全断面针梁式钢模台车在梨园水电站泄洪冲沙洞有压段混凝土衬砌施工中的应用

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引言：针对云南梨园水电站泄洪冲沙洞有压段混凝土衬砌洞段长，施工难度大，进度和质量要求高的特点，工程采用全断面针梁式钢模台车进行混凝土衬砌。通过全断面钢模台车在隧洞混凝土衬砌中的应用，介绍了钢模台车的性能，讨论了钢模台车各道施工工序和操作方式，提出了造作过程中对遇到的问题的解决方法和防治措施，从而提高台车的施工效率，保证施工质量。

1.工程概述

梨园水电站工程属一等大（1）型工程，主要永久性水工建筑物为1级建筑物。工程以发电为主，兼顾防洪、旅游等综合利用的水利水电枢纽工程。枢纽建筑物主要由面板堆石坝、右岸溢流道及消力池、左岸引水发电系统及岸边主副厂房、左岸泄洪冲沙洞等组成。水库库容为7.27×108m3，电站装机容量2400MW（4×600MW）。

本标有压隧洞线路为直线，开挖断面为圆形断面，半径为6.0m，钢筋混凝土衬砌，其断面面积为27.143m2，钢筋混凝土衬砌厚度为80cm。采用全断面针梁式钢模台车进行混凝土衬砌隧洞洞身总长1182.727m，全圆衬砌断面。本标采用一套衬砌台车，台车为自行式，安装在台车上的卷扬机使钢模和针梁作相对运动，台车便可向前运动，一个循环工作长度为12m。

2.台车的构造及原理

（1）台车主要由模板、针梁总成、梁框总成、水平和垂直对中调整机构、卷扬牵引机构、抗浮装置、行走机构、液压系统、电气系统等组成。

模板总成全长12m，共8组，每组长1.5m，由顶模、左边模、右边模三大块组成，模板间用螺栓连接；针梁总成总长27m，为装配式桁架组合结构，它是钢模台车的受力支撑平台和台车行走的轨道；梁框总成的下部与底模用螺栓连接，构成一个门框式构架，框架上均为安装边摸、顶模伸缩油缸的支撑面；水平和垂直对中调整机构安装在针梁下面的前后底座上，前后底座上各安装有2个竖向油缸与针梁连接，竖向油缸的伸缩可使针梁上升和下降，以便模板垂直方向的对中调整。前、后底座上各安装有1个水平油缸，利用其左、右移动调整模板中心线与隧道中心线相吻合。左、右各有两个侧向油缸，用于脱模和张模。其它附属结构包括机械螺旋千斤顶系统、工作平台、楼梯等。

（2）安装在针梁上的卷扬机的钢丝绳绕过针梁端部和梁框上的滑轮固定在针梁两端，针梁和模板互为支点相对运动而使台车产生相对运动前进后退。利用台车上安装的两组油缸，完成立模、拆模工作。在底模的对应位置上安装螺旋千斤顶，油缸伸出，钢模定位后，旋紧螺旋千斤顶，并减轻底模油缸载荷。脱模时，底座竖向油缸向上顶，使整个台车向上运动。底模便与混凝土脱离。

（3）台车的洞内安装及调试

由于洞内空间的限制，台车在洞内安装无法直接使用吊车，只能采用在洞顶打设锚杆、挂手拉葫芦吊装的方法进行，单根锚杆承重不小于最重单块构件重量的2倍。根据实际情况，安装顺序为：针梁系统、卷扬系统、卷扬系统、顶模、左边模、右边摸、底模、液压系统。

安装完成后，准备好行走部分的，在液压油箱加满油后进行调试，做好台车的行走、合模、脱模，对台车的轴线进行校核。

3.混凝土衬砌

（1）在详细检查有关混凝土浇筑的准备工作后，在基岩面上浇混凝土前，先均匀铺上2～3cm水泥砂浆，一次铺设的砂浆面应与混凝土浇筑强度相适应。

开始浇筑后，控制混凝土浇筑速度，要注意两侧边墙的混凝土浇筑高度须保持一致。底部混凝土浇筑在满足混凝土入仓强度时一律采用平浇法，泵送入仓，对称均匀下料，人工平仓振捣，入仓混凝土应随浇、随平仓、随振捣，对称分层匀速上升，两侧混凝土面高差控制在50cm以内。严禁因为一侧浇筑过高而产生巨大的侧向压力，引起台车的整个变形失效。

（2）混凝土衬砌的主要技术措施

①台车就位后应检查钢模的情况，检查钢模与前一块已浇筑好的混凝土的结合情况，通过台车中间的滑轮校核钢模中心的位置，若钢模中心位置有偏差，可采用中油缸及上下液压系统调整。台车轴线位置校核完毕，将抗浮千斤顶旋紧。

②钢模台车混凝土浇筑采用泵送入仓，混凝土塌落度控制在16～18cm范围内。混凝土由混凝土泵送到浇筑口入仓，两侧交叉入仓，顶拱利用顶部2个浇筑窗依次后退浇筑。

③模板上设置附着式振捣器，一般情况下可以通过附着式振捣器对混凝土进行振捣，对于底部较大面积的混凝土，施工人员可以通过打开台车模板上的检查口用插入式振捣棒进行振捣作业。

④钢筋利用自制18#工字钢焊接的钢筋台车上进行钢筋绑扎作业。

⑤堵头模板采用2cm木板，用压紧角钢或钢筋将之固定在模板弧板上。

⑥混凝土浇筑结束6h后，钢模可以脱模。脱模完成后立即进行砼的气泡、麻面等缺陷修补，对模板进行清理，涂刷脱模剂，拆堵头模板。待下一仓钢筋验收合格滑移到下一个仓位。洒水养护已浇筑的混凝土，养护天数不少于96d。

4.混凝土衬砌工作中的主要注意事项

（1）台车操作过程中的主要注意事项

①每个工作循环后要检查各部位螺栓、销子的松紧状态，对各种连接件进行检查紧固。

②台车行走时，检查针梁模板间有无混凝土块、电线等障碍物。

③液压系统应无渗、漏油现象，液压油要清洁，工作时随时观察压力的波动情况。

④每次移动后，必须将台车调整到左右平衡，针梁水平，中线在一条直线上。

（2）混凝土浇筑过程中的主要注意事项

①混凝土一定要保持连续浇筑，避免超过混凝土终凝时间的中断而形成冷缝，及时抽排水。

②必须对称浇筑，同一水平上的入仓窗口间隔不大于5m，两侧混凝土高差不大于50cm，以防止左右不平衡而形成台车的偏移或转动。底拱的混凝土浇筑速度不宜过快，避免在一个仓口长时间浇筑，防止台车的整体和一端上浮，待混凝土浇筑高度到达腰线以上时，可适当加快浇筑速度。

③附着式振捣器同时开启的数量不宜过多，防止震动过大造成各连接之间松动。在震动时，由专人看守木模封堵部位并及时堵缝，以避免漏浆过多或造成爆模事故。

④严格控制混凝土骨料的最大粒径，防止混凝土在泵管内出现堵塞现象。严格控制混凝土塌落度。防止浇筑高差过大造成骨料分离。

5.结语

通过梨园泄洪冲沙洞有压隧洞针梁台车的应用，混凝土衬砌取得了良好效果，表面光滑，洞形曲线圆滑。施工进度快速、安全，节省人力。与其它混凝土浇筑设备相比具有优势和劣势，在隧洞混凝土施工中，要结合实际情况进行选择。

作者简介

于宝年（1974-），男，吉林口前人，助理工程师，梨园项目部生产副经理，从事水利水电工程施工管理技术与管理工作。

白贺（1986-），男，吉林德惠人，助理工程师，从事水利水电工程施工管理技术与管理工作。

（作者单位：中国水利水电第一工程局有限公司）