钢模台车及预埋钢管在洞衬混凝土施工中的应用及改进

刘学明

（新疆哈密市水利工程质量监督站，新疆哈密839000）

钢模台车及预埋钢管在洞衬混凝土施工中的应用及改进

刘学明

（新疆哈密市水利工程质量监督站，新疆哈密839000）

哈密市柳树沟水库工程溢洪洞断面尺寸较大，采用钢木模组合施工，安装使用的材料、人工数量较大，工期较长，同时在混凝土浇筑过程中易出现跑模，出现漏浆、错台，在进行回填灌浆造孔时，位置偏差会对混凝土钢筋造成损害，为充分利用钢模台车的整体性和机动性，在进行渐变段混凝土施工时，对钢模台车进行改造，提出采用钢模台车加预埋灌浆钢管对衬砌混凝土的施工方案，可实现渐变段拱顶混凝土施工一次成型的效果，较传统工艺，该方案施工质量高，综合效益显著。

洞衬混凝土；钢模台车；改进；钢管预埋

1 概况

哈密市柳树沟水库位于哈密市柳树沟沟口以上2 km，距哈密市约105 km，水库工程设计总库容为354.36万m3，兴利库容233.04万m3，调洪库容64.36万m3。工程主要由大坝、导流放水隧洞、溢洪洞三部分组成，为小（I）型Ⅵ等水库，水库工程建成后，将置换出来的下游农业灌溉用水转换为水库下游工业园区工业供水，供水保证率为97%，每年可为下游工业提供405.12万m3用水，水库建成后将作为哈密地区重要的工业供水配置水源工程之一。

水库溢洪洞是本工程的主要建设内容之一，其标准洞身段断面尺寸为B×H=6.0 m×8.0 m，城门洞型式，洞底纵坡i=1/50，采用C25F200W6钢筋混凝土衬砌，混凝土厚度为50 cm。洞身段总长170 m，其中进出口渐变段长10 m。

工程建设过程中，于溢洪洞断面尺寸较大，采用传统的钢木模组合浇筑混凝土，劳动强度大，耗费材料多，施工周期长，工作效率低，安全保障差，工程安全、质量、进度、投资均难以控制。同时在回填和固结灌浆时，采用在成型衬砌混凝土上钻孔灌浆施工工艺施工，不能一次成孔，增加造孔成本和延长施工期；在造孔时可能出现打断混凝土的布设钢筋，造成隐患。造孔困难和成本较大，同时对成品洞衬混凝土质量影响较大。

2 技术方案及施工要点

2.1 方案的确定

近年来，哈密地区类似工程洞衬混凝土的施工多采用钢木模组合浇筑混凝土施工，施工过程中，除对工期、成本等造成较大影响外，成型混凝土错台、麻面现象较多，外观质量较差。在进行回填和固结灌浆造孔时，对已成型的混凝土造成二次或多次钻孔破坏现象，甚至对钢筋造成破坏。为降低成本，提高工程施工质量，经讨论，钢模台车在整体性、机动性，较传统工艺，减少了拆装模板的次数与时间，衬砌混凝土可达到一次成型的效果。利用预埋钢管替代灌浆造孔，进行回填及固结灌浆施工，即可减少造孔工序，又能防止对成型的破坏，有效提高洞衬混凝土的施工质量。最终采用溢洪洞衬砌混凝土施工采用钢模台车、回填和固结灌浆造孔采用钢管预埋方法。

2.2 施工方法及要点

根据确定的方案，水库溢洪洞混凝土浇筑分2次进行，先底板后边顶拱，连续平行作业、流水施工，混凝土衬砌由出口向进口方向进行施工，先进行底板的清理，然后进行垫层混凝土的浇筑，在混凝土达到设计龄期后，钢筋绑扎、立模、浇筑底板混凝土。

（1）底板支模

检查模板，将变形、不平整、未清理干净的模板挑出禁止使用,上、下游两侧采用组合钢模现场拼装，采用钢架杆水平及剪刀撑进行加固，确保模板刚度达到规范要求。

（2）边顶拱支模

使用钢模台车施工，采用铺设枕木及轨道就位，控制行走轮到达浇筑仓位，使用台车支撑丝杆定位。钢模台车底部高于底板40 cm紧贴两侧边墙，用液压油罐控制千斤顶进行调整定位（定位前涂抹脱模剂），定位后加固堵头模板并安装止水，使用钢管及扣件加固，加固时尽可能利用原有锚杆。钢模台车与墙体缝隙之间采用双面胶封堵。

使用钢模台车，应先调整侧墙模板，再调整顶拱，反复数次，直至符合设计尺寸要求。模板安装前要清除其表面杂物，对已变形模板提前进行校正；模板表面涂脱模剂以保证其光洁平整，安装调整完毕用海绵条封口胶带等填缝，以保证接缝严密不漏浆，保证混凝土的外观质量。侧墙及顶拱处每3m预留窗口以便混凝土泵管送浆进入仓面，混凝土浇筑过程中派人对模板值班巡视。

（3）灌浆预埋管施工

钢管预埋件的安装位置，按设计图纸，使用全站仪放样，控制桩轴距，形成控制网，以控制预埋钢管位置，灌浆孔的间排距使用钢尺放样定位。钢管灌浆孔预埋件与边墙双排钢筋网焊接加固，钢管两端使用宽胶带黏贴封死。另外，要确保靠钢模台车钢管端在同一平面上，且距离台车2 cm。封仓前，使用全站仪测量记录预埋件前端坐标高程。灌浆造孔前，使用全站仪对孔位进行复位放样标记，作业人员根据标记位置，用小锤轻轻敲击，即可找出预埋管孔口。

混凝土浇筑施工：混凝土由罐车运输，泵车入仓，人工辅助平仓、插入式振动器振捣，钢模台车附着式振动器进行强化振捣，待浇筑完10 h后脱模，对混凝土进行喷雾养护，并将台车移动至相邻仓面继续浇筑。

2.3 进出口拱顶渐变段施工

溢洪洞进出口断面尺寸与洞身段断面尺寸均不相同，渐变段衬砌混凝土的施工，一般用钢模台车施工很难做到，多采用传统的钢木模组合施工。为分利用钢模台车的整体性、机动性，经研究，对钢模台车的改进，倾斜台车至设计角度，利用钢模台车液压油缸支撑，活动液压千斤顶辅助定位，将进出口拱顶渐变段分段浇筑成型,充分利用钢模台车的整体性和机动性。

3 实施效果及效益

3.1 实施效果

（1）采用钢模台车较传统组合钢木模板施工相比较，基本不用木材板材，废渣废料少，节约大量施工成本，同时节省工期68天，经济环保、优质高效。

（2）本工程使用钢管作为灌浆孔预埋件利用率高达90%以上，成型混凝土的外观质量基本不受影响。相对于普通钻孔施工工艺，由于定位不准或遇钢筋等情况需多次钻孔，混凝土表面被破坏，造成的修补及返工费用相应减少了90%以上。

（3）与PVC管预埋件相比，加固定位得到了保证。同时，避免了造孔对钢筋网的干扰，造孔的效率提高了50%以上，较传统的施工工艺相比节省工期15天，节约了施工成本。

3.2 实施效益

采用钢模台车及预理灌浆钢管较采用钢木组合模板施工，以及洞室混凝土回填和固结灌浆在混凝土衬砌完成后再进行机械钻孔施工，从节约人工、原材料等以及缩短工期计算，本工程施工节省投资约为53万元。

从社会效益上讲，溢洪洞主要承担水库的安全泄洪任务，采用钢模台车及灌浆钢管预埋技术的应用，使本工程施工质量得到提高，同时也就提高了溢洪洞在泄洪时的安全系数，为水库安全提供了保障。

从哈密地区水利工程建管理来讲，钢模台车洞衬混凝土及灌浆钢管预埋技术的应用，为哈密地区类似工程在工程施工管理和施工质量控制方面总结和积累了工程经验，培养了一批熟练掌握该项技术的技术人员和管理人员，为哈密地区以后类似工程项目施工提供技术支撑。同时，本工程施工过程中对钢模台车进行的局部改造，对洞室渐变段混凝土衬砌施工进行了创新，为类似工程充分利用钢模台车的整体性、机动性，缩短工期、节约成本提供了可靠的方法。

4 结语

哈密市柳树沟水库工程，采用钢模台车对溢洪洞洞室混凝土衬砌进行施工，加快了施工进度、节约了成本，同时，通过对钢模台车进行创新改造，充分利用钢模台车的整体性和机动性，实现了对进出口渐变段拱顶混凝土施工一次成型的效果。采用预埋钢管替代灌浆造孔，大大减少了灌浆造孔对混凝土造成的破坏，保证了工程质量。本工程结合采用钢模台车及预埋灌浆钢管二者优势并进行创新应用，较哈密地区内其他同类工程采用传统工艺施工相比，工程施工质量和综合效益明显提高。

TV554

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1673-9000（2017）04-0134-02

2017-02-27

刘学明（1964.5-），男，高级工程师，主要从事水利工程建没及质量管理工作。