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        超小洞徑長(zhǎng)距離水工隧洞混凝土襯砌模板方案比選

        2018-08-04 08:27:02王秀紅陳小祎
        陜西水利 2018年4期
        關(guān)鍵詞:混凝土施工

        王秀紅,陳小祎

        (中國(guó)水利水電第三工程局有限公司,甘肅 蘭州 730070)

        1 工程概況

        五臺(tái)山水庫(kù)作為巴家咀水庫(kù)新增的調(diào)蓄水庫(kù),與巴家咀、南小河溝調(diào)蓄水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)用,在蒲河來(lái)水較多時(shí)蓄存水量,在巴家咀水庫(kù)排沙期由五臺(tái)山水庫(kù)供水,在枯水年五臺(tái)山水庫(kù)引水量不足時(shí),輔以地下水源補(bǔ)充,保障慶陽(yáng)市城區(qū)主汛期7、8月生產(chǎn)生活用水。工程位于慶陽(yáng)市鎮(zhèn)原縣境內(nèi),巴家咀水庫(kù)下游2.4 km蒲河支流東咀溝內(nèi)。

        五臺(tái)山水庫(kù)與巴家咀水庫(kù)采用引輸水隧洞相連,隧洞全長(zhǎng)2.1 km,襯砌斷面為圓型,直徑1.8 m。隧洞進(jìn)口底板高程為1096.50 m,出口底板高程為1091.77 m。襯砌采用現(xiàn)澆混凝土,其標(biāo)號(hào)為C25W8F50。襯砌厚度35 cm。隧洞沿洞線每隔9 m設(shè)置一道環(huán)向施工縫,襯砌的縱向施工縫與環(huán)向變形縫采用紫銅止水封閉。同時(shí),頂拱120°范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿,間排距為3 m,每環(huán)1~2個(gè)孔,梅花型布置。灌漿形式采用手風(fēng)鉆造孔灌漿。二襯混凝土澆筑模板工藝的選擇是工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

        2 施工特點(diǎn)

        (1)引輸水隧洞進(jìn)出口工作面狹小,施工布置較為困難;

        (2)工程中在Y0+820.15,Y1+969.40兩處拐彎,增大施工難度;

        (3)引水洞洞徑較小、長(zhǎng)度長(zhǎng),材料周轉(zhuǎn)困難,施工難度較大;

        (4)工作面狹小,普通模板安拆費(fèi)時(shí)費(fèi)工,不利于工程進(jìn)度控制。

        3 模板方案比選

        引水隧洞二次襯砌為本工程施工重點(diǎn)內(nèi)容,安全與質(zhì)量控制尤為重要。針對(duì)于此小洞涇襯砌施工,項(xiàng)目部提出三種建議方案進(jìn)行比選。

        (1)采用定型鋼模,上下半洞施工;

        (2)采用下半洞定型鋼模,上半洞鋼模臺(tái)車(chē)施工;

        (3)采用針梁式鋼模臺(tái)車(chē),全斷面施工。

        模板的制作和安裝要保證模板結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和剛度,能承受混凝土澆筑和振搗的側(cè)向壓力和振動(dòng)力,防止產(chǎn)生移位,確?;炷两Y(jié)構(gòu)外形尺寸準(zhǔn)確,還要有足夠的密封性,以避免漏漿,模板的表面保持光潔平整,保證混凝土的表面質(zhì)量。

        3.1 定型鋼模上、下半段施工

        3.1.1 模板工藝的選擇

        模板主要為定型鋼模板,轉(zhuǎn)彎段及進(jìn)出口漸變段采用小鋼模結(jié)合木模板聯(lián)合進(jìn)行施工。

        混凝土澆筑施工模板主要采用定型鋼模板,單塊模板長(zhǎng)為60 cm,由3塊定型模板組合拼裝成半圓形,施工單倉(cāng)長(zhǎng)度為9 m,兩臺(tái)套共計(jì)90塊。局部如轉(zhuǎn)彎處采用小鋼模結(jié)合木模板的方式;模板支撐采用定型花架和鋼管腳手架。

        3.1.2 模板倉(cāng)面設(shè)計(jì)

        洞內(nèi)鋼筋混凝土襯砌單倉(cāng)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為9 m,分上下半洞澆筑,中間設(shè)施工縫。施工縫間沖毛處理,相鄰澆筑段間及施工縫采用止水片連接。施工中先進(jìn)行下部澆筑,待澆筑完成后再進(jìn)行上部倉(cāng)號(hào)準(zhǔn)備,并進(jìn)行混凝土澆筑。下部倉(cāng)號(hào)先于上部倉(cāng)號(hào)施工,交替循環(huán)作業(yè)。

        3.2 下半洞定型鋼模+上半洞鋼模臺(tái)車(chē)施工

        3.2.1 模板工藝的選擇

        下半洞主要采用定型鋼模模板拼裝,上半洞主要采用軌道式鋼模臺(tái)車(chē)施工。下半洞凝土澆筑施工模板主要采用定型鋼模板,單塊模板長(zhǎng)為60 cm,由2塊定型模板組合拼裝成半圓形,施工單倉(cāng)長(zhǎng)度為9 m。上半段施工采用軌道式鋼模臺(tái)車(chē),軌道安裝在已澆筑的下半洞澆筑成型的混凝土表面。

        模板的制作要保證模板結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和剛度,能承受混凝土澆筑和振搗的側(cè)向壓力和振動(dòng)力,防止產(chǎn)生移位。施工中確?;炷两Y(jié)構(gòu)外形尺寸準(zhǔn)確,還要有足夠的密封性,以避免漏漿,保持模板表面的光潔度及混凝土的表面質(zhì)量。

        3.2.2 模板倉(cāng)面設(shè)計(jì)

        洞內(nèi)鋼筋混凝土襯砌單倉(cāng)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為9 m,分下部120°范圍和上部270°范圍兩側(cè)設(shè)施工縫,分兩次澆筑。待下部澆筑完成后,再利用鋼模臺(tái)車(chē)進(jìn)行上部倉(cāng)號(hào)混凝土澆筑。施工中下部倉(cāng)號(hào)先于上部倉(cāng)號(hào)施工,交替循環(huán)作業(yè)。

        3.3 全圓襯砌針梁式鋼模臺(tái)車(chē)施工

        3.3.1 模板工藝的選擇

        主要采用鋼模臺(tái)車(chē),局部如轉(zhuǎn)彎處采用小鋼模結(jié)合木模板的方式。模板的制作要保證模板結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和剛度,能承受混凝土澆筑和振搗的側(cè)向壓力和振動(dòng)力,防止產(chǎn)生移位。全圓襯砌針梁式鋼模臺(tái)車(chē)有效的保證混凝土結(jié)構(gòu)外形尺寸準(zhǔn)確性,臺(tái)車(chē)整體性好、剛度大,密封性好避免漏漿。模板的表面保持光潔平整,有效保證混凝土的表面質(zhì)量。3.3.2 針梁臺(tái)車(chē)操作程序

        針梁式臺(tái)車(chē)在洞內(nèi)閘門(mén)井漸變段部位安裝,安裝順序?yàn)椋横樍骸撝取斈!鷤?cè)模→底?!簤合到y(tǒng)→調(diào)試及試運(yùn)行。

        3.3.3 模板倉(cāng)面設(shè)計(jì)

        1)模板使用前,表面涂刷脫模劑;模板安裝前必須按設(shè)計(jì)圖紙測(cè)量放樣,設(shè)置控制點(diǎn),并標(biāo)注高程,以利檢查校正;模板的偏差,要在規(guī)范允許偏差以?xún)?nèi)。

        2)全斷面針梁式鋼模臺(tái)車(chē),洞內(nèi)鋼筋混凝土襯砌單倉(cāng)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為9 m,混凝土澆筑一次成型,相鄰澆筑段間采用止水片連接。施工中減少中間環(huán)節(jié),澆筑混凝土整體性好,有效的確保洞襯混凝土的澆筑質(zhì)量。

        4 方案比選

        引水隧洞二次襯砌為本工程施工重點(diǎn)內(nèi)容,安全與質(zhì)量控制尤為重要,針對(duì)于小洞徑襯砌施工。根據(jù)組合定型鋼模上下半洞施工;下半洞采用定型鋼模,上下半洞采用軌道式鋼模臺(tái)車(chē)施工;全斷面針梁式鋼模臺(tái)車(chē)施工等三種模板工藝方案進(jìn)行比選,比選結(jié)果見(jiàn)下表1。

        表1 三種方案對(duì)比表

        通過(guò)制作成本,施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量等方面綜合比選,采用針梁式全斷面鋼模臺(tái)車(chē)進(jìn)行水工隧洞混凝土襯砌澆筑,不論在施工安全、質(zhì)量還是施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益來(lái)說(shuō)均有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

        5 混凝土澆筑

        利用洞內(nèi)放置的混凝土泵機(jī)接泵管入倉(cāng)澆筑,泵機(jī)型號(hào)為HBT50·13·55S?;炷翝仓r(shí)要注意對(duì)稱(chēng)均勻下料,澆筑起始,從鋼模臺(tái)車(chē)末端預(yù)留窗口依次向首部澆筑。澆筑混凝土的速度不得大于6 m3/h~7 m3/h。臺(tái)車(chē)兩側(cè)澆筑混凝土控制均勻水平上升,鋼模臺(tái)車(chē)首末端混凝土高度差不得超過(guò)60 cm;混凝土振搗鋼模臺(tái)車(chē)攜帶的附著式平板振搗器振搗,局部采用Ф50 mm插入式振搗器進(jìn)行輔助振搗密實(shí)。

        6 結(jié)語(yǔ)

        五臺(tái)山水庫(kù)引輸水隧洞全長(zhǎng)2.1 km,襯砌斷面為圓型,直徑1.8 m。從施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量等方面綜合進(jìn)行分析,全斷面針梁式鋼模臺(tái)車(chē)在水工隧洞二襯混凝土施工中取得了預(yù)期的效果。鋼模臺(tái)車(chē)隧洞混凝土襯砌,以隧洞混凝土澆筑整體性好,外觀質(zhì)量美觀、施工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),得到了參建各方廣泛的認(rèn)可。針梁式全斷面混凝土鋼模臺(tái)車(chē)技術(shù)在五臺(tái)山水庫(kù)引輸水隧洞成功運(yùn)用,為小洞徑長(zhǎng)距離水工隧洞混凝土襯砌積累了成功的經(jīng)驗(yàn)。

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