轨道式钢模台车浇筑技术在花崖河水库导流泄洪洞工程中的应用

董毅博

（甘肃省庄浪县水务局，甘肃庄浪744699）

1 应用背景与意义

1.1 应用背景

为解决城区水资源供需矛盾，经过广泛论证，庄浪县委、县政府决定开建花崖河水库工程。该工程导流泄洪洞布置于右岸山体中，施工期兼导流。由进口、洞身、闸室、消能四段组成。结构为圆形压力洞，洞身段长246.6 m，成型洞径2.5 m。

为保证工程进度和质量，提高隧道衬砌表面光洁度和衬砌速度，降低劳动强度，加快施工进度，通过借鉴国内隧洞施工先进技术及经验，考察了附近市县隧洞施工方法，确定该项目采用轨道式钢模台车浇筑技术施工。

1.2 目的与意义

通过“新奥法”原理，对导流泄洪洞采用光面爆破进行开挖，开挖后又进行钢拱架、锚杆、钢筋网、喷砼等初期支护，初期支护后，围岩具有一定承载能力。为了进一步对隧洞围岩进行加固，在围岩变形趋于稳定时，进行第二次支护和封底，即二次衬砌，起到提高安全度和增强整个支护承载能力的作用。二次衬砌一方面是增加安全度，也可以一定程度上增强支护承载能力。与普通衬砌技术相比，轨道式钢模台车浇筑技术既能降低劳动强度，又能在保证工程质量的前提下，加快施工进度，提高工效，节省投资。

2 技术路线

消化吸收—实践示范—改进应用—推广应用。

3 应用区基本情况

3.1 自然地理位置概况

庄浪县位于甘肃省东部、六盘山西麓。境内沟壑纵横，地形地貌复杂，资源贫乏，经济发展主要依靠农业生产。全县辖18 个乡（镇）、293 个村、1 521 个社，总面积1 553.14 km2。花崖河水库工程项目区位于典型的黄土高原丘陵沟壑区，附近有石桥、花河、王字湾、朱家湾等村社，平均海拔高度1 880 m，省道304 线在项目东南方向穿过。

3.2 项目实施区水文概况

坝址区属大陆性季风气候区，昼夜温差大，夏季气温高，多冰雹、雨洪，多年平均降雨量517.7 mm。坝址以上主河道长10.05 km，流域面积32.4 km2，河道比降24.74‰，多年平均径流量648 万m3。

3.3 工程地质与水文地质

坝址位于石桥村西北约1 km，左岸王茨湾沟口下游150 m 的花崖河河段上。导流泄洪洞布置于右岸山体中，隧洞围岩为砂砾岩、砂岩(K2i)，属较软岩—软岩，泥钙质胶结或泥质胶结。围岩类别划分为V 类，该段围岩不稳定，易坍落。

4 轨道式钢模台车浇筑技术在泄洪洞工程中的应用

花崖河水库工程泄洪洞洞身段（0+079.2—0+325.8）采用了底拱和边顶拱分布衬砌形式，钢支撑配合定型模板先浇筑下部120°角的底拱，然后采用轨道式钢模台车浇筑上部240°角的边墙及顶拱，每10 m 为一跨浇筑，共分25 跨。钢筋为双层布置，纵向筋为φ8 mm（外层间距232 mm，内层间距200 mm），横向筋为φ6.5 mm（间距150 mm），衬砌厚度35 cm。

4.1 底拱衬砌施工

4.1.1 安装定型模板 底拱模板采用定型钢模板，模板弧长2.6 m，宽0.75 m，模板拼装用螺丝固定，两端头用模板封堵。在安装模板时，在隧洞中心底板设置模板定位筋，以便控制设计标高和轴线。用螺丝将定型模板连接在一起。

4.1.2 设置抗浮装置和抗偏移装置 抗浮装置在模板安装完后设置，在定型模板底部用钢管和顶杆丝顶在一次支护钢拱架上面，每10 m 设置10 个顶杆丝防止抗浮，受力面积均匀。抗偏移设置在定型模板的两侧，用φ25 mm 的螺丝钢焊接在定型模板和一次支护钢拱架上。

4.1.3 安装堵头模板 泄洪洞0+79.2—0+325.8 底拱120°的堵头模板采用木模，经过计算，然后截取相应的木板安装，加固采用圆弧箍筋，在堵头位置设置横向钢管并焊接在钢拱架上，然后用φ48 mm 钢管和扣件固定。

4.1.4 分部衬砌 采用分部衬砌时，在洞身两侧底拱混凝土与边墙结合部位的施工缝用1 mm 镀锌铁皮止水。

4.2 底板建基面清理

要求清理至岩面，基础面无松动块石，之后清理至无积渣杂物。

4.3 轨道式钢模台车衬砌

泄洪洞0+79.2—0+325.8 段顶拱240°角采用轨道式钢模台车浇筑。底拱混凝土衬砌完成3～4 仓后，采用轨道式钢模台车对上部240°角的边墙及顶拱进行衬砌，底拱和边顶拱两个工作面平行作业。

轨道式钢模台车衬砌施工程序：施工缝面清理→钢筋施工→台车安装、就位→止水安装、端头封堵→仓面验收→混凝土施工→脱模→砼养护→下一循环。

4.3.1 台车就位 台车通过底板上铺设的轨道人力牵引至浇筑仓号后经测量施工放样调整到位，利用千斤顶将台车整体向上顶至设计高程，后调节侧向丝杠使边墙模板调至设计位置，利用木模板封堵端头后即可进行混凝土浇筑施工。

4.3.2 台车前移 由于隧洞的纵坡较大，防止台车牵引时下滑，在轨道上设置稳件，然后利用人力缓慢地牵引至下一浇筑工作面。

4.4 钢筋制安

钢筋制作根据不同断面结构尺寸和施工顺序合理下料，弧形钢筋采用钢筋圆弧机制作成型，并分类进行编号堆放。钢筋接头受拉区不超过25%，受压区不超过50%。钢筋安装前，用全站仪测量隧洞断面，利用作业台车对断面进行修整，并通过测量放线，定钢筋绑扎和立模边线，做好标识。钢筋安装按设计图纸位置、间距、保护层及钢筋的大小尺寸进行绑扎，在多层钢筋间，用短钢筋100 cm×100 cm 支撑以保证有足够的刚性和稳定性。钢筋的接头采用手工电弧焊，焊接前，将焊接范围内的浮绣、油渍、污垢清除干净。

4.5 埋件及止水安装

先底后拱横向有施工缝，施工缝采用1 cm 镀锌铁皮止水，止水片安装时安置在衬砌层中间，止水中心线与伸缩缝一致，埋设位置做到准确牢固。

泄洪洞每10 m 设1 道横向伸缩缝，缝中设置“652”橡胶止水带，沿环向在两层钢筋中间每隔0.4 m安置夹带筋固定，止水中心线与伸缩缝一致。

4.6 模板就位安装

先控制钢模台车圆心轴线。调整台车中心线与泄洪洞中心线重合，调整好钢模台车两侧行走轨道中心距，并尽量使其标高处于同一水平面。将台车制动在要求位置，注意防止滑动。模板定位时，通过行走装置来进行纵向调整。根据台车端头高程，按设计坡度调整模板标高。横向及高度调整应协调进行，使其完全符合设计要求后旋转每个调整丝杆，并拉紧底脚紧丝钩。端头模板采用木模板进行人工拼装封堵，堵头模板接缝处必须封堵密实，以免漏浆。

4.7 混凝土浇筑

用泵送入仓，人工平仓振捣。混凝土浇筑时两侧混凝土面高差控制在50 cm 以内，要振捣密实。仓外安装附着式振捣器振捣，封拱采用退管法或垂直法在压力状态下封拱。边顶拱混凝土浇筑时一律用平浇法。灌注混凝土时，先从模板最下排工作窗进料，然后从第二排工作窗进行灌注，以此类推，最后封顶。混凝土浇筑到顶部时要减缓泵送速度，确保拱部密实。封顶时，混凝土输送泵必须使用低速挡进行灌注，并随时注意灌注口的压力变化，避免模板变形或爆模。

4.8 模板拆除

采用分部衬砌台车浇筑的混凝土在10 h 后就能进行模板拆除。拆除模板时，先拆除堵头模板，调节横向、交叉丝杠，使左右模板脱离混凝土表面。

5 成效及效益评价

通过该项技术在花崖河水库泄洪洞工程中应用，为今后庄浪县水库工程建设中具有同类性状的泄洪洞施工探索出了有效施工技术。

该项技术在花崖河水库泄洪洞工程中应用，使洞室表面光洁度和衬砌速度极大地提高，劳动强度显著降低，增强了围岩的稳定性，保证了泄洪洞工程提前完成并按期导流，为后期大坝填筑提供了重要保障，缩短了工期，节省了投资，经济效益显著。