鋼模臺(tái)車(chē)技術(shù)在隧洞襯砌中的應(yīng)用及施工工藝
關(guān)鍵詞:大斷面隧洞;襯砌;鋼模臺(tái)車(chē);質(zhì)量控制
1工程概況
本隧洞工程為一條總長(zhǎng)230m的導(dǎo)流洞，洞身斷面型式為圓拱直墻式，凈寬12m，凈高12.4～12.6m，直墻高10.2～10.6m，底板坡降5.86%。洞身全斷面采用鋼筋混凝土襯砌，厚度0.5～1.Om，襯砌工程量3300m3。由于隧洞的斷面大、流量大、流速快，因此,本工程施工的重點(diǎn)是控制混凝土的外觀質(zhì)量及混凝土表面的光潔度,以盡量減小隧洞的過(guò)流糙率。為滿足工期和質(zhì)量要求，混凝土襯砌澆筑采用兩組鋼模,開(kāi)辟兩個(gè)工作面，流水作業(yè)，連續(xù)澆筑，以提高工作效率。每塊混凝土襯砌段的長(zhǎng)度定為10m和15m兩種，兩組鋼模的澆筑順序采用跳倉(cāng)澆筑法。
2鋼模臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)
依隧洞結(jié)構(gòu)尺寸定制鋼模臺(tái)車(chē)，其主要組成部分有:模板部分、模架部分、車(chē)架部分及行走部分。
鋼模臺(tái)車(chē)的模板面板分直墻部分與弧形段部分。直墻采用普通型號(hào)鋼模,通過(guò)螺栓與鋼模臺(tái)車(chē)模架連接。頂拱模板則采用特制鋼模,根據(jù)頂拱的半徑將頂拱部分半圓分成4塊弧形模板。
鋼模臺(tái)車(chē)的支撐桁架中，與行走部分連接的矩形框架為固定桁架，與模板連接的模架則可以通過(guò)螺栓或液壓千斤頂來(lái)調(diào)節(jié),是活動(dòng)的部分。
鋼模臺(tái)車(chē)行走輪為無(wú)動(dòng)力有軌輪，安裝在固定桁架的底部。當(dāng)鋼模臺(tái)車(chē)移動(dòng)時(shí),可通過(guò)汽車(chē)的外力牽引將臺(tái)車(chē)沿著鋪設(shè)的軌道拉動(dòng),并通過(guò)施工人員的撬動(dòng)來(lái)糾偏。
3鋼模臺(tái)車(chē)的操作程序
3.1鋼模的移動(dòng)就位
襯砌臺(tái)車(chē)?yán)靡簤河透缀吐菪Ы飦?lái)調(diào)整模板到位及收模。鋼模臺(tái)車(chē)就位前要準(zhǔn)確的計(jì)算出臺(tái)車(chē)拱頂中點(diǎn),將其引至該斷面的巖面上,打點(diǎn)標(biāo)注,由測(cè)量人員指揮臺(tái)車(chē)的操作技師參照標(biāo)注點(diǎn)升降移動(dòng)油缸,進(jìn)行臺(tái)車(chē)定位,最后測(cè)量檢查臺(tái)車(chē)控制點(diǎn)是否在計(jì)算的坐標(biāo)點(diǎn)上。臺(tái)車(chē)液壓系統(tǒng)采用三位四通手動(dòng)換向閥進(jìn)行換向,實(shí)現(xiàn)油缸的伸縮。先調(diào)節(jié)頂模，將頂模調(diào)整到設(shè)計(jì)高程后，再調(diào)整側(cè)模，然后，安裝頂模與側(cè)模之間的連接構(gòu)件、螺栓和U型卡及鋼模的頂部支撐。模板調(diào)整到位后，采用木支撐輔助加固，防止模板變形。
3.2鋼模的拆除
�、俅凉仓幕炷吝_(dá)到一定的強(qiáng)度后，退出鋼模的外部支撐，拆除第一節(jié)鋼模的所有內(nèi)部和外部連接構(gòu)件、螺栓和U型卡。
�、趯⑴_(tái)車(chē)移到第一節(jié)鋼模上，各液壓千斤頂就位。先用側(cè)模千斤頂脫模并收縮側(cè)模就位后，再用頂模千斤頂收縮頂模，使頂、側(cè)模收縮于臺(tái)車(chē)上。
�、弁顺雠_(tái)車(chē)，重復(fù)上述各工序，直至整套鋼模全部拆卸完畢為止。并在相鄰兩節(jié)鋼模就位后，安裝節(jié)與節(jié)之間的的連接螺栓和U型卡。
4鋼模臺(tái)車(chē)的襯砌施工
隧洞混凝土襯砌的施工程序?yàn)?底板混凝土澆筑→邊墻頂拱測(cè)量放樣→邊墻頂拱鋼筋綁扎→鋪設(shè)臺(tái)車(chē)軌道→鋼模臺(tái)車(chē)就位→臺(tái)車(chē)模架調(diào)整固定→測(cè)量復(fù)核→封頭模板安裝→混凝土澆筑→拆除臺(tái)車(chē)模架→移動(dòng)鋼模臺(tái)車(chē)至下一工作面。
4.1混凝土入倉(cāng)
用鋼模臺(tái)車(chē)澆筑側(cè)、頂拱混凝土?xí)r,混凝土先用自卸汽車(chē)運(yùn)至洞內(nèi)，供給混凝土輸送泵，再由輸送泵送入澆筑倉(cāng)面，倉(cāng)面配有“人”字形溜槽，操作溜槽擋板可控制混凝土進(jìn)人左側(cè)或右側(cè)倉(cāng)面。
合理布置混凝土入倉(cāng)窗口,既能滿足澆筑混凝土要求,還能利用窗口通風(fēng)排氣,減少混凝土表面氣泡的數(shù)量,保證混凝土的外觀質(zhì)量。同時(shí),也可及時(shí)散去混凝土振搗時(shí)產(chǎn)生的一部分水化熱,一定程度上防止了混凝土裂縫的產(chǎn)生。
本工程邊墻澆筑中，在兩邊墻外側(cè)5m和10m高位置處按品字型設(shè)有50cm×50cm的窗口,再懸掛溜槽配合入倉(cāng)�；炷脸隽下洳羁刂圃�2m以內(nèi),防止混凝土離析。澆筑邊墻混凝土之前,必須在已澆筑底板混凝土表面上鋪一層2～3cm厚砂漿以利于上下兩層混凝土的充分接觸,邊墻兩側(cè)對(duì)稱澆筑。
隧洞頂拱入倉(cāng)窗口布置在圓拱頂部正中，水平布置有5個(gè)窗口,邊墻澆筑完成后,從靠近混凝土泵的第一個(gè)頂拱窗口入倉(cāng)澆筑,澆到一定高度后,轉(zhuǎn)到第五個(gè)窗口入倉(cāng),當(dāng)兩頭澆到一定的高度后再分別用第三、二、四的順序逐個(gè)窗口入倉(cāng)直到澆滿為止,這樣基本都能澆滿拱頂混凝土。此外在頂拱中間位置開(kāi)一小孔,澆筑混凝土?xí)r利用埋管可以直觀地觀察洞頂混凝土的澆筑高度。埋管時(shí)注意讓管口上端離巖面5cm左右,當(dāng)管中流出水泥漿時(shí)證明混凝土已接近澆滿,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)此時(shí)再澆5～6m3混凝土即可滿足洞頂混凝土的密實(shí)度要求。
4.2混凝土振搗
混凝土振搗是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵工序。澆筑邊墻時(shí),每澆筑30cm厚進(jìn)行一次振搗,可直接用軟軸插入式振動(dòng)器進(jìn)行振搗。兩側(cè)邊墻對(duì)稱澆筑對(duì)稱振搗。頂拱澆筑不能直接用軟軸振動(dòng)器振搗，需安裝附著式振動(dòng)器。在頂拱弧形段水平布置六排附著式振搗器,同一排振搗器的間距為4～5m。按頂拱混凝土的澆筑順序,附著式振動(dòng)器也按相應(yīng)的次序進(jìn)行工作。振搗時(shí)要把握適度,既不能漏振,也不能“過(guò)振”。
4.3混凝土封頂技術(shù)
混凝土封頂采用20～22cm塌落度的高流態(tài)、免振搗、自然密實(shí)的混凝土,適當(dāng)減少粗骨料的用量,以減少10%為宜,增加混凝土的流動(dòng)性,當(dāng)混凝土從兩端擋頭板頂部溢出,說(shuō)明拱頂混凝土已填滿。
5襯砌混凝土質(zhì)量控制措施
①在襯砌混凝土施工前,先檢查隧洞斷面狀況,對(duì)不規(guī)則斷面處,加強(qiáng)修整,盡可能使其平順過(guò)渡。若超挖嚴(yán)重,則用漿砌塊石或同等級(jí)的混凝土預(yù)制塊予以填充密實(shí),盡可能使隧洞開(kāi)挖輪廓斷面平順,不留坑陷突變。
�、趯�(duì)于有滲透水的洞面,澆混凝土前用專用堵漏水泥進(jìn)行封堵，或用PVC管引流,防止?jié)B入澆筑混凝土中。
�、鄹倪M(jìn)混凝土配合比設(shè)計(jì)。在混凝土中添加減水劑和適量微沫劑,控制混凝土拌和物的坍落度在12～15cm,含氣量2%左右,以減少混凝土硬化的收縮變形,并提高混凝土的抗?jié)B性能。
�、茼敼盎炷猎谶厜炷翝仓瓿珊罅糁�1h后再進(jìn)行澆筑,并對(duì)主要處于頂拱處的邊墻混凝土實(shí)施二次振搗,以減少下沉變形量。
�、菘刂祈斈Ｉ细街秸駝�(dòng)器的振動(dòng)時(shí)間,避免對(duì)已初凝的混凝土進(jìn)行不當(dāng)振動(dòng)。
�、薏鹉：蠡炷撩婕皶r(shí)用溫水進(jìn)行保養(yǎng)，避免拆模后的混凝土表面因內(nèi)外溫差過(guò)大產(chǎn)生裂紋。
6結(jié)束語(yǔ)
鋼模臺(tái)車(chē)技術(shù)應(yīng)用于隧洞混凝土襯砌施工,既能改善洞內(nèi)混凝土襯砌作業(yè)條件，減少施工干擾，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高工效，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量，節(jié)省投資。鋼模臺(tái)車(chē)穩(wěn)定性好、拆裝使用方便,保證了隧洞混凝土施工質(zhì)量,又按計(jì)劃時(shí)間完成了該隧洞混凝土的施工任務(wù),創(chuàng)造了良好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。
