水工隧洞混凝土施工中钢模台车的应用研究

欧峻领

（云南建投第一水利水电建设有限公司，云南 昆明 650500）

在施工隧道混凝土工程施工期间，为确保工程能够始终朝高质高效方向开展，需重点关注钢模台车实际应用期间的质量管控工作，结合工程具体施工要求，不断优化钢模台车运行管控方案。重点关注钢模台车安装环节，选择适宜的钢模台车运行技术参数，确保钢模台车能够顺利完成水工隧道混凝土施工任务。

1 水工隧道混凝土工程概况

本文以永善县天星坝水库水库枢纽工程导流泄洪洞工程为例，该工程导流泄洪洞位于大坝右岸，洞身段长427.5m，导流泄洪洞门为城门洞断面，洞身开挖的尺寸为5.2×7.35米。在隧道洞底及侧墙下1.75m处，使用了粉煤灰防冻抗渗高强耐磨钢筋混凝土衬砌结构。

衬砌厚度0.5m，在不同围岩段因爆破技术和工艺影响，存在局部差异，主要表现为存在超挖，但总体控制良好，衬砌厚度为0.5～0.6m。底板结构及侧墙结构需要使用组合钢模板，其余侧墙和拱顶结构需要使用自行液压有轨边拱式钢模台车，高质量完成衬砌施工作业项目。

2 钢模台车概念

钢模台车主要的使用目的为提高隧道衬砌表面光洁度与衬砌效率，从根本上控制衬砌施工期间的投入成本。

就目前来看，钢模台车主要分为边顶拱式钢模台车、直墙变截面顶拱式钢模台车、全圆针梁式钢模台车等多种类型。

通过将钢模台车应用在隧道混凝土工程中，其自身浇筑效率比传统施工作业效率高30%，装模及脱模速度快20%，所需使用的人力成本仅为传统施工作业模式的1/5。

钢模台车需要依照隧道工程内轮廓形状特征、隧道衬砌结构浇筑方式等要求，控制运行期间的技术参数，是一种浇筑隧道内衬砌混凝土板的先进机械设备。借助钢模台车，也可以控制衬砌施工对其他施工工序造成的不当干扰，切实增强施工效率，为实现隧道工程自动化、信息化目标奠定坚实的技术基础。

3 钢模台车构造与技术参数

钢模台车实际运行期间，需要使用电机装置驱动行走机构，通过控制压力油缸、螺栓千斤顶等方式，对模板位置进行有效调节，辅助隧道衬砌混凝土施工作业环节。

在钢模台车运行过程中，应首先位移台车、定位模板。随后浇筑混凝土，进行拆模与养护工作。与普通混凝土衬砌施工工作相比，配合使用钢模台车机械设备，可以从根本上提高工程施工效率，控制施工期间的人力成本，尽早实现工程综合效益最大化目标。

钢模台车内部包括模板、门架结构、轨道行走结构、支撑结构、混凝土振捣结构。其中，支撑机构需要切实满足轨道铺设期间的刚度、强度及稳定性要求。

为确保钢模台车能够在水工隧道混凝土工程实际建设期间充分发挥出应用作用，还需要结合工程结构尺寸特征，选择与之相适宜的台车，确保钢模台车能够更加顺利地通过隧洞弯道，满足洞内通风管线、高压风水管、排水管及动力管线等协同建设要求。

结合本文案例中水工隧道混凝土工程实际建设要求，得出钢模台车面板设计厚度应当为12mm，依照钢模板能够承受住的浇筑重力、施工荷载力、钢板重力以及侧向压力等实际情况，对钢模台车各项技术参数进行合理设置。同时，钢模台车的选择还需重点分析隧道允许超挖值以及实际地质特征，过大超挖量应当按照40cm计算加荷载，实际设计期间需要重点分析钢模板面板受力水平。

钢模台车实际结构中的技术参数主要为台车长度、空间尺寸、行走速度、脱模量、运行压力值、油缸最大行程、混凝土浇筑上升速度。在台车行走系统设计过程中，需要枕木的规格为100×24×20cm，台车需要将浇筑完成后的底面混凝土作为行走面，此路面的纵坡高度应当控制在5%。

为充分发挥出钢模台车实际运行期间的积极作用，需要在设计台车结构中，保障结构合理，能够承受住较大的外力，局部不会出现过大变形或开裂问题。钢模台车的内部模板结构连接紧密，表面光滑平整。设置合理的注浆口位置，确保立模后封闭性能良好，拆模后无明显漏浆或错台问题出现。

4 安装钢模台车组合机

在实际运行钢模台车过程中，台车安装工作应当在隧道出口处完成，在安装期间需要选择适宜规格的吊车设备。钢模台车安装完毕后，还需要检验台车轴线及隧道轴线的一致性，使钢模台车可顺利进入洞口。注重在钢模台车安装期间采用由内向外的安装顺序，做好施工现场整平处理工作，分别安装后续钢模台车结构，如枕木轨道行走系统、门架系统、侧膜支撑系统、混凝土浇筑系统等。

钢模台车需要由型钢焊接而成，钢模板主要包括顶模与侧模，模板与模板之间应当使用螺栓连接。在钢模台车背面需要使用槽钢加固，在实际运行期间不必再拆开。台车顶模的调节需要依照支腿下部液压系统完成。

钢模台车应当采用型钢焊接固定方式，内部钢模板分为顶模、侧模结构。模板之间应当采用螺栓连接手段。配合使用加固丝杆支撑的方式，增强侧墙面板的支撑水平，确保侧墙模板、底部丝杆、底板结构能够紧密连接在一起，切实增强钢模台车结构的支撑作用力。台车行走装置动力系统需要依靠电机，确保钢模台车在实际运行期间能够始终保持同步灵活。

5 钢模台车在水工隧道混凝土工程中的实际应用要点

5.1 表面除锈与刷脱模剂

在将钢模台车使用在水工隧道混凝土工程施工过程中，需要做好细致的准备工作。事先对钢模板表面进行打磨，确保表面始终保持干净平整的状态。在表面处理完毕后，需要在模板表面刷涂均匀脱模剂，避免因模板表面存在杂物而导致混凝土浇筑质量不佳、后期脱模困难等问题出现，从根本上保障水工隧道混凝土的实际施工水平。

5.2 钢模台车定位

在钢模台车除锈完毕后，需要借助精准的定位工作，确保铺设轨道能够将台车推射进洞。在该工程衬砌结构施工过程中，需要注重精准测量衬砌结构施工期间的技术参数，确保底板中心到顶板中心高度值、侧墙净高度值、侧墙间距宽度值全面精准，钢模台车的制造应当满足水工隧道设计加工尺寸要求，其定位工作应当注重台车中心、台车顶模标高以及侧模间距。

5.3 钢模台车堵头立模板

在立堵头模板间，应当事先在浇筑后的侧墙上粘贴海绵胶，防止侧墙与侧模连接处在局部不平整的情况下出现漏浆情况。钢模台车内部支撑结构也应充分发挥出应有的支撑作用，相应的模板丝杆需要采用由上到下的顺序固定。

通常情况下，钢模台车的堵头模板为木质材料，需要通过增加钢管结构进行加固。横管间隔应当控制在30～40cm，横管在侧墙，钻孔处加固，并插入固定锚筋。在堵头模板完成支护结构后，需要观察模板加固情况、缝隙填充情况，从根本上保障水工混凝土的浇筑水平。

5.4 钢模台车混凝土浇筑

在立模验收通过后，才可以开展后续的混凝土浇筑作业，合理设置工作窗口与注浆口位置。实际注浆作业需要在刚模板最下排的工作口进行，在与工作窗口平齐的情况下，将窗口关闭。然后对第2层工作窗口进行逐渐处理。在一次完成注浆作业后，需要对注浆口进行封顶处理。

切实保障混凝土注浆质量，还需注重在作业期间检查丝杆、千斤顶的实际运行情况，切实保障钢模台车结构的完整度。注重在混凝土仓内部设充足的灯光照明系统，为实际施工作业营造出良好环境。

5.5 钢模台车行走

在钢模台车脱模环节，需要严格遵照施工顺序，先收齐门架支撑系统、千斤顶，而后旋紧台架支撑杆件，设置合理的抗倾倒装置。在台车工作面处铺设枕木钢轨。在钢模台车行走期间，需要台车完全静止后才可换形式。如果轨道坡度较大，需要在台车行驶前铺设一层干细沙，增加轨道的黏附着力，并钢模台车在行驶时间出现打滑等安全事故。

6 结语

总而言之，由于钢模台车具备结构简单、操作便捷、刚度及稳定性好等特征，将其应用在水工隧道混凝土工程中，可以从根本上保障工程施工质量与效率，增强混凝土表面平滑度，提高工程施工期间的质量与效率。为充分发挥出钢模台车运行期间的各项优势，还需要结合水工隧道混凝土工程实际施工要求，严格管控钢模台车运行速度，制定出专项可行的钢模台车应用管控机制。