鋼模臺車技術在隧洞襯砌中的應用及施工工藝

　　關鍵詞:大斷面隧洞;襯砌;鋼模臺車;質量控制

　　1工程概況

　　本隧洞工程為一條總長230m的導流洞，洞身斷面型式為圓拱直墻式，凈寬12m，凈高12.4～12.6m，直墻高10.2～10.6m，底板坡降5.86%。洞身全斷面采用鋼筋混凝土襯砌，厚度0.5～1.Om，襯砌工程量3300m3。由于隧洞的斷面大、流量大、流速快，因此,本工程施工的重點是控制混凝土的外觀質量及混凝土表面的光潔度,以盡量減小隧洞的過流糙率。為滿足工期和質量要求，混凝土襯砌澆筑采用兩組鋼模,開辟兩個工作面，流水作業(yè)，連續(xù)澆筑，以提高工作效率。每塊混凝土襯砌段的長度定為10m和15m兩種，兩組鋼模的澆筑順序采用跳倉澆筑法。

　　2鋼模臺車的結構

　　依隧洞結構尺寸定制鋼模臺車，其主要組成部分有:模板部分、模架部分、車架部分及行走部分。

　　鋼模臺車的模板面板分直墻部分與弧形段部分。直墻采用普通型號鋼模,通過螺栓與鋼模臺車模架連接。頂拱模板則采用特制鋼模,根據頂拱的半徑將頂拱部分半圓分成4塊弧形模板。

　　鋼模臺車的支撐桁架中，與行走部分連接的矩形框架為固定桁架，與模板連接的模架則可以通過螺栓或液壓千斤頂來調節(jié),是活動的部分。

　　鋼模臺車行走輪為無動力有軌輪，安裝在固定桁架的底部。當鋼模臺車移動時,可通過汽車的外力牽引將臺車沿著鋪設的軌道拉動,并通過施工人員的撬動來糾偏。

　　3鋼模臺車的操作程序

　　3.1鋼模的移動就位

　　襯砌臺車利用液壓油缸和螺旋千斤來調整模板到位及收模。鋼模臺車就位前要準確的計算出臺車拱頂中點,將其引至該斷面的巖面上,打點標注,由測量人員指揮臺車的操作技師參照標注點升降移動油缸,進行臺車定位,最后測量檢查臺車控制點是否在計算的坐標點上。臺車液壓系統(tǒng)采用三位四通手動換向閥進行換向,實現油缸的伸縮。先調節(jié)頂模，將頂模調整到設計高程后，再調整側模，然后，安裝頂模與側模之間的連接構件、螺栓和U型卡及鋼模的頂部支撐。模板調整到位后，采用木支撐輔助加固，防止模板變形。

　　3.2鋼模的拆除

　　①待澆筑的混凝土達到一定的強度后，退出鋼模的外部支撐，拆除第一節(jié)鋼模的所有內部和外部連接構件、螺栓和U型卡。

　�、趯⑴_車移到第一節(jié)鋼模上，各液壓千斤頂就位。先用側模千斤頂脫模并收縮側模就位后，再用頂模千斤頂收縮頂模，使頂、側模收縮于臺車上。

　�、弁顺雠_車，重復上述各工序，直至整套鋼模全部拆卸完畢為止。并在相鄰兩節(jié)鋼模就位后，安裝節(jié)與節(jié)之間的的連接螺栓和U型卡。

　　4鋼模臺車的襯砌施工

　　隧洞混凝土襯砌的施工程序為:底板混凝土澆筑→邊墻頂拱測量放樣→邊墻頂拱鋼筋綁扎→鋪設臺車軌道→鋼模臺車就位→臺車模架調整固定→測量復核→封頭模板安裝→混凝土澆筑→拆除臺車模架→移動鋼模臺車至下一工作面。

　　4.1混凝土入倉

　　用鋼模臺車澆筑側、頂拱混凝土時,混凝土先用自卸汽車運至洞內，供給混凝土輸送泵，再由輸送泵送入澆筑倉面，倉面配有“人”字形溜槽，操作溜槽擋板可控制混凝土進人左側或右側倉面。

　　合理布置混凝土入倉窗口,既能滿足澆筑混凝土要求,還能利用窗口通風排氣,減少混凝土表面氣泡的數量,保證混凝土的外觀質量。同時,也可及時散去混凝土振搗時產生的一部分水化熱,一定程度上防止了混凝土裂縫的產生。

　　本工程邊墻澆筑中，在兩邊墻外側5m和10m高位置處按品字型設有50cm×50cm的窗口,再懸掛溜槽配合入倉�；炷�土出料落差控制在2m以內,防止混凝土離析。澆筑邊墻混凝土之前,必須在已澆筑底板混凝土表面上鋪一層2～3cm厚砂漿以利于上下兩層混凝土的充分接觸,邊墻兩側對稱澆筑。

　　隧洞頂拱入倉窗口布置在圓拱頂部正中，水平布置有5個窗口,邊墻澆筑完成后,從靠近混凝土泵的第一個頂拱窗口入倉澆筑,澆到一定高度后,轉到第五個窗口入倉,當兩頭澆到一定的高度后再分別用第三、二、四的順序逐個窗口入倉直到澆滿為止,這樣基本都能澆滿拱頂混凝土。此外在頂拱中間位置開一小孔,澆筑混凝土時利用埋管可以直觀地觀察洞頂混凝土的澆筑高度。埋管時注意讓管口上端離巖面5cm左右,當管中流出水泥漿時證明混凝土已接近澆滿,根據施工經驗此時再澆5～6m3混凝土即可滿足洞頂混凝土的密實度要求。

　　4.2混凝土振搗

　　混凝土振搗是保證混凝土質量的關鍵工序。澆筑邊墻時,每澆筑30cm厚進行一次振搗,可直接用軟軸插入式振動器進行振搗。兩側邊墻對稱澆筑對稱振搗。頂拱澆筑不能直接用軟軸振動器振搗，需安裝附著式振動器。在頂拱弧形段水平布置六排附著式振搗器,同一排振搗器的間距為4～5m。按頂拱混凝土的澆筑順序,附著式振動器也按相應的次序進行工作。振搗時要把握適度,既不能漏振,也不能“過振”。

　　4.3混凝土封頂技術

　　混凝土封頂采用20～22cm塌落度的高流態(tài)、免振搗、自然密實的混凝土,適當減少粗骨料的用量,以減少10%為宜,增加混凝土的流動性,當混凝土從兩端擋頭板頂部溢出,說明拱頂混凝土已填滿。

　　5襯砌混凝土質量控制措施

　�、僭谝r砌混凝土施工前,先檢查隧洞斷面狀況,對不規(guī)則斷面處,加強修整,盡可能使其平順過渡。若超挖嚴重,則用漿砌塊石或同等級的混凝土預制塊予以填充密實,盡可能使隧洞開挖輪廓斷面平順,不留坑陷突變。

　�、趯τ谟袧B透水的洞面,澆混凝土前用專用堵漏水泥進行封堵，或用PVC管引流,防止?jié)B入澆筑混凝土中。

　�、鄹倪M混凝土配合比設計。在混凝土中添加減水劑和適量微沫劑,控制混凝土拌和物的坍落度在12～15cm,含氣量2%左右,以減少混凝土硬化的收縮變形,并提高混凝土的抗?jié)B性能。

　　④頂拱混凝土在邊墻混凝土澆筑完成后留置1h后再進行澆筑,并對主要處于頂拱處的邊墻混凝土實施二次振搗,以減少下沉變形量。

　　⑤控制頂模上附著式振動器的振動時間,避免對已初凝的混凝土進行不當振動。

　�、薏鹉：蠡炷�土面及時用溫水進行保養(yǎng)，避免拆模后的混凝土表面因內外溫差過大產生裂紋。

　　6結束語

　　鋼模臺車技術應用于隧洞混凝土襯砌施工,既能改善洞內混凝土襯砌作業(yè)條件，減少施工干擾，降低勞動強度，又能提高工效，加快施工進度，保證工程質量，節(jié)省投資。鋼模臺車穩(wěn)定性好、拆裝使用方便,保證了隧洞混凝土施工質量,又按計劃時間完成了該隧洞混凝土的施工任務,創(chuàng)造了良好的社會與經濟效益。