整体式模板台车在水工隧洞衬砌中的应用

□李东苑（河南科光工程建设监理有限公司）

整体式模板台车在水工隧洞衬砌中的应用

□李东苑（河南科光工程建设监理有限公司）

前坪水库泄洪洞衬砌施工采用整体式模板台车衬砌工艺，改变了传统的支架模板混凝土浇筑工艺。整体式模板台车采用组合式大型钢模板，在工厂按照设计图纸，经受力安全分析后加工制作，现场组装并验收后使用，安全性高，混凝土外观平整光洁。文章结合工程应用实例，对隧洞衬砌中模板台车的使用经验进行总结，供相似工程参考。

整体式模板台车；隧洞衬砌；应用

1 工程概况

前坪水库位于河南省汝阳县境内，在汝阳县城西南9 km，淮河流域沙颍河支流北汝河上游，控制流域面积1 325 km2，总库容5.93亿m3。前坪水库是以防洪为主，结合灌溉、供水，兼顾发电的大型水库，工程总投资44.60亿元。水库枢纽建筑由主坝、副坝、溢洪道、泄洪洞、输水洞、电站等组成，泄洪洞布置在主坝左侧，包括引渠段、控制段、消能工程段等部分。

2 现状分析及思路

受施工场地影响，泄洪洞洞身段石方开挖须从下游向上游侧单向洞挖，且施工出口单一、持续时间较长，为满足施工节点工期需要，工程采用边开挖边衬砌的施工方式，在下游洞身全断面进尺达到200 m时，从出口端向内分段进行混凝土衬砌，开挖和衬砌同时进行施工。为满足出渣车辆运输及钢模台车轨道铺设要求，同时避免运输车辆对底板混凝土的碾压破坏，泄洪洞衬砌分两次浇筑成型，即先浇筑边顶拱，后浇筑底板。

泄洪洞标准段边墙及顶拱采用10.20 m的全液压自行式衬砌钢模台车施工，渐变段内搭设满堂脚手架，顶拱采用异形钢模板并与侧墙一次浇筑成型，底板采用整体定型钢模板。泄洪洞衬砌边顶拱均采用泵送混凝土，底板采用三级配常态混凝土。

3 衬砌前的准备

3.1 钢筋安装

钢筋网笼绑扎安装时，按设计要求间距，在已锚固分布筋上均匀标记主筋的安装位置，根据图纸要求绑扎钢筋和固定混凝土保护层垫块。边墙及顶拱钢筋安装在作业平台上进行，钢筋安装作业平台如图1。

图1 衬砌钢筋安装作业平台草图

3.2 灌浆管安装

按照设计要求的直径安装固结灌浆钢管，为防止管内进浆，对灌浆管末端进行封堵，然后按施工图要求的位置和方向进行安装。

灌浆管安装时，堵塞两端管口，并使管口紧顶模板，以防混凝土进入并堵塞孔口。对已安装的灌浆管，做好测量记录，以便灌浆作业时能顺利找到管口，避免对钢筋和混凝土的破坏。

灌浆时，奇数排为一序孔，偶数排为二序孔。同序间灌浆时，先灌注低处孔，高处孔位作为排气和排水孔。当高处孔排出浓浆后，将低处封堵，改从高处孔灌浆，以此类推，直至结束。灌浆结束时，对孔口返浆的灌浆孔采取闭浆待凝。灌浆孔灌浆完毕后，使用干硬性水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹平齐。

4 模板台车安装与使用

4.1 模板整体方案

洞身边顶拱混凝土衬砌采用10.20 m长的整体钢模台车，其挡头模板采用定型钢模板，与钢模台车在同一厂家加工成型，现场安装与钢模台车配合使用。渐变段及非标准段采用加工木模板，满堂脚手架支撑。

墙角纵向模板采用组合钢模板，在钢筋穿过部位加设木条，木条按照底板钢筋受力筋间距、直径，提前钻好孔，底板受力筋通过预留钻孔穿出。底板模板采用定型钢模板，在加工厂加工成型，现场安装使用。

4.2 钢模台车轨道安装

按后浇筑底板法设计运用钢模台车进行边顶拱混凝土衬砌，安装台车前应对开挖成形洞底板进行整平，在模板台车轨道位置浇筑混凝土找平层，并安装台车轨道。枕木规格200 mm×200 mm×500 mm，净间距为300 mm，采用P43kg道轨。台车轨道的安装精度要求：高程误差≤2 cm，轴线偏差≤3 cm。轨道安装完成后，进行台车车架安装以及模板安装与校整。

4.3 模板及台车面板的清理

钢摸台车就位之前，施工人员要对模板进行清理。脱模后，施工人员沿着预留间距环向而站，对模板清理。同时，用高压喷雾方法在台车面板上均匀地喷洒一层薄薄的食用植物油。

为保证喷洒食用植物油后的板面不受污染和拆模后混凝土表面呈现青色，需要减少板面的灰尘吸附量。因此，要用洒水车对洞内运输进行洒水，进入作业面的模板台车，端头应尽快封堵，并关闭板面窗口。

4.4 钢模台车就位

为了调整衬砌标高，避免台车前后端的高差，以及模板端面与门架端面不平行，模板与门架之间水平分力过大，造成模板与门架之间的支撑丝杆千斤错位及千斤、油缸变形、损坏，采用设备自带前后高差水平分力约束结构或调整系统，保证安装钢模台车时两侧行走轨道铺设高差≤1%。

钢模台车沿轨道利用自行设备移动至待浇仓位，通过调节使模板与泄洪洞中心对齐，顶模到位，安装并上紧手动螺旋千斤顶及撑杆。

安装模板前，要对钢模台车进行校正。安装模板后，要仔细检查并调整钢模台车周边与已浇筑混凝土搭结处的吻合程度，确保钢模台车周边与已浇筑混凝土搭接严密，避免浇筑过程中出现漏浆或拆模后出现错台现象。

为保证泄洪洞混凝土衬砌后的几何尺寸，应充分考虑混凝土浇筑过程中模板胀模的影响。根据以往类似工程的施工经验，台车安装时预留2～3 cm的胀模量。

4.5 校模

钢模台车按测量点就位后，测量人员应及时校、验模板，确信模板合格后方可安装堵头模板。由于控制侧模的3个油缸运行速度可能与伸出长度不一致，造成模板中部发生变形。因此，要采取必要措施，确保两侧模板不发生变形。

4.6 挡头模安装

挡头模板采用定型钢模板，模板间粘贴双面胶带以保证模板缝严密，避免漏浆现象发生。安装时用站筋和围檩固定，并通过焊接在主筋上的拉筋定位与锚固。拉筋采用ϕ12钢筋，一端焊接在主筋或锚杆上，另一端焊接丝杆，通过挡头模板上的钻孔对挡头模板固定（如图2）。拉筋沿周圈布置两排，排距约0.50 m，间距≤0.60 m。拉筋不够长时可焊接一端带弯钩ϕ12钢筋作为连接筋，连接筋一端与拉筋焊接，焊缝长度≥12 cm。

图2 挡头模安装示意图

4.7 入仓浇筑

边拱混凝土浇筑采用自下而上预留窗口泵送入仓，两侧须同时或交替进行下料入仓，混凝土铺料厚度每层应在50 cm左右，并保持混凝土面均匀上升，混凝土振捣使用附着振捣器结合人工振捣捧。顶拱混凝土随两侧边墙混凝土上升节奏采用后退法同时泵送入仓浇筑，附着振捣器振捣。

4.8 脱模

当本段浇筑混凝土强度达到70%时或浇筑完成24 h后进行脱模作业。脱模时，先拆去两侧螺旋千斤顶及撑杆，再用侧模油缸脱模，并将底脚千斤顶升起，然后降下顶模油缸，完成脱模。至此，本段模板台车衬砌作业施工完成，混凝土工程进入养护、灌浆等后续施工，模板台车进入下一作业段施工循环过程。

5 结语

水工隧洞整体式模板台车衬砌技术的应用，可使水工隧洞施工组织设计、施工工艺标准化，满足特殊施工条件下水工隧洞石方开挖与衬砌作业间的设计优化。使用整体式模板台车，结构稳定，安全性高，使混凝土外观质量得到保证，有效节省施工工期，提高了施工功效，一次性投入后，后期使用成本小，尤其适用于长大隧洞连续施工，符合绿色施工和节能环保要求。

［1］王树林，王鹏.中部引黄输水隧洞衬砌模板设计与应用研究［J］.东北水利水电，2013（5）.

［2］夏维学，张国平.钢模台车在不同隧洞断面混凝土衬砌中的综合利用［J］.四川水力发电，2010，29（S1）.

［3］王宗敏，王江.小断面隧洞钢模台车衬砌施工技术［J］.水电与新能源，2014（10）.

［4］毛永生.河口村水库导流洞衬砌施工技术探讨［J］.河南水利与南水北调，2010（6）.

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1673-8853（2017）03-0093-02

2016-12-30

编辑：刘长垠 韦诗佳

李东苑（1986-），男，经济师，主要从事工程建设监理工作。