混凝土襯砌中的實(shí)際應(yīng)用，介紹了鋼模臺(tái)車的工作原理和操作方式，以及襯砌的施工技術(shù)等。

【關(guān)鍵詞】針梁式鋼模臺(tái)車；圓隧洞；施工應(yīng)用

1、工程概況

河口村水庫(kù)工程位于河南省濟(jì)源市克井鎮(zhèn)黃河一級(jí)支流沁河下游河口村處。水庫(kù)由混凝土面板堆石壩、泄洪洞、溢洪道及引水發(fā)電系統(tǒng)組成，電站裝機(jī)容量11.6MW，年發(fā)電量約3029/406萬(wàn)kW·h。河口村水庫(kù)電站為引水式，布置在大壩左岸、泄洪洞右側(cè)、分大小兩個(gè)電站。由電站進(jìn)水口、引水發(fā)電洞、電站廠房和尾水渠組成。引水發(fā)電主洞長(zhǎng)695.48m。設(shè)計(jì)坡比i=0.006，主洞為圓型斷面，引水主洞連接大電站廠房，由上平段、斜井段和下平段組成。岔洞從引水主洞上平段（引0+557.96）樁號(hào)分出，連接小電站廠房。岔洞長(zhǎng)65.035m，洞徑1.8m，設(shè)計(jì)底坡i=0.004。引水發(fā)電主洞樁號(hào)引0+547.000前（上平段）采用全斷面鋼筋混凝土襯砌，厚0.5～0.7m，以后（斜井及下平段）采用鋼襯。

2、針梁式鋼模臺(tái)車的工作原理

針梁式鋼模臺(tái)車是圓隧洞全斷面襯砌中利用針梁（一種模板臺(tái)車的承重構(gòu)件和導(dǎo)向裝置），在模板臺(tái)車內(nèi)部與模板進(jìn)行交替的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成襯砌模板的移動(dòng)，并運(yùn)動(dòng)到指定澆筑位置，達(dá)到混凝土澆筑的目的。其中針梁具有承受模板的重力、新澆筑混凝土的浮托力、重力和側(cè)壓力、拆模的反作用力等作用，并作移動(dòng)模板的滑道。

2.1鋼模工作原理

鋼模上安裝了三組液壓油缸，可完成立模、拆模工作。在頂模和邊模的對(duì)應(yīng)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，這樣保證襯砌尺寸的準(zhǔn)確性，并減輕油缸載荷。脫模時(shí)，先脫頂模，再脫左右邊模，最后針梁隨支腿豎向油缸向上頂升而上升，使整個(gè)臺(tái)車上升，底模與混凝土脫離。具體運(yùn)行步驟如下：

（1）液壓系統(tǒng)收回針梁承重支腿，手動(dòng)拆除左右及頂部抗浮架；（2）啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行針梁至下一待澆筑倉(cāng)位；（3）液壓系統(tǒng)支出承重支腿就位；（4）液壓系統(tǒng)收攏頂模板；（5）液壓系統(tǒng)收攏兩側(cè)邊模板；（6）液壓系統(tǒng)提升底模板（底模脫模）；（7）卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)牽引模板至待澆筑倉(cāng)位（倉(cāng)位鋼筋已驗(yàn)收）并對(duì)模板進(jìn)行鏟灰、刷脫模油；（8）調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)及千斤頂支出模板；（9）測(cè)量校正模板，安裝抗浮架；（10）堵頭模板施工、架設(shè)泵管；（11）倉(cāng)位驗(yàn)收澆筑混凝土。

2.2 立模

（1）臺(tái)車就位：利用附加行走機(jī)構(gòu)及臺(tái)車卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)將臺(tái)車行走到襯砌位置；（2）操作豎向油缸，將臺(tái)車前后底座支承牢固；（3）操作側(cè)向油缸、頂模油缸，調(diào)整左、右邊模及頂模就位、旋緊螺旋千斤頂，將模板支承牢固；（4）借助測(cè)量?jī)x器，操作豎向油缸和橫向調(diào)整油缸，使模板斷面與隧洞斷面中心重合一致；（5）封堵頭：采用鋼板及木模封堵。

2.3行走原理

安裝在針梁上的卷?yè)P(yáng)機(jī)用兩根鋼絲繩，分別繞過(guò)針梁端部和梁框上的滑輪，固定在針梁兩端，針梁和鋼模互為支點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)使臺(tái)車前進(jìn)。脫模之前，收縮底座油缸，懸吊底座，針梁下面軌道落在底模行走輪上，開動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)使針梁向前移動(dòng)，到位后放下底座，油缸頂住針梁后進(jìn)行脫膜。脫模后，開動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)使其反方向運(yùn)動(dòng)，鋼模即向前移動(dòng)。如此循環(huán)往復(fù)。可以實(shí)現(xiàn)鋼模臺(tái)車的整體前移。

2.4 定位原理

滑動(dòng)豎向油缸上、下運(yùn)動(dòng)臺(tái)車可作豎向調(diào)整，安裝在滑枕上的橫移油缸可使臺(tái)車橫向調(diào)整。

2.5 縱橫向穩(wěn)定原理

解決縱向穩(wěn)定問題，下有底座豎向油缸支撐，上有抗浮千斤頂固定，使針梁和鋼模緊密地結(jié)合在一起，增加了整個(gè)臺(tái)車的穩(wěn)定性。橫向穩(wěn)定裝置是兩對(duì)可定位的伸縮千斤頂，安裝在前后抗浮架上，當(dāng)臺(tái)車調(diào)整后，旋緊千斤頂，支撐針梁，保證臺(tái)車橫向穩(wěn)定。

3、混凝土澆筑

3.1 底拱澆筑

臺(tái)車在定位立模完成后，即可進(jìn)行底拱部分的澆筑，混凝土經(jīng)腰線工作窗口進(jìn)料。下料時(shí)為避免底模出現(xiàn)脫空區(qū)域，及大量氣泡出現(xiàn)，下料時(shí)從一側(cè)進(jìn)行下料待混凝土面至底模上50cm時(shí)將泵管轉(zhuǎn)至另外一側(cè)進(jìn)行下料。在底模工作窗及腰線工作窗區(qū)域進(jìn)行插入式振動(dòng)器振搗。在插入式振搗器無(wú)法控制的范圍采用附著式振動(dòng)器進(jìn)行振搗。

底拱混凝土澆筑是鋼模臺(tái)車澆筑控制的重點(diǎn)。由于混凝土流動(dòng)性有限，加上混凝土振搗過(guò)后冒出的氣泡難以排出（底拱范圍內(nèi)），容易造成混凝土表面出現(xiàn)氣泡、麻面、水道等現(xiàn)象。

3.2邊拱澆筑

在底拱澆筑完成后，邊拱開始澆筑，混凝土經(jīng)腰線處的工作窗口進(jìn)行下料。為了保證臺(tái)車的受力均勻和澆筑質(zhì)量，邊拱澆筑時(shí)應(yīng)調(diào)整左右模的混凝土澆筑，使其兩邊的混凝土表面高度差不大于50cm，分層下料，逐層振搗。

3.3頂拱澆筑

緊接邊拱澆筑之后的是頂拱的澆筑工序，混凝土由頂模的注漿口進(jìn)入進(jìn)行澆筑。澆筑過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀察澆筑情況，當(dāng)混凝土澆筑滿時(shí)，應(yīng)立即停止混凝土澆筑泵的輸送，并關(guān)掉注漿孔插銷板，封住澆筑窗口，完成后，進(jìn)行附著式振搗。

4、脫模

混凝土澆筑完成后12h～15h開始準(zhǔn)備脫模，脫模的基本步驟大體如下：

（1）松開各螺旋支承千斤頂，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)。（2）收縮頂模油缸，頂模脫離。（3）收縮左側(cè)油缸，左邊模脫離。（4）收縮右側(cè)油缸，右邊模脫離。（5）向上伸出豎向油缸，底模脫離。

5、結(jié)語(yǔ)

實(shí)際運(yùn)用效果表明，全斷面針梁式鋼模臺(tái)車作為水電站引水隧洞混凝土襯砌的專用設(shè)備，與其它混凝土澆筑設(shè)備相比優(yōu)點(diǎn)多，臺(tái)車設(shè)置有調(diào)中裝置，通過(guò)操作調(diào)中油缸及主千斤頂，同時(shí)觀察已澆筑好的混凝土的接合情況，即可校核臺(tái)車的軸線位置，保證臺(tái)車的準(zhǔn)確定位鋼模板之間的連接螺栓、針梁的連接螺栓均具有互換性，根據(jù)施工需要，臺(tái)車可以進(jìn)行改裝后重復(fù)利用，降低了成本。

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