针梁式台车在小断面引水隧洞混凝土衬砌中的应用
针梁台车在水电站引水隧洞工程施工中的应用

油泵 油泵 电机
( ) 座 。 前 、 底 座 分 别 安 装 在 针 梁 的 两 端 , 针 梁 的受 4底 后 足 力 支点 , 砌 时台车的全部 重量 都落 住两个底 座 上 , 个底座 衬 每 上安 装 两 个 可 承 受 5 t 的 液 压 竖 向油 缸 。 0力 ( ) 头 堵 板 。 为 了 解 决 钢 模 两 端 的封 堵 问 题 , 计 了 端 5端 设 头 堵 扳 , 足 由堵 头角 钢 、 模 拱 板 及 封 头 术 板 组 成 , 螺 栓 联 它 钢 用
油缸 收缩 时 , 模 与 左 侧 横 板 脱 开 , 成 4 0~50m 的 间 隙 , 顶 形 0 0 m
左 、 侧 模 板 就 可 在 侧 模 油 缸 的作 用 下 与 浇 筑 面 脱 开 , 成 顶 右 完 模 和 左 右 侧模 板 的 收 缩 。 每 组 模 板 的 宽 度 为 1 5m, 向 用 螺 . 纵 栓 和 销轴 联接 , _加 强 模 板 之 问 的 整 体 连 接 强 度 , 计 有 模 为『 设 板连接梁 。 ( ) 梁 总成 。 它 是 钢 模 的 受 力 支 撑 平 台 和 台 车 行 走 的 2针 轨 道 。 巾心 宽 15m, 2 5m, 3组 × 块 组成 , 装 配 式 桁 . 高 . 由 2 为 架 组 合 结 构 。针 梁 主 要 由槽 钢 构 成 , 长 度 为 2 .6 m; 梁 其 4 2 针 上 、 焊 接 有 4条 4 4 m 的方 钢 轨 道 。 为 了 运输 和 安 装 方 下 0× 0m 便 , 粱 分 为 5节 , 与 节 之 问用 高 强度 螺 栓 连 接 。 针 节 ( ) 框 总 成 。它 的 下 部 与 底 模 用 螺 栓 联 接 , 成 一 个 门 3梁 构 框 式 构 架 , 框 架 上 、 部 安 装 有 行 走 轮 机 构 , 粱 从 门 框 内穿 在 下 针 过 , 架 上 都是 安 装 边 模 、 模 伸 缩 油 缸 的 支 承 面 。 梁 框 门 粲 框 顶
针梁台车在隧洞衬砌施工中的应用

保证 衬 砌 尺寸 的 准确 性 ,并 减轻 油缸 载 荷 。 2 ,底拱钢筋 在砼待拆 模时 间内完成 。 块
在该 工程 的 引水洞 衬砌 施工 中采 用针 梁 脱 模 时 ,先 脱顶 模 ,再 脱 右 边 模 ,然后 脱 式刚模 台车 施工 工艺 ,此施 工工艺 应 用非常 左边模 ,最 后底 座竖 向油 缸向上 顶 ,使整 个 3其他配套机械设备 成功 。下 面 简单 的介 绍 这 种 施 工工 艺 。 由于 引水 隧洞 洞线较 长 ,纵 向需要 分段
模板 针梁 运行 简单 、它是 由模 板 内的滑 运行 方 向的 一端 ,启动 卷扬机 使模 板整体 向 框做轨 道 ,用卷 扬机拉 动前 移 ,模 板前 移是 前缓 慢 运 行 。针 梁 前 移 ,灌 注 砼 后 先 不 脱 由针梁 做轨 道 ,卷 扬机 拉动 前移 ,不需 用其 模 ,用 模板 内滑框 作针梁 运行 轨道 ,拆除针
一
针梁 台车 衬砌 隧洞 全圆断 面底 、边 、顶 次性 成 型 ,立 模 、拆 模 用液 压油 缸执 行 ,
模板或 针梁 移动 时 ,必须将 针梁 和滑 框 上 的 不 锈 钢 滑 板 清理 干 净 ,不 得 有 任 何 杂
ห้องสมุดไป่ตู้
定 位 找正 由底座 竖 向油 缸和 调 平 油缸 执行 。 物 ,再 涂 上 黄 油和 机 油 ,方 可 进 行 移动 操 台车为 自行式 ,安 装在 台车上 的卷 扬机 使模 作 。
进行 浇筑 。设施工缝 , 段浇筑 ,缝面 亦需要 分
8k 6 m,是黑河 流域规划 中第六座梯 级水 电站 板 、抗 浮 装 置 、行 走 机 构 、 水平 和 垂 直 对 后 将 两侧模 收 回 l -0 m,用针梁将 模板 52 c 的替代方案 , 工程主要任 务是发 电 , 采用引水 中调 整机构 、卷 扬牵 引机构 、液 压系统 、电 整体 顶升 6 8 m ,即完 成收 模 工作 。 —c 式 开发 。电站 由首部 枢纽 、引水系统、 电厂 发 房及 升 压 站 等 建 筑 物 组 成 。 电站 装 机 容 量 9 Mw ,多年平 均发电量 3 8 4 k . 可 8 .0 亿 W h, 承担 调洪任 务。 气系统等组成。 模板 前移 ,将卷 扬机 钢丝 绳 固定在模 板
针梁式钢模台车在引水隧洞混凝土衬砌中的应用

分 组成 长7 27 其 中压力洞 长546 设 计 全 9.6m, 9 .5m,
断面为 圆形 , 直径3 衬砌厚度 6 m。按照施工 总 . m, 5 0c
体 计划安 排 ,00 1月实施导 流洞封堵 ,引水 隧洞 20 年 1 作 为导流 洞封堵后 唯一 的泄水通 道 , 按期 向西安市 供 水。 引水隧洞工 程 的按期 完工是保证 这一 阶段 目标 的 顺 利实现 的前提 , 而压力 洞段混凝 土衬砌 的快慢则 是 决 定全线 工期 的关键 。面 临如此 紧迫 的工 期 , 采 如果
施 工 中被 广 泛 使用 。采用 该 设备 , 提 高混 凝 土 衬 可
部 分 组 成 。活 动模 板 由面板 、 构 肋 板 、 格 活运 铰 、 伸
缩机构及支撑丝杠等构成 。针梁由主梁及垂直支承
小断面、长隧道混凝土施工

长距离,小断面隧洞混凝土衬砌施工方法1. 工程概况巴基斯坦某引水式发电站输水系统主要由引水隧洞、调压系统、压力系统等组成。
其中引水隧洞为圆形断面,全长4552m,过流断面直径为3.85m,纵向坡度为0.43%,最大覆盖深度为1050米,设计衬砌为钢筋混凝土。
该引水隧洞上游工作面交通主要为取水口段,下游则单独设计一条交通洞,沿线无任何施工支洞。
上游开挖采用梭矿车出碴,下游开挖则采用汽车运输出碴。
2. 钢模台车设计根据计划工期及现场实际情况,拟采用4台衬砌长度为15m的全圆针梁台车对隧洞洞身进行混凝土衬砌,由隧洞中间段分别往上下游衬砌,上下游各两台台车。
全圆针梁式液压钢模台车主要由模板总成、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、液压系统、电气系统等组成。
其中台车立模、拆模用液压油缸执行;定位找正由底座竖向油缸和调平油缸执行。
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,台车便可向前移动。
台车浇筑过程中上下左右偏移主要通过抗浮装置控制。
全圆针梁式液压钢模台车是为隧洞的整体衬砌而设计。
针梁台车衬砌隧洞全圆断面底、边、顶一次性成型,保证洞身混凝土衬砌的整体性和完整性,避免了纵向施工缝的设置,提高隧洞运行的安全性;相对于分离式浇筑节省了两次开盘之间的待强时间。
3. 混凝土配合比设计表1 隧洞衬砌混凝土配合比特性表混凝土等级配合比基本参数(外加剂为SIKA520)级配塌落度(cm) 用水量(Kg/m3) 水胶比煤灰(%) 砂率(%) 外加剂(%)C 1 13-15 166 0.45 20 38 2为保证混凝土衬砌进度,台车拆模时间拟定为36小时。
由于洞内温度较高,因此,为设计出满足此拆模时间的混凝土配合比,试验人员试拌了两组混凝土圆柱体试件,一组置于洞内养护,一组置于养护室养护,对这两组试件分别进行3天、7天和28天强度测试,以比较同一种配合比在不同温度环境下强度变化情况,通过对比对混凝土配合比进行了优化,并确定其主要特性如下表1。
针梁式全圆模板台车在海底引水隧洞工程衬砌施工中的创新应用

关键词 : 海底隧洞 ; 针梁式全 圆模板 台车 ; 单 向同步衬砌 ; 连续跳板
D OI :1 0 . 3 9 7 3 / j . i s s n . 1 6 7 2— 7 4 1 X . 2 0 1 3 . 0 8 . 0 1 2
中 图分 类 号 : U 4 5 5 . 3
文献标志码 : B
( 1 .S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f S h i e l d Ma c h i n e a n d B o r i n g T e c h n o l o g y , Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 1 , H e n a n , C h i n a ;
C o . , L t d . .T a 0 凡5 2 9 2 0 0, G u a n g d o n g, C h i n a )
Ab s t r a c t :Ne e d l e — b e a m f u 1 1 一 c i r c u l a r f o r l n w o r k i u mb o s a r e u s e d i n t h e c o n s t r u c t i o n o f t h e s e c o n d a r y l i n i n g o f t h e i n t a k e
4 .Ma n a g e m e n t D e p a r t m e n t o f I n t a k e T u n n e l f o T a i s h a n N u c l e a r P o w e r S t a t i o n ,C h i n a R a i l w a y T u n n e l S t o c k
引水隧洞混凝土衬砌中钢模台车的运用分析

引水隧洞混凝土衬砌中钢模台车的运用分析肖树超【摘要】Steel form carrier has advantages of small occupied space,regular and standard lining concrete cross-section, excellent integratedpouring,rapid construction speed,etc. in the construction of water diversion tunnel concrete lining. In the paper,application conditions of steel form carrier in water diversion tunnel concrete lining is analyzed and discussed through applicable examples.%在引水隧洞混凝土衬砌施工中,钢模台车具有空间占用小、衬砌的混凝土断面规则标准、整体浇筑性好、施工速度快等优点。
本文通过应用实例,对引水隧洞混凝土衬砌中钢模台车的运用情况进行分析、探讨。
【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P5-7)【关键词】引水隧洞;钢模台车;运用;分析【作者】肖树超【作者单位】中铁十八局集团第二工程有限公司,河北唐山 064000【正文语种】中文【中图分类】U455.91钢模台车是使用电机驱动台车行走,使用螺旋千斤顶和液压油缸将模板调整到位,并进行隧道混凝土成型的施工机械。
利用台车的移位、模板的到位、混凝土的浇筑、收模、混凝土的养护来达到混凝土的浇筑施工。
具有操作方便、可靠性高、隧洞成型面光滑、移动速度快等优点。
本文通过实例对引水隧洞混凝土衬砌中钢模台车的运用情况进行分析。
1 工程简介某供水工程引水隧洞为有压引水隧洞,使用单机单洞的方式进行修建,隧洞断面为圆形,对三条隧洞进行平行布置,其中一号隧洞长度为487.32m,二号隧洞长度为452.50m,三号隧洞长度为404.30m,进口平段的最小转弯半径为30m,最大转弯半径为82.40m,纵坡为0.31‰。
针梁式钢模台车在芦杆桥水电站引水隧洞混凝土施工中的应用
针梁式钢模台车在芦杆桥水电站引水隧洞混凝土施工中的应用针梁式钢模台车对引水隧洞混凝土施工的应用,笔者在此就针梁式钢模台车在芦杆桥水电站工程中的应用简单阐述如下。
总所周知,在施工中不断的总结、优化,使得混凝土施工达到理想状态,是我们一直追求的目标,本文将着重介绍在引水隧洞混凝土施工中的几点施工经验。
标签:施工经验;改变;混凝土;引水隧洞;针梁式钢模台车一、工程情况芦杆桥水电站引水隧洞全长6424m,根据设计修改通知,结合目前实际洞挖状况,K2+950至上游0#主洞方向隧洞主要开挖断面为φ4.8m全圆形衬砌断面,过水断面为φ4.0m全圆形;K2+950至下游3#洞方向主要开挖断面为非衬砌型φ4.16m马蹄形,过水断面为φ4.0m马蹄形,其中,2#洞下游至3#洞上游K5+482~K5+862之间为不良地质段二次扩挖后的全断面衬砌洞段。
本工程上述部位之间约3330m长度需要进行全断面混凝土衬砌。
二、针梁式钢模台车概况2.1 根据引水隧洞的情况、结构长度以及施工的环境等,并参考以往的隧洞工程衬砌混凝土施工资料,引水隧洞采用针梁式钢模台车衬砌、隧洞全圆断面底、边、顶一次成型,针梁式钢模台车设计根据长度和直径进行施工。
2.2 根据不同的地区和施工条件的不同,使用不同的施工方式。
针梁式液压钢模台车主要由模板总成、針梁总成、梁框总成、水平和垂直对中调整机构、抗浮装置、液压系统等组成。
A.模板总成它对于隧洞的形成至关重要,隧洞的形状和尺寸要靠它来制约。
考虑到混凝土对模板的压缩作用,模板半径较理论半径大,模板用螺栓链接,每组模板由顶模、左右模、底部模四个部分组成。
B.针梁总成它是钢模的受力支撑平台和台车行走的轨道,针梁总成是桁架组合结构。
针对梁上、下焊接有四方刚性轨道。
C.底座前后底座分别根据不同的情况安装在针梁的两端,衬砌时台车的全部重量都落在两个底座上,每个底座上安装两个液压竖向油缸。
2.3、工作原理A、钢模工作原理钢模上安装了三组油缸,可完成立模、拆模工作。
针梁台车在柳坪水电站隧洞衬砌中的应用
台车 的稳定性 ;横 向稳 定装 置是 2对 可定位 的伸 缩
千斤顶 ,安 装在 前后抗 浮架 上 ,当台车调 整后 ,旋 紧千斤 顶支撑 针 梁 ,保 证 台车横 向稳定 。
衬 砌后 内径 为 9 0I。根 据 隧洞 围岩地 质 条 件 ,衬 . I T 砌厚 度 分 别 为 Ⅲ 类 围岩 4 m、1 围 岩 5 m、 0a V类 0c V类 围岩 8 1。引 水 隧洞 混凝 土 采用 针 梁 台车衬 011 3 ' 1 砌 ,总共 投入 8台针 梁 台车 。
第2 5卷第 2期
贵州水力发 电
GUI ZH0U ATER W P0W ER
2 / 年 4月 01
・
水 工建筑 物设 计与 施工 ・
针 梁 台车 在 柳坪 水 电站 隧 洞 衬 砌 中 的应 用
郝晓 宇,张志和 ,李斌华
( 州 桐 梓 河 水 电开 发 有 限责 任 公 司 ,贵 州 贵 遵义 5 30 ) 6 0 2
个 ,全部 布置 在 中心线 以上 的边 顶拱部 位 ,中心线
的荷 载 。脱模 时先脱顶 模一 右边模 一左 边模 ,最 后 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 。 ( )行走 原理 。安 装在针 梁上 的卷 扬 机用 2根 2 钢丝 绳分 别绕 过针 梁端 部和梁 框 上 的滑 轮 固定在 针
柳 坪水 电站 引水 隧洞 全 长 1 7 05 7m,为 圆形 隧洞 ,
横 向调整 。
( ) 向 、横 向稳定 原理 。为解 决纵 向稳定 问 4 纵
题 ,下有 底 座 竖 向 油 缸 支 撑 ,上 有 抗 浮 千 斤 顶 固
定 ,使 针梁 和钢模 紧 密地结 合在 一起 ,增加 了整 个
针梁台车在引水隧洞衬砌中的应用
针梁台车在引水隧洞衬砌中的应用摘要:本文以某水电站引水隧洞混凝土衬砌工程为例,根据实际选用针梁台车浇筑施工方案,介绍了针梁台车的结构形式、工作原理、施工工艺、质量管控及进度管控措施等,通过在本工程的实施,加快了衬砌速度,确保了浇筑质量,提高了机械化程度,希望能为类似工程提供借鉴和参考。
关键词:针梁台车引水隧洞衬砌应用1.工程概况某水电站引水隧洞全长8757m,隧洞开挖为马蹄形断面,底部为梯形,上部为圆形,洞径5.5m,坡度0‰~17.19‰,隧洞岩石主要以泥质粉砂岩为主,局部有断层、岩溶等地质构造,整个隧洞属于浅埋深段,岩石以Ⅳ~Ⅴ为主,其中842m为全断面衬砌,衬砌厚度60cm,洞径φ4.20m,结构为C30钢筋混凝土。
由于隧洞衬砌厚度较小,且布置钢筋较密,施工人员无法进入仓内振捣,混凝土内在、外观质量难以保证,加之本段隧洞地质条件较差,前期开挖过程中多次塌方,造成工期严重滞后,进度问题严峻,亟待解决,需月浇筑长度≥180m,才能按期实现节点目标。
2.针梁台车结构形式本工程设计针梁台车全长28m,圆形模板直径φ4.22m,模板长度12.2m,整机外形尺寸Ф4.22×28m。
主要由钢模、针梁、门架、卷扬牵引机构、液压系统、电器控制系统等组成。
(1)钢模由底模、左边模、右边模、顶模组成全圆,顶模、左右边模均能围绕门架上的绞轴转动,以便脱模;考虑到混凝土衬砌施工时对模板的压缩作用,模板的直径较理论直径大20mm,为4.22m。
(2)针梁为装配式桁架组合结构,宽1.55米,高1.59米,由6米、8米各2节组成。
每节针梁均由H钢和工字钢焊接而成,上下各设有两条50×50mm方钢轨道,可在门架内的滚轮上沿轴线方向水平滑动。
(3)门架宽2.05米,高2.2米,主要由工字钢焊接而成,底端通过螺栓和底模连接,门架升降时可带动底模同时升降。
(4)液压系统由液压操纵台(电机、油泵、滤清器、液压阀等组成)、两组顶升油缸,三组脱模油缸、两组抗浮油缸、油阀及液压管路等组成。
小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术
第40卷第1期红水河Vol.40No.12021年2月HongShuiRiverFeb.2021DOI:10.3969/j.issn.1001-408X.2021.01.012小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术覃海明(中国能源建设集团广西水电工程局有限公司,广西㊀南宁㊀530001)摘㊀要:泉州市惠女至菱溪㊁黄塘引调水工程C1标段引水隧洞洞径小,且仅对不稳定的Ⅳ类㊁Ⅴ类围岩洞段进行间断性混凝土衬砌,原采用针梁式模板衬砌台车方案,施工难度较大㊂通过方案分析比较,提出采用组合式轻型桁架㊁散装模板结构的混凝土衬砌施工方案,并详细介绍混凝土衬砌施工工艺㊂采用该施工方法,可快速㊁高质量地完成隧洞混凝土衬砌,为小洞径隧洞的混凝土衬砌施工提供参考㊂关键词:小洞径隧洞;混凝土衬砌;施工技术中图分类号:TV554.9文献标识码:B文章编号:1001-408X(2021)01-0048-04RapidConstructionTechnologyforDiscontinuousConcreteLininginSmallDiameterTunnelQINHaimingChinaEnergyEngineeringGroupGuangxiHydroelectricConstructionBureauCo. Ltd.Nanning Guangxi 530001Abstract ThediversiontunnelofC1bidsectionofHuinv-LinxiandHuangtangwaterdiversionprojectinQuanzhouCityhassmalldiameter andonlyintermittentconcreteliningiscarriedoutforunstableclassIVandclassVsurroundingrocktunnelsection.Theoriginalschemeofneedlebeamformworkliningtrolleyisadopted sotheconstructionisdifficult.Throughschemeanalysisandcomparison theconstructionschemeofconcreteliningwithcombinedlighttrussandbulkformworkstructureisproposed andtheconstructiontechnologyofconcreteliningisintroducedindetail.Usingthisconstructionmethod thetunnelconcreteliningcanbecompletedquicklyandwithhighquality whichprovidesareferencefortheconcreteliningconstructionofsmall-diametertunnels.Keywords smalldiametertunnel concretelining constructiontechnology1㊀工程概况泉州市惠女至菱溪㊁黄塘引调水工程C1标段工程主要永久建筑物由进水口闸室㊁输水隧洞㊁输水管道㊁出水口及交通工程等组成,输水线路总长18.4km,隧洞开挖断面均为平底圆形㊂其中,惠女至佘格寮输水干线长6.523km,开挖洞径为4.0m,开挖底宽3.0m,衬砌后洞径为3.2m;佘格寮至山边输水支线长2.722km,开挖洞径为2.8m,开挖底宽2.4m,衬砌后洞径为2.0m;佘格寮至内山输水支线长9.154km,开挖洞径为4.0m,开挖底宽3.0m,衬砌后洞径为2.4m㊂混凝土衬砌均为圆形断面㊂2㊀隧洞原混凝土衬砌方案隧洞开挖后成为马蹄形断面,混凝土衬砌成型后的圆形断面直径为3.2m㊁2.4m㊁2.0m㊂原计划采用针梁式模板衬砌台车全断面一次衬砌成型,计划投入3套针梁式模板衬砌台车[1]㊂针梁式模板衬砌台车由滑架㊁支撑系统㊁针梁㊁液压系统㊁模板㊁传动行走系统㊁电器系统和附件等组成,是一种使全断面衬砌混凝土一次浇筑成型的模板体系[2]㊂针梁式模板衬砌台车在洞身衬砌前由专业的台车生产厂家统一制作,试拼装验收合格后,分㊀㊀收稿日期:2020-12-31;修回日期:2021-01-15㊀㊀作者简介:覃海明(1973),男,广西都安人,工程师,从事水利水电工程建筑施工管理,E-mail:276363811@qq.com㊂84覃海明:小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术㊀解运输至施工现场,在隧洞进出口位置再拼装,自行进入洞内后进行洞身衬砌㊂采用针梁式模板衬砌台车方案,对于本工程隧洞施工存在的不利因素如下:1)混凝土衬砌断面小,施工空间小,针梁式模板衬砌台车组装部件多,经多次对方案进行研究调整,针梁式模板衬砌台车组装非常困难㊂2)针梁式模板衬砌台车组装后,隧洞断面几乎全部被封住,对钢筋㊁混凝土等材料的运输,混凝土入仓设备的布置,以及施工人员的施工操作,均造成极大影响㊂3)本工程仅对不稳定Ⅳ类㊁Ⅴ类围岩洞段进行间断性混凝土衬砌施工,不利于针梁式模板衬砌台车连续施工㊂4)混凝土衬砌成型后的圆形断面直径为3.2m㊁2.4m㊁2.0m,按原计划需投入3套针梁式模板衬砌台车,需要一次投入的成本大,性价比较低㊂3㊀隧洞新混凝土衬砌方案1)经过方案比较,决定选用组合式轻型桁架㊁散装模板结构进行隧洞混凝土衬砌施工㊂2)组合式轻型桁架㊁散装模板断面结构如图1所示㊂图1㊀组合式轻型桁架㊁散装模板断面结构示意图㊀㊀①组合式轻型桁架采用C12槽钢+直径为48mm的排架管支撑焊接而成:圆弧段采用C12槽钢按混凝土衬砌洞径弯制,内支撑桁架采用直径为48mm的排架管焊接而成㊂②单品桁架由底部桁架段㊁左右对称桁架段㊁拱顶楔形块4部分组成㊂拱顶面板开设斜角,方便拆模㊂③单品桁架各部分之间采用120mmˑ200mm钢板连接,连接板布设2个螺栓孔㊂④采用的螺栓直径为12mm㊁L=50mm㊂⑤采用2515定制圆弧模板,模板厚54mm,由国内厂家定做㊂模板中自带下料振捣窗口㊂模板采用A3钢钢板,钢板厚度4mm,每环中有6块模板开250mmˑ500mm的下料振捣窗口㊂⑥面板之间通过 U 形卡或螺栓连接㊂⑦每套长度(单仓长)12m㊂每750mm设一品桁架,每套共17品桁架,每品桁架由4个部件组装而成㊂单件最重为46kg㊂3)组合式轻型桁架㊁散装模板结构对比原针梁式模板衬砌台车,其优点如下:①组合式轻型桁架结构简单,单件重量较轻,组装和拆除均非常方便,有利于隧洞内各工作面之间模板及桁架的转运,可利用小型无轨矿车运输或人工直接搬运;②轻型桁架㊁散装模板组装后,隧洞中间部位可有较大的施工操作空间,有效解决了钢筋㊁混凝土等材料的转运和施工操作困难的问题;③组合式轻型桁架结构不需要特殊的配套设备和器具,制作材料简单易得,制作桁架也不需特殊设备及工艺,成本较低㊂4㊀隧洞混凝土衬砌施工[3]4.1㊀基层面清理钢筋㊁埋件安装前,先测量基础面,排除工作面的积水,欠挖部位用风镐进行处理,人工清除表面松散砂浆㊁碎石块等杂物,施工缝用人工凿毛,并用高压水枪冲洗干净㊂4.2㊀钢筋㊁预埋件安装钢筋㊁预埋件由钢筋加工厂统一加工,加工完的成品钢筋按图纸对应编号,洞外采用5t载重平板汽车运输至隧洞口,洞内转运采用无轨矿车运输,在工作面附近按钢筋编号有序堆放,人工搬运入仓㊂现场技术员按照施工图纸指导工人进行钢筋绑扎㊂经验收合格后,方可进行组合式轻型桁架及模板安装㊂4.3㊀组合轻型桁架㊁散装模板安装堵头模板采用木模板封堵;隧洞底㊁边㊁顶模板采用全断面组合轻型桁架㊁散装模板安装㊂在钢筋绑扎完成㊁经验收合格后,开始安装桁架,每品桁架经测量调整至设计位置后固定㊂组合轻型桁架安装顺序为:先安装底部桁架 再安装左㊁右对称94㊀红水河2021年第1期桁架 最后安装楔形块㊂组合轻型桁架拆除顺序正好与安装相反㊂安装完后的模板表面光滑㊁接缝严密,不漏浆㊂浇筑前模板内侧涂刷脱模隔离剂,以保证混凝土外表光滑平顺㊂4.4㊀仓面清洗混凝土浇筑前,人工清理仓面内的杂物,用高压水对仓面进行冲洗,清除仓面内积水,测量检查验收模板㊂仓面验收合格后,可进行混凝土浇筑施工准备㊂4.5㊀原材料与配合比设计1)原材料㊂混凝土原材料由水㊁水泥㊁砂石骨料㊁外加剂㊁掺合料组成㊂混凝土拌和用水直接取用市政管网供水;水泥采用福建省当地生产的P㊃O42.5普通硅酸盐水泥;砂石骨料利用隧洞开挖洞碴加工,以花岗岩为主,质地坚硬,含泥量小,人工砂细度模数2.8,碎石粒径为5.0 31.5mm;外加剂使用福建省科之杰厂生产的Point-800s缓凝高效减水剂;掺合料为粉煤灰和矿粉,粉煤灰使用福建新源生产的F类二级灰,矿粉采用福建三安生产的S95矿粉㊂2)混凝土配合比㊂水胶比为0.46,掺和缓凝高效减水剂㊁矿粉,初凝时间为360min,坍落度为150ʃ30mm㊂4.6㊀混凝土拌和混凝土采用HZS150混凝土搅拌站拌和,拌和时间60s,混凝土搅拌站位于引水隧洞中部,混凝土运输至各支洞口时间均小于30min㊂4.7㊀混凝土运输本工程隧洞衬砌最大仓段混凝土用量为56m3,拌和站到隧洞口采用9m3混凝土搅拌车运输,从拌和站到各隧洞口的运输时间均小于30min㊂洞内采用经改制的2m3混凝土搅拌车运输至浇筑地点㊂改制的2m3混凝土搅拌车主要由行走车架及混凝土搅拌罐两部分组成,行走车架利用了隧洞开挖使用的出渣矿车,混凝土搅拌罐由厂家特制,经由厂家改制组装㊂经改制成的小型混凝土搅拌车,均有运输和搅拌功能,与大型混凝土搅拌车无异,可满足小洞径隧洞运输需要㊂洞外运输与洞内运输的转料方式:在隧洞口修筑高差为1.5m的卸料平台,洞外运输混凝土搅拌车置于较高平台上,可直接卸料至低路面上的小型混凝土搅拌车的搅拌罐㊂单台搅拌车洞内运输和卸料约20min可完成㊂根据运输距离,洞内运输配备3 4台运输车,可在1h左右卸完洞外的1车混凝土料㊂工作面采用ND-50型电动混凝土输送泵泵送入仓,混凝土输送能力为40 50m3/h,允许骨料最大粒径为40mm㊂4.8㊀混凝土浇筑每环中有6块模板开250mmˑ500mm的下料振捣窗口:底部㊁拱顶各设置1排,两侧各设置2排㊂排间高度不大于1m,排间混凝土分3层下料,层厚约30cm㊂底层135ʎ弧段范围的混凝土量最大,约22m3,隧洞两侧每层混凝土量约1.50m3㊂边顶拱混凝土对称均匀下料,混凝土面均匀水平对称上升,隧洞两侧混凝土面高差不大于30cm,仓内用插入式振捣器振捣密实,采用退管法或垂直法封拱㊂本工程隧洞混凝土衬砌施工仓面小,分层混凝土量小,混凝土的运输时间和浇筑时间短,均可在前一层混凝土初凝前实现完全覆盖,保证了混凝土的浇筑质量㊂4.9㊀拆模㊁养护本工程位于福建省东南沿海地区,气候温润,加之隧洞内保温自然条件较好,常年在20ħ左右,有利于混凝土强度增长㊂混凝土浇筑结束24h,经终凝后已形成强度,圆形断面受力较好,可拆除组合轻型桁架和模板,新浇筑的混凝土洒水养护时间不少于14d㊂拆除组合轻型桁架和模板后,应进行检查和清理干净,即可转运至下一段工作面使用㊂4.10㊀回填灌浆本工程的回填灌浆,须在隧洞衬砌混凝土达到设计强度后,方可施工㊂4.10.1㊀钻孔安装钢筋的同时,预埋回填灌浆孔孔口管,隧洞衬砌混凝土达到设计强度后,利用台车分段分序进行钻孔,孔深深入岩石10cm㊂灌浆孔纵向间距2m㊂隧洞拱顶45ʎ范围内,采用梅花形布置灌浆孔,钻孔时保证孔向准确,孔位与设计位置的偏差不得大于10cm[4]㊂4.10.2㊀灌浆1)回填灌浆作业分区段进行,每50m为1个灌浆区段(不足50m的混凝土衬砌段按1个灌浆区段处理),区段两端设混凝土止浆塞封堵严密㊂每一灌浆区段内,先施工位置较低的孔位,由低向高推进施工,同一排孔分两序作业㊂2)灌浆设备采用KBY50型三缸柱塞式灌浆泵㊂灌浆泵㊁进浆管路和灌浆孔口处安装压力表,05覃海明:小洞径隧洞间断性混凝土衬砌快速施工技术㊀使用前进行检定,压力表和管路之间设隔浆装置㊂3)灌浆作业按划分的灌浆区段分序加密进行,同序孔一次钻出,然后由较低的一端向较高的一端推移灌浆㊂4)将最底端的1个孔作为进浆孔,临近的孔作为排水㊁排气用,待排出最稠一级浆液后,立即将其堵塞,再改换进浆孔,直至全序孔灌到结束标准㊂5)回填灌浆的压力按施工图纸的要求,采用0.2 0.3MPa㊂6)浆液水灰比:I序孔可灌注水灰比为0.6ʒ1㊁0.5ʒ1两个比级的水泥浆,Ⅱ序孔可灌注0.6ʒ1和1ʒ1两个比级的水泥浆㊂对大空洞或空隙部位,灌注水泥砂浆㊂7)回填灌浆在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆后,再继续灌注5min即可结束㊂8)灌浆结束后,将孔口闸阀关闭㊂5㊀隧洞混凝土衬砌施工效果本工程于2020年9月开始隧洞混凝土衬砌施工,通过施工过程检验,组合桁架㊁散装模板施工方法适合于本工程㊂单仓混凝土浇筑长度为12m(可按施工条件加长),单仓混凝土浇筑完成仅用2d时间,施工速度快,完全满足施工总进度要求;衬砌混凝土设计强度为C25,经现场取样试验,混凝土最小强度为27.8MPa,最大强度为33.6MPa,混凝土配置质量稳定,混凝土外观光滑㊁平顺,满足设计及规范要求;组合桁架㊁散装模板结构简单,单件重量小,安装方便,施工安全风险小㊂隧洞混凝土衬砌施工效果见图2㊂图2㊀隧洞混凝土衬砌施工效果6㊀结语隧洞工程混凝土衬砌施工的成败,最关键因素在于模板及支撑体系方案的选择㊂泉州市惠女至菱溪㊁黄塘引调水工程C1标段引水隧洞工程的隧洞洞径小,仅对不稳定的Ⅳ类及Ⅴ类进行支护,属间断性混凝土衬砌,采用原方案的施工难度较大㊂经分析研究,果断改用组合桁架㊁散装模板施工方案,可安全㊁快速㊁高质量地完成隧洞混凝土衬砌㊂本施工方案可为小洞径隧洞工程的混凝土衬砌施工提供参考㊂参考文献:[1]㊀SL303-2017,水利水电工程施工组织设计规范[S].[2]㊀冯荣球.新疆大山口二级水电站Ⅱ标段引水隧洞施工技术[J].广西水利水电,2014(1):44-47.[3]㊀SL677-2014,水工混凝土施工规范[S].[4]㊀DL/T5148-2012,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].(责任编辑㊀秦凤荣)㊀㊀㊀㊀㊀㊀‘红水河“杂志刊登文章下载,投稿结果查询,请扫描咨询电话:0771-5699109㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀HONGSHUIRIVER15。
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针梁式台车在小断面引水隧洞混凝土衬砌中的应用
发表时间:2018-01-17T15:31:37.163Z 来源:《防护工程》2017年第26期作者:张晓川甘波[导读] 近年来我国加大了对民生基础设施建设的投资力度,宁夏中南部水源工程就是为了解决该地区严重缺水问题而批准开工建设的。
四川二滩国际工程咨询有限责任公司成都 611130 摘要:近年来我国加大了对民生基础设施建设的投资力度,宁夏中南部水源工程就是为了解决该地区严重缺水问题而批准开工建设的,该工程的特点是:输水线路长、输水隧洞断面小、工期短;为此,建设各方集思广益、大胆创新,在混凝土衬砌阶段采用全断面针梁式钢模台车进行混凝土浇筑施工进行尝试并取得成功。
本文通过对其技术进行分析总结,供其它类似小断面隧洞工程借鉴。
关键词:针梁台车小断面隧洞混凝土质量控制
1、工程情况概述
宁夏中南部水源工程输水管道及隧洞全长74km,隧洞断面设计采用马蹄型,衬砌后最大净高2.45m,最大净宽2.30m,底宽1.80m,为无压隧洞,采用C25钢筋混凝土衬砌,侧顶拱衬砌厚30-35cm,底拱找平后的最大衬砌厚43.8cm,衬砌按双层配筋限裂设计。
2、混凝土衬砌台车方案比选及确定 2.1 针梁全断面台车方案
(1)采用针梁式全断面台车的优点:
①混凝土浇筑全断面一次成型,减少施工缝,可以减少引水隧洞内水外渗,提高混凝土防水效果及外观质量。
②台车针梁做成可折式,模板为铰接组合式,可以转弯和爬坡(4%的坡度)。
③在狭小的隧洞中小不宜同时开展几个工序,施工进度相对固定。
④减少两条施工缝的处理及减少施工缝止水安装费用。
⑤由于是整体浇筑,可以减少由于施工对底板混凝土的破坏和污染;同时减少每仓混凝土钢筋、模板等工序,减少人工费用。
(2)采用针梁式全断面台车的缺点:
①采用针梁式全断面台车制作加工费用较大,是普通边顶拱台车的1.2-1.5倍。
②由于针梁较长在施工过程中会变形弯曲。
③底模涂刷脱模剂较困难、维修不便。
2.2 普通侧顶拱钢模台车方案
(1)普通侧顶拱钢模台车的优点:
①使用较为普遍,工艺成熟,无须进行论证。
②台车制作方便、快捷。
③台车一次投入较小,按照吨位乘以单价。
(2)普通侧顶拱钢模台车的缺有:
①底板浇筑模板控制难度大,会造成错台缺陷。
②底板混凝土浇筑后的保护难度大,人为破坏、漏浆污染等影响外观质量。
③每仓混凝土浇筑的工序增加,纵向施工缝处理难度大,设置止水投入大。
2.3 混凝土衬砌施工方案的最终确定
根据两种台车的优缺点比较,以及业主对施工质量、进度、投资要求综合考虑,确定选择针梁式全断面台车现先在长度为4610m的一条隧洞中进行先行试用,可同时从隧洞进口、出口及支洞上下游开展4个工作面同时施工,从试用的情况来看,效果达到了预期目的,并最终在整个工程推广使用。
3、混凝土衬砌施工设备设计 3.1针梁式钢模台车设计加工
台车由模板总成、托架总成、支撑底座、升降机构、平移机构、门架总成、针梁总成、行走机构、液压系统和支撑千斤等组成,针梁是台车的主要承重构件。
模板由两块顶模与两块边模构成横断面,顶模与顶模之间通过螺栓联成整体,边模与顶模通过绞耳轴联接,每节模板做成1.5m宽,纵向由六节组合成9m衬砌长度,模板之间皆由螺栓联接,模板上开有呈口字型的工作窗,顶部安装有与输送泵接口的浇筑装置,在台车上布置12台附着式平板振动器。
3.2 混凝土运输设备
根据隧洞开挖断面尺寸,改装小型农用车为混凝土罐车运输,其尺寸为车长5.21m、车宽1.58 m、车高2.36m,装载方量2.0m3,车辆马力根据施工坡度选择95-120匹。
3.3混凝土输送设备
考虑隧洞断面小,为了移动方便配置了油电混合的动力;其主要性能指标为:车长5.3m、车高2.2m、车宽1.58m,最大输送方量为40m3/h。
4、施工工艺 4.1 钢筋制作安装
衬砌钢筋在洞外加工场下料、弯曲成型,采用农用拖拉机车运至洞内,根据测量放样确定并安装定位钢筋,定位钢筋采用φ18、φ20焊接固定,衬砌钢筋型号为φ10、φ12、φ14,采用搭接绑扎连接。
钢筋的进场检验、加工制作、焊接及绑扎符合设计及相应规范要求。
钢筋运输时混凝土泵车放置在避车洞内。
4.2 灌浆管预埋
立模前先预埋回填灌浆管,隧洞拱顶回填灌浆管采用φ50 PVC管,该管一端顶至初期支护面、另一端通过台车预留孔并用胶带封堵以免漏浆,回填灌浆管绑扎固定在二衬钢筋上防止其跑位。
4.3 模板台车行走、定位
针梁和门架的相对移动由卷扬机牵引实现,用底座上的平移油缸调整台车水平对中,依靠台车前后升降油缸实现升降定位,利用液压系统加上螺旋千斤调整钢模到位及收模。
模板定位顺序为:底模→顶模→边模;脱模顺序为:边模→顶模→底模。
(1)台车要精确就位,模板中心线、高程要与设计相符。
(2)模板就位后支撑丝杠要全部支撑到位。
(3)采取切实有效的抗浮支撑并及时紧固,抗上浮装置用工字钢加丝杆进行竖向支撑。
(4)边模与底模先用销子定位,再用螺栓紧固。
(5)模板台车定位时测量人员必须全程旁站指导,严格控制模板台车的标高、轴线位置、与相邻浇筑段的连接长度等。
4.4 安装止水带、立堵头模板
(1)隧洞衬砌环向施工缝采取全断面防渗,缝宽2cm,迎水侧依次向内布设:3cm厚抗微生物聚硫密封胶+12cm厚苯板+ 651型橡胶止水带+苯板。
(2)止水带安装较为常规,保证其质量即可。
4.5 混凝土浇筑
(1)混凝土运输
采用2m3混凝土罐车运输,洞内在避车洞倒车和避让,根据混凝土的性能确定其运输延续不得超过45min;混凝土运输距离、周转次数应严加控制,以防出现不合格的混凝土。
(2)混凝土灌筑
混凝土灌筑前应按规范及设计要求对台车定位、模板接缝、预埋设施等进行全面检查并记录,采用HBT40混凝土输送泵入模,其浇筑与其他形式的混凝土工艺基本相似。
(3)混凝土振捣
采用附着式振捣器(1.0-1.2kw电动机为宜),振捣时间必须经过试验段试验数据为准。
(4)脱模及养护
根据该区域不同季节洞内温度的不同,选择同条件试块的养护及检测最终确定脱模时间,一般为8-12h后混凝土强度可达到8.0Mpa时拆模,脱模时间宁晚勿早。
5、经验与总结
(1)针梁式台车最大的问题在于脱底模困难,由于底部模板和砼粘结吸附力较大,脱模时依靠前后共4支升降油缸,很可能造成针梁弯曲变形和底板模板变形翘起。
一方面在台车设计、加工时,厂家必须充分考虑底模和砼的粘结吸附力,对底模刚度、强度进行充分验算,适当增大稳固、保险系数,还要保证针梁本身的刚度强度满足要求,才能避免挠曲变形;另一方面是通过增加丝杆或油缸来解决问题,目前倾向于在台车中间增加油缸,可以增加至6支甚至8支油缸同步、均匀抬升,消除底板模板变形,同时在针梁的中间增加支撑设施防止其强度不足造成弯曲。
(2)由于该隧洞断面小设计钢筋型号偏小,在混凝土浇筑过程中存在钢筋上浮的情况,导致底板面层钢筋保护层厚度偏小甚至漏筋;出现该问题一方面在钢筋绑扎前必须在底板设置锚筋,将定位钢筋与锚筋焊接牢固,再将其余钢筋与定位钢筋焊接,侧顶拱主筋与锚杆焊接牢固;另一方面加密混凝土垫块的数量保证其保护层厚度满足设计及规范要求。
(3)由于混凝土厚度较薄(35-30cm),混凝土仓面空间狭小,不具备人工采用振捣棒振捣的条件,只能采用台车附着式振捣器,根据长期不断总结和摸索,全车至少配置12台振捣器为宜,在台车两端堵头处必须采用振捣棒辅助振捣,否则混凝土不密实止水带将失效。
6、结语
实践证明,在小断面引水隧洞砼衬砌施工中,采用针梁式钢模台车,既保证了工期,综合费用总体降低,施工质量整体性较好,经济效益和社会效益都很显著。
该台车在小断面隧洞中相对比较实用,在类似工程或比之更小的隧洞中也能很好的使用,浇筑完成后整体美观,减少了因施工缝而造成的错台、挂帘等缺陷;本工法劳动组织简单,劳力及材料投入少,相对传统桁架式组合钢模板衬砌施工约少一半劳力及材料,且作业施工较组合钢模板施工安全。