[摘要] 根據(jù)xxxx水庫(kù)泄洪洞的工程實(shí)例，本文主要介紹了全圓隧道全斷面襯砌臺(tái)車的施工工藝。

[關(guān)鍵詞]　全圓隧道　　襯砌臺(tái)車　　施工工藝

1、工程簡(jiǎn)介

泄洪洞布置于右岸，斜穿右岸小山丘布置，泄洪洞由進(jìn)口導(dǎo)墻段、進(jìn)口閘室段、洞身段、出口漸變段、出口閘室段和出口消能段6部分組成，全長(zhǎng)264.61m。洞身段全長(zhǎng)203.7m。
泄洪沖砂導(dǎo)流洞為圓形鋼筋有壓隧洞，隧洞襯砌后直徑5m，鋼筋砼襯砌厚度500—700mm，洞總長(zhǎng)264.61，其中洞身長(zhǎng)203.7m，設(shè)計(jì)縱坡1/100。設(shè)計(jì)有對(duì)隧洞進(jìn)行回填灌漿和固結(jié)灌漿。

2、洞身襯砌施工工藝

設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)要求：洞身襯砌斷面一次成型，每10m為一澆筑段，洞身砼抗凍不低于F300，抗?jié)B標(biāo)號(hào)不低于W8。業(yè)主工期要求：2007年12月20日前完成洞身的襯砌施工。
根據(jù)技術(shù)和工期要求以及現(xiàn)場(chǎng)情況，向監(jiān)理部和設(shè)計(jì)單位申請(qǐng)縮短每一澆筑段的長(zhǎng)度，將10m每一澆筑段縮短為6m一澆筑段，這樣既能符合了設(shè)計(jì)要求也減少了在襯砌臺(tái)車上面的資金投入。
襯砌臺(tái)車形式經(jīng)過綜合設(shè)計(jì)比較，最終選用針梁式襯砌臺(tái)車。針梁式襯砌臺(tái)車是針對(duì)隧道有全斷面一次性襯砌施工要求的新式襯砌臺(tái)車。

2.1、針梁式臺(tái)車組成
針梁臺(tái)車主要由卷?yè)P(yáng)行走系統(tǒng)、針梁總成、針梁框架總成、模板總成、液壓系統(tǒng)等組成。全臺(tái)車通過操作液壓系統(tǒng)，使模板總成等完成預(yù)定使命，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，完成混凝土襯砌任務(wù)。針梁臺(tái)車由1臺(tái)5.5 kW卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)模板和針梁作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到行走的目的。針梁總成由立柱、上下縱梁、拉筋、上下橫梁等組成框架結(jié)構(gòu)，其中梁柱等采用工字型結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)輕、強(qiáng)度好、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。針梁框架總成起針梁與外形模板連接的作用，由立柱、橫梁、行走導(dǎo)輪及框架等組成，材料為20號(hào)工字鋼拼焊而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承載能力好。模板總成是關(guān)系混凝土襯砌質(zhì)量的關(guān)鍵部分，它由4片頂模、8片側(cè)模及4片底模組成，頂模、側(cè)模和底模之間用鉸座連接，通過使用操作液壓系統(tǒng)來完成立模、拆模、襯砌混凝土的任務(wù)。液壓系統(tǒng)由液壓泵站、液壓管路、液壓油缸、液壓操縱閥等組成，油泵的電動(dòng)機(jī)功率為4kW，系統(tǒng)的工作壓力為16 MPa(最大壓力為20MPa)。其他附屬結(jié)構(gòu)包括機(jī)械螺旋千斤頂系統(tǒng)、工作平臺(tái)、樓梯等。

圖1 針梁式襯砌臺(tái)車正面

圖2 針梁式襯砌臺(tái)車側(cè)面

2.2、針梁臺(tái)車混凝土襯砌施工工藝流程（圖3）

圖3 施工工藝流程

2.3、針梁臺(tái)車工作原理
利用針梁臺(tái)車上安裝的4組油缸(分別是針梁前后豎向油缸、平移油缸、邊模油缸、頂模油缸)，完成立模、拆模工作。在頂模和邊模的對(duì)應(yīng)位置上安裝有螺旋千斤頂，待油缸伸出鋼模定位后，旋緊螺旋千斤頂，并減輕邊模、頂模油缸載荷。脫模時(shí)，先脫頂模，再脫左、右邊模，最后將底座豎向油缸向上頂，使整個(gè)針梁臺(tái)車向上運(yùn)動(dòng)，底模便與混凝土脫離。
2.3.1、行走原理
針梁臺(tái)車的移動(dòng)依靠卷?yè)P(yáng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，采用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理，即先固定模板、移動(dòng)針梁，再固定針梁、移動(dòng)模板。在此值得注意的問題是，若上一循環(huán)針梁臺(tái)車的移動(dòng)是先固定模板時(shí)，則在進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)時(shí)應(yīng)先移動(dòng)針梁，待針梁固定之后才移動(dòng)模板。如此反復(fù)循環(huán)，達(dá)到臺(tái)車整體不斷行走的目的。
2.3.2、定位原理
操縱針梁臺(tái)車豎向油缸，平移油缸作上、下、左、右運(yùn)動(dòng)，可使針梁臺(tái)車作縱向、橫向調(diào)整。針梁臺(tái)車的縱向穩(wěn)定由底座豎向油缸支撐與抗浮千斤頂共同完成，而橫向穩(wěn)定裝置為安裝在前后抗浮架上的2對(duì)可定位的伸縮千斤頂，當(dāng)針梁臺(tái)車調(diào)整后旋緊千斤頂支撐針梁．就可以保證針梁臺(tái)車的橫向穩(wěn)定。

2.4、針梁臺(tái)車的操作要點(diǎn)
針梁臺(tái)車操作比較復(fù)雜，技術(shù)要求高，故必須在廠家安裝好針梁臺(tái)車并試車后，才能運(yùn)輸?shù)焦さ剡M(jìn)行拼裝。使用中要嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，防止操作失誤引起針梁臺(tái)車變形及其他機(jī)構(gòu)失靈。其操作要點(diǎn)是：
2.4.1、操作前應(yīng)先檢查油位情況及電路系統(tǒng)無異常情況后，在多人細(xì)心配合下方能起動(dòng)操作，嚴(yán)防因魯莽操作導(dǎo)致發(fā)生重大的人身傷亡事故。
2.4.2、操作各油缸手柄時(shí)要平穩(wěn)加力。伸縮針梁前后端油缸時(shí)，前后、左右油缸的伸縮量要基本一致，如單邊或某一端的油缸伸縮量過大，易使模板整體重量偏移，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致針梁座滑下支撐底座。
2.4.3、使用卷?yè)P(yáng)機(jī)前應(yīng)檢查機(jī)電各部分是否良好，確認(rèn)沒有問題后才能起動(dòng)。
2.4.4、使用時(shí)要保證剎車系統(tǒng)良好，以保證模板移動(dòng)時(shí)平穩(wěn)。
2.4.5、走模板時(shí)如出現(xiàn)發(fā)卡、走不動(dòng)等現(xiàn)象，應(yīng)排除后再行走，不能利用慣性的方法拉動(dòng)模板。
2.4.6、每澆完一倉(cāng)砼后，要對(duì)整體模板所有聯(lián)接螺栓進(jìn)行檢查，防止螺栓出現(xiàn)松動(dòng)；以及保證各機(jī)構(gòu)的聯(lián)接牢固，以保證針梁臺(tái)車的行走和襯砌的安全有效。

2.5、針梁臺(tái)車混凝土襯砌施工要點(diǎn)
2.5.1、模板工程
在針梁臺(tái)車行走至預(yù)定的襯砌位置前，應(yīng)先在支模前首先找平地面，即在針梁臺(tái)車前支承底座位置，將隧洞底板先澆筑混凝土墊層找平，以便安裝針梁支承底座時(shí)快速、平穩(wěn)。支承底座的高度，根據(jù)施工要求留有調(diào)節(jié)余量，以利針梁臺(tái)車針梁豎向油缸伸縮，調(diào)整模板的高度。針梁臺(tái)車依托行走機(jī)構(gòu)移動(dòng)至需襯砌位置后，開始按照如下步驟進(jìn)行定位：
2.5.1.1、啟動(dòng)液壓泵站，操作多路換向閥，先使豎向油缸上升或下降，測(cè)量使針梁臺(tái)車底部模板的高程、縱坡與隧洞需要襯砌的輪廓線重合；后使平移油缸左右伸縮，測(cè)量使針梁臺(tái)車底部模板的整個(gè)平面位置、中心線與隧洞需要襯砌的輪廓線重合。
2.5.1.2、擰緊針梁臺(tái)車的針梁的鎖緊機(jī)構(gòu)，使針梁框架和針梁連接在一起；螺旋千斤頂支撐至針梁模型端頭部位，使針梁臺(tái)車模板固定更加完整。
2.5.1.3、啟動(dòng)液壓泵站，操作多路換向閥，先后操作邊模、頂模油缸，分別使針梁臺(tái)車的側(cè)向模板、頂部模板和襯砌斷面對(duì)位。
2.5.1.4、整個(gè)針梁臺(tái)車的外模全部對(duì)位后，鎖緊臺(tái)車內(nèi)部的螺旋千斤頂，使整個(gè)臺(tái)車行成一個(gè)牢固的整體。
2.5.2、在針梁臺(tái)車就位過程中，除操作人員嚴(yán)格按照程序進(jìn)行操作外，采用合理測(cè)量方法輔助定位是保證模型安裝質(zhì)量的重要手段，主要措施為：
2.5.2.1、立模前，在針梁臺(tái)車模板兩端頭標(biāo)記橫梁中點(diǎn)G，并在隧洞底板上放出隧洞中心線，在G點(diǎn)吊垂線，通過G點(diǎn)落在隧洞中心線上，起到初始定位的作用；同時(shí)，可以利用全站儀，對(duì)G點(diǎn)進(jìn)行精確的測(cè)量，得出G點(diǎn)與設(shè)計(jì)中線的差距，然后即可通過平移油缸調(diào)整整個(gè)針梁臺(tái)車的中線位置，使橫梁G點(diǎn)與設(shè)計(jì)隧洞中線重合。
2.5.2.2、根據(jù)針梁臺(tái)車與隧洞縱坡、設(shè)計(jì)標(biāo)高的關(guān)系，利用全站儀測(cè)量針梁臺(tái)車模板橫梁兩端與設(shè)計(jì)流水面的高度差，根據(jù)測(cè)出的高度差對(duì)針梁臺(tái)車模板高度通過豎向油缸調(diào)整，使整個(gè)臺(tái)車的高程位置與設(shè)計(jì)隧洞高程重合。
2.5.2.3、在高程和中線調(diào)整完畢后，通過全站儀測(cè)量全圓模型襯砌斷面，算出模型與設(shè)計(jì)內(nèi)模位置的差，通過邊頂模型調(diào)節(jié)油缸進(jìn)行內(nèi)外調(diào)整，使全圓模板襯砌斷面與設(shè)計(jì)襯砌輪廓線完全重合。以上對(duì)模板、中線與高程的調(diào)整均采用漸近法進(jìn)行。需特別提出的是：在進(jìn)行完高程調(diào)整后，應(yīng)及時(shí)復(fù)核先期調(diào)整好的中線位置是否偏移，如果因在高程調(diào)整過程中出現(xiàn)中線偏移，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行重新調(diào)整，直至使針梁臺(tái)車的全圓模板襯砌斷面調(diào)整至設(shè)計(jì)襯砌輪廓線，同時(shí)偏差要控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。在模型就位完畢后，開始安裝模板兩端頂巖抗浮千斤頂，然后安裝針梁臺(tái)車兩端堵頭模板、止水帶，以及預(yù)埋件等。堵頭模板選用5 cm厚的木板，用壓緊角鋼將之固定在模板弧板上。最后認(rèn)真檢查各向支撐絲桿及抗浮機(jī)構(gòu)是否牢固，以及針梁臺(tái)車頂拱泵送管口與泵送管接合是否緊密等，然后進(jìn)行混凝土澆筑施工。
2.5.3、混凝土澆筑
2.5.3.1、在詳細(xì)檢查有關(guān)混凝土澆筑的準(zhǔn)備工作后，在基巖面上澆混凝土前，先均勻鋪上2～3 cm厚水泥砂漿；一次鋪設(shè)的砂漿面應(yīng)與混凝土澆筑強(qiáng)度相適應(yīng)。開始澆筑后，控制混凝土澆筑速度，要注意兩側(cè)邊墻的混凝土澆筑高度必須保持一致。底部、邊墻混凝土澆筑在滿足混凝土入倉(cāng)強(qiáng)度時(shí)一律采用平澆法，泵送入倉(cāng)，對(duì)稱均勻下料，人工平倉(cāng)振搗；入倉(cāng)混凝土應(yīng)隨澆、隨平倉(cāng)、隨振搗，對(duì)稱分層勻速上升，兩側(cè)混凝土面高差控制在50 cm以內(nèi)。嚴(yán)禁因?yàn)橐粋?cè)澆筑過高而產(chǎn)生巨大的側(cè)向壓力，引起針梁臺(tái)車的整個(gè)變形失效。灌注過程中，先從模板最下排工作窗進(jìn)料，澆筑至混凝土快平齊工作窗時(shí)關(guān)閉工作窗，然后從第2排工作窗進(jìn)行灌注。以此類推，最后的封拱采用退管法或垂直法在壓力狀態(tài)下進(jìn)行�；炷�土輸送泵必須使用低速檔進(jìn)行灌注，并隨時(shí)注意灌注口的壓力變化，避免因混凝土注滿后仍強(qiáng)行灌注而導(dǎo)致壓力過大使模板變形或爆模。針對(duì)針梁臺(tái)車全斷面一次澆筑成形的特點(diǎn)，在混凝土澆筑過程中還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
2.5.3.1.1、經(jīng)常性的檢查堵頭板，接縫處要堵塞密實(shí)，以免漏漿。
2.5.3.1.2、接好混凝土輸送端接頭，保證接頭緊密牢固。輸送管不得與針梁臺(tái)車模板固定，以免澆注混凝土?xí)r引起模板移位。
2.5.3.2、采用泵送混凝土?xí)r，灌注拱腰以下部分混凝土，坍落度宜控制在l2—14 cm。在底拱范圍因底模密閉、混凝土壓力等原因易產(chǎn)生氣泡而不易排出出現(xiàn)氣孔與麻面現(xiàn)象，對(duì)該處應(yīng)加強(qiáng)振搗，避免漏振或過振。灌注拱腰以上部分的混凝土，坍落度宜控制在l4～18 cm，并控制澆注速度，避免因速度過快而引起封頭損壞、側(cè)模板內(nèi)脹等�；炷�土澆注到頂部時(shí)應(yīng)減緩泵送速度，確保拱部密實(shí)。
2.5.3.3、拱頂設(shè)置溢漿孔，當(dāng)有混凝土從溢漿孔溢出時(shí)暫停泵送，間隔3～5min后再泵送一次。若泵送時(shí)混凝土從溢漿孔均勻泌出，則表明封頂混凝土已灌滿。
2.5.4、拆模及養(yǎng)護(hù)
針梁臺(tái)車在混凝土澆筑完畢后，待混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到脫模時(shí)間，開始脫模，具體操作程序?yàn)椋?br /> 2.5.4.1、松開針梁臺(tái)車內(nèi)部支撐的螺旋絲桿，啟動(dòng)液壓泵站，操作多路換向閥，分別操作頂模油缸、側(cè)模油缸，使臺(tái)車的頂模和側(cè)模向下、向內(nèi)收縮。
2.5.4.2、操作多路換向閥，操作豎向油缸，使其向上升，從而使整個(gè)針梁臺(tái)車的外模模板與襯砌混凝土分離，達(dá)到整體全部脫模的目的。
2.5.4.3、針梁臺(tái)車移動(dòng)前應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
2.5.4.3.1、確認(rèn)針梁臺(tái)車周圍無其他工作人員和障礙物。
2.5.4.3.2、確認(rèn)針梁卡緊裝置已完全松開及針梁支撐千斤頂已拆除。

圖2 針梁臺(tái)車拆模示意圖

2.5.4.3.3、確認(rèn)模板油路與主油路已斷開。洞身混凝土養(yǎng)護(hù)采取噴水養(yǎng)護(hù)，在混凝土澆筑完畢后12～18 h開始，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d�；炷�土結(jié)構(gòu)面的保護(hù)按照相關(guān)技術(shù)要求執(zhí)行，避免表面造成損傷。

3、結(jié)束語(yǔ)

針梁臺(tái)車澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)尺寸圓順，平整度及整體性好，襯砌形式滿足設(shè)計(jì)要求；施工質(zhì)量容易控制，操作工藝流程容易掌握，能夠形成程序化和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)；其模板由液壓系統(tǒng)自動(dòng)收模和支模，減少了支拆模板的人力。針梁臺(tái)車移動(dòng)由卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引來完成，減少了不同澆筑倉(cāng)面之間材料的倒運(yùn)工作，從而降低了施工的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、工作循環(huán)快、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。