钢模台车在小断面长距离隧洞混凝土衬砌中的应用

高艳海

(葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概况

老挝会兰庞雅水电站引水隧洞上平段横穿雄厚的北西向山脉，山脉峰顶高程为1030m，至山脉另一侧出洞，全长约2.6km。隧洞沿线为连绵的、舒缓波状起伏山体，途经5条较大山沟，沟底基岩出露，最低山沟高程为848m，隧洞最大垂直埋深为255m。隧洞出口处基岩裸露，地形坡度35°～45°，自然边坡基本稳定。

上平洞开挖断面为马蹄形，3000mm×3000mm(宽度×高度)钢筋混凝土全断面衬砌，混凝土为C25，地板和边顶拱的衬砌厚度均为300mm，衬砌完后断面尺寸为2400mm×2400mm(宽度×高度)，衬砌长度为2500m，上平段进口高程789.5m，出口高程765.0m。

为确保施工质量和工期要求，该隧洞主要采用两台边顶拱钢模台车进行衬砌施工。

2 总体施工方案

2.1 混凝土施工总体方案

2.1.1 扒渣机底板清理。洞挖及相关工作结束，利用洞内两个工作面的扒渣机及除渣车辆从中部向洞口方向清理浮渣，原则是尽量将大面积底板浮渣清除，但必须考虑底板平整，以方便底板垫层混凝土浇筑时自卸车装载混凝土仍然能在洞内行使，同时利用测量放线检查超欠挖情况并及时处理。

2.1.2 人工洞内底板再清理。扒渣机除渣全部完成后，退出洞外停放，以30m左右为一段，人工再对剩余浮渣进行清理。

2.1.3 底板垫层混凝土浇筑。上项清基工作完成并具备验收条件后放样，放出底板设计样线，在混凝土浇筑开始处利用洞内积水坑和排水管路截水并向下游排放。垫层混凝土采用C15混凝土，水平运输由2台6m3搅拌车运至上平段进口处。洞内水平运输利用洞内除渣自卸车加装后挡板运输至浇筑面。此阶段重点是必须找平垫层混凝土，方便后期轨行式搅拌车及地泵轨道安装。

2.1.4 轨道安装。轨行式搅拌车及地泵轨道的安装，在垫层混凝土浇筑200m以上时，利用底板清基和垫层混凝土浇筑的间隔时间，用除渣车将轨道安装所需物件分批拖至已浇垫层混凝土上，依次循环直至轨道铺设至洞口外。

2.1.5 钢模台车及轨行式泵机洞内就位。轨道安装全部结束后，利用25t吊车将在洞口组装好的24m钢模台车、轨行式泵机吊装至轨道上，用电瓶车依次拖运至洞内就位。

2.1.6 洞内底板浇筑。从K1+1570m开始进行底板工作面的备仓工作，包括钢筋预埋、止水安装、使用沥青木板夹止水形成伸缩缝，以便于连续浇筑。先浇筑100m左右底板，给钢模台车提供工作面。入仓采用泵机入仓，洞内依靠轨行式搅拌车水平运输。

2.1.7 钢模台车工作面就位。在前期浇筑的100m底板和垫层交界台阶上人工垫渣，平整后铺设轨道，用手拉葫芦将24m台车拖至工作面。

2.1.8 边顶拱施工。在仓面准备完毕后，进行边顶拱施工，模板为2台×12m钢模台车错仓浇筑，轨行式泵机入仓，轨行式搅拌车洞内水平运输。

2.2 模板方案

上平段洞内采用2×12m钢模台车，封头模板采用木模板现场裁剪安装，每仓按12m控制。12m台车为2台长为6m的台车组合在一起，衬砌长度为12m时，台车面板长度为6m+6m+0.1m，0.1m通过螺栓与1.5m长面板连接，实现浇筑时压老混凝土0.1m，台车顶部脱模0.15m，侧模有效脱模距离为0.1m。全部模板总装后应对齐调平，接缝间隙和错台不得大于1.5mm，整体对角线误差不得大于3mm。

3 主要施工方法

本工程混凝土衬砌主要施工程序如下:施工准备→隧洞规格修整、清底、岩面验收→找平混凝土浇筑→底板钢筋、安装→底板混凝土浇筑→边顶拱钢模台车就位→边顶拱混凝土浇筑→混凝土养护。

3.1 基础清理及找平混凝土浇筑

基础规格修整结束，先清除岩基上的杂物、泥土及松动岩石，经测量检查施工段全断面符合要求后，高压风或水冲净基岩面并排除积水，再进行下一工序施工。对基岩面的清理，需做到无浮渣、无松动石块、无积水。

3.2 钢筋绑扎及止水安装

用全站仪认真进行点线和高程的放样，控制钢筋空间位置。钢筋在钢筋厂加工成型，平板汽车拉运至工作面附近，经校核无误后与系统锚杆焊接牢固。钢筋绑扎与焊接作业严格按施工规范要求进行，混凝土钢筋保护层采用混凝土垫块，设置在钢筋与模板之间，其强度不低于结构设计强度。垫块应埋设铁丝与钢筋绑扎紧，并互相错开、分散布置。在各排钢筋之间用短钢筋支撑，以保证位置准确。钢筋连接φ16mm以下的采用绑扎，钢筋接头按规范错开50%，错开长度35d以上(不小于50cm)。钢筋交叉点呈梅花型绑扎牢固，以保证在浇筑过程中不变位。

止水位置、规格及结构缝严格按照设计图纸要求进行布置。止水片安装是一件细微的工作，设置一些简易的托架、夹具固定在设计位置上，止水片凹槽严格按缝面居中设置，止水片与模板结合面严密。安装好的止水片要加以固定和保护，防止在浇筑过程中发生偏移、扭曲和结合面漏浆。

有灌浆要求的部位，按照设计要求埋设灌浆管。

3.3 模板安装

为保证混凝土成型尺寸，必须重视台模定位的准确性。台车就位后，利用台车液压设备把收缩的台模伸展到设计直径，并复核台模外壁与隧道内壁的距离是否达到要求的壁厚，台模尾部必须与已浇筑好的上拱顶混凝土重叠20cm，在台模的另一端安装好封头模板，封头模板上留孔将预留钢筋插入。台模与衬砌钢筋要留有5cm的保护层，如果有相碰部位，要绑上5cm的保护层垫块。当台模定位无误后，在台模中间部位加设定位撑杆，分别撑在隧洞上部和左右内壁，增加整个台模中间的刚度，同时也可避免浇筑混凝土时台模的水平移动和上浮。最后在台模缝隙间填上密封材料，防止漏浆。

3.4 混凝土运输及浇筑

混凝土由6m3混凝土搅拌运输车运至上平段进口。垫层混凝土利用改装除渣车从洞口搅拌车上接料运至浇筑部位，直接在仓内采用进占法卸料。边顶拱混凝土及底板混凝土采用混凝土泵机入仓，洞内水平运输采用轨行式搅拌车。

边顶拱混凝土浇筑要左右均匀对称，分层浇筑，分层厚度30cm，要保证上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完毕，以免形成冷缝。浇筑拱底、拱腰时，混凝土泵管插入台车工作窗，当混凝土浇筑到距离工作窗边缘下方5cm时关闭窗口。为防止混凝土离析，混凝土倾倒落差不能超过1.5m，浇筑拱顶时直接插入台模顶部冲填管压送，边泵送、边振捣，同时用铁锤敲击台模板。检查混凝土是否到位、密实，确认密实后方可封顶。

3.5 混凝土养护

洞内衬砌混凝土侧顶模的拆模时间定为3d，在混凝土浇筑完毕8h～16h后，开始采用洞内水泵抽水洒水养护。

4 结语

老挝会兰庞雅水电站引水隧洞上平段，通过采用钢模台车进行混凝土衬砌，解决了小断面、长距离隧洞衬砌施工进度较慢、质量通病过多的问题，确保了施工进度和施工质量，经济效益显著，可供其它类似小断面长距离隧洞混凝土衬砌工程参考和借鉴。