董毅博

（甘肅省莊浪縣水務(wù)局，甘肅莊浪744699）

1 應(yīng)用背景與意義

1.1 應(yīng)用背景

為解決城區(qū)水資源供需矛盾，經(jīng)過廣泛論證，莊浪縣委、縣政府決定開建花崖河水庫工程。該工程導(dǎo)流泄洪洞布置于右岸山體中，施工期兼導(dǎo)流。由進(jìn)口、洞身、閘室、消能四段組成。結(jié)構(gòu)為圓形壓力洞，洞身段長246.6 m，成型洞徑2.5 m。

為保證工程進(jìn)度和質(zhì)量，提高隧道襯砌表面光潔度和襯砌速度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，通過借鑒國內(nèi)隧洞施工先進(jìn)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，考察了附近市縣隧洞施工方法，確定該項(xiàng)目采用軌道式鋼模臺(tái)車澆筑技術(shù)施工。

1.2 目的與意義

通過“新奧法”原理，對導(dǎo)流泄洪洞采用光面爆破進(jìn)行開挖，開挖后又進(jìn)行鋼拱架、錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴砼等初期支護(hù)，初期支護(hù)后，圍巖具有一定承載能力。為了進(jìn)一步對隧洞圍巖進(jìn)行加固，在圍巖變形趨于穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)行第二次支護(hù)和封底，即二次襯砌，起到提高安全度和增強(qiáng)整個(gè)支護(hù)承載能力的作用。二次襯砌一方面是增加安全度，也可以一定程度上增強(qiáng)支護(hù)承載能力。與普通襯砌技術(shù)相比，軌道式鋼模臺(tái)車澆筑技術(shù)既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能在保證工程質(zhì)量的前提下，加快施工進(jìn)度，提高工效，節(jié)省投資。

2 技術(shù)路線

消化吸收—實(shí)踐示范—改進(jìn)應(yīng)用—推廣應(yīng)用。

3 應(yīng)用區(qū)基本情況

3.1 自然地理位置概況

莊浪縣位于甘肅省東部、六盤山西麓。境內(nèi)溝壑縱橫，地形地貌復(fù)雜，資源貧乏，經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。全縣轄18 個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、293 個(gè)村、1 521 個(gè)社，總面積1 553.14 km2?；ㄑ潞铀畮旃こ添?xiàng)目區(qū)位于典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū)，附近有石橋、花河、王字灣、朱家灣等村社，平均海拔高度1 880 m，省道304 線在項(xiàng)目東南方向穿過。

3.2 項(xiàng)目實(shí)施區(qū)水文概況

壩址區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，晝夜溫差大，夏季氣溫高，多冰雹、雨洪，多年平均降雨量517.7 mm。壩址以上主河道長10.05 km，流域面積32.4 km2，河道比降24.74‰，多年平均徑流量648 萬m3。

3.3 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)

壩址位于石橋村西北約1 km，左岸王茨灣溝口下游150 m 的花崖河河段上。導(dǎo)流泄洪洞布置于右岸山體中，隧洞圍巖為砂礫巖、砂巖(K2i)，屬較軟巖—軟巖，泥鈣質(zhì)膠結(jié)或泥質(zhì)膠結(jié)。圍巖類別劃分為V 類，該段圍巖不穩(wěn)定，易坍落。

4 軌道式鋼模臺(tái)車澆筑技術(shù)在泄洪洞工程中的應(yīng)用

花崖河水庫工程泄洪洞洞身段（0+079.2—0+325.8）采用了底拱和邊頂拱分布襯砌形式，鋼支撐配合定型模板先澆筑下部120°角的底拱，然后采用軌道式鋼模臺(tái)車澆筑上部240°角的邊墻及頂拱，每10 m 為一跨澆筑，共分25 跨。鋼筋為雙層布置，縱向筋為φ8 mm（外層間距232 mm，內(nèi)層間距200 mm），橫向筋為φ6.5 mm（間距150 mm），襯砌厚度35 cm。

4.1 底拱襯砌施工

4.1.1 安裝定型模板 底拱模板采用定型鋼模板，模板弧長2.6 m，寬0.75 m，模板拼裝用螺絲固定，兩端頭用模板封堵。在安裝模板時(shí)，在隧洞中心底板設(shè)置模板定位筋，以便控制設(shè)計(jì)標(biāo)高和軸線。用螺絲將定型模板連接在一起。

4.1.2 設(shè)置抗浮裝置和抗偏移裝置 抗浮裝置在模板安裝完后設(shè)置，在定型模板底部用鋼管和頂桿絲頂在一次支護(hù)鋼拱架上面，每10 m 設(shè)置10 個(gè)頂桿絲防止抗浮，受力面積均勻。抗偏移設(shè)置在定型模板的兩側(cè)，用φ25 mm 的螺絲鋼焊接在定型模板和一次支護(hù)鋼拱架上。

4.1.3 安裝堵頭模板 泄洪洞0+79.2—0+325.8 底拱120°的堵頭模板采用木模，經(jīng)過計(jì)算，然后截取相應(yīng)的木板安裝，加固采用圓弧箍筋，在堵頭位置設(shè)置橫向鋼管并焊接在鋼拱架上，然后用φ48 mm 鋼管和扣件固定。

4.1.4 分部襯砌 采用分部襯砌時(shí)，在洞身兩側(cè)底拱混凝土與邊墻結(jié)合部位的施工縫用1 mm 鍍鋅鐵皮止水。

4.2 底板建基面清理

要求清理至巖面，基礎(chǔ)面無松動(dòng)塊石，之后清理至無積渣雜物。

4.3 軌道式鋼模臺(tái)車襯砌

泄洪洞0+79.2—0+325.8 段頂拱240°角采用軌道式鋼模臺(tái)車澆筑。底拱混凝土襯砌完成3～4 倉后，采用軌道式鋼模臺(tái)車對上部240°角的邊墻及頂拱進(jìn)行襯砌，底拱和邊頂拱兩個(gè)工作面平行作業(yè)。

軌道式鋼模臺(tái)車襯砌施工程序：施工縫面清理→鋼筋施工→臺(tái)車安裝、就位→止水安裝、端頭封堵→倉面驗(yàn)收→混凝土施工→脫?！硼B(yǎng)護(hù)→下一循環(huán)。

4.3.1 臺(tái)車就位 臺(tái)車通過底板上鋪設(shè)的軌道人力牽引至澆筑倉號后經(jīng)測量施工放樣調(diào)整到位，利用千斤頂將臺(tái)車整體向上頂至設(shè)計(jì)高程，后調(diào)節(jié)側(cè)向絲杠使邊墻模板調(diào)至設(shè)計(jì)位置，利用木模板封堵端頭后即可進(jìn)行混凝土澆筑施工。

4.3.2 臺(tái)車前移 由于隧洞的縱坡較大，防止臺(tái)車牽引時(shí)下滑，在軌道上設(shè)置穩(wěn)件，然后利用人力緩慢地牽引至下一澆筑工作面。

4.4 鋼筋制安

鋼筋制作根據(jù)不同斷面結(jié)構(gòu)尺寸和施工順序合理下料，弧形鋼筋采用鋼筋圓弧機(jī)制作成型，并分類進(jìn)行編號堆放。鋼筋接頭受拉區(qū)不超過25%，受壓區(qū)不超過50%。鋼筋安裝前，用全站儀測量隧洞斷面，利用作業(yè)臺(tái)車對斷面進(jìn)行修整，并通過測量放線，定鋼筋綁扎和立模邊線，做好標(biāo)識。鋼筋安裝按設(shè)計(jì)圖紙位置、間距、保護(hù)層及鋼筋的大小尺寸進(jìn)行綁扎，在多層鋼筋間，用短鋼筋100 cm×100 cm 支撐以保證有足夠的剛性和穩(wěn)定性。鋼筋的接頭采用手工電弧焊，焊接前，將焊接范圍內(nèi)的浮繡、油漬、污垢清除干凈。

4.5 埋件及止水安裝

先底后拱橫向有施工縫，施工縫采用1 cm 鍍鋅鐵皮止水，止水片安裝時(shí)安置在襯砌層中間，止水中心線與伸縮縫一致，埋設(shè)位置做到準(zhǔn)確牢固。

泄洪洞每10 m 設(shè)1 道橫向伸縮縫，縫中設(shè)置“652”橡膠止水帶，沿環(huán)向在兩層鋼筋中間每隔0.4 m安置夾帶筋固定，止水中心線與伸縮縫一致。

4.6 模板就位安裝

先控制鋼模臺(tái)車圓心軸線。調(diào)整臺(tái)車中心線與泄洪洞中心線重合，調(diào)整好鋼模臺(tái)車兩側(cè)行走軌道中心距，并盡量使其標(biāo)高處于同一水平面。將臺(tái)車制動(dòng)在要求位置，注意防止滑動(dòng)。模板定位時(shí)，通過行走裝置來進(jìn)行縱向調(diào)整。根據(jù)臺(tái)車端頭高程，按設(shè)計(jì)坡度調(diào)整模板標(biāo)高。橫向及高度調(diào)整應(yīng)協(xié)調(diào)進(jìn)行，使其完全符合設(shè)計(jì)要求后旋轉(zhuǎn)每個(gè)調(diào)整絲桿，并拉緊底腳緊絲鉤。端頭模板采用木模板進(jìn)行人工拼裝封堵，堵頭模板接縫處必須封堵密實(shí)，以免漏漿。

4.7 混凝土澆筑

用泵送入倉，人工平倉振搗。混凝土澆筑時(shí)兩側(cè)混凝土面高差控制在50 cm 以內(nèi)，要振搗密實(shí)。倉外安裝附著式振搗器振搗，封拱采用退管法或垂直法在壓力狀態(tài)下封拱。邊頂拱混凝土澆筑時(shí)一律用平澆法。灌注混凝土?xí)r，先從模板最下排工作窗進(jìn)料，然后從第二排工作窗進(jìn)行灌注，以此類推，最后封頂?；炷翝仓巾敳繒r(shí)要減緩泵送速度，確保拱部密實(shí)。封頂時(shí)，混凝土輸送泵必須使用低速擋進(jìn)行灌注，并隨時(shí)注意灌注口的壓力變化，避免模板變形或爆模。

4.8 模板拆除

采用分部襯砌臺(tái)車澆筑的混凝土在10 h 后就能進(jìn)行模板拆除。拆除模板時(shí)，先拆除堵頭模板，調(diào)節(jié)橫向、交叉絲杠，使左右模板脫離混凝土表面。

5 成效及效益評價(jià)

通過該項(xiàng)技術(shù)在花崖河水庫泄洪洞工程中應(yīng)用，為今后莊浪縣水庫工程建設(shè)中具有同類性狀的泄洪洞施工探索出了有效施工技術(shù)。

該項(xiàng)技術(shù)在花崖河水庫泄洪洞工程中應(yīng)用，使洞室表面光潔度和襯砌速度極大地提高，勞動(dòng)強(qiáng)度顯著降低，增強(qiáng)了圍巖的穩(wěn)定性，保證了泄洪洞工程提前完成并按期導(dǎo)流，為后期大壩填筑提供了重要保障，縮短了工期，節(jié)省了投資，經(jīng)濟(jì)效益顯著。