中国水利水电第十工程局有限公司 三分局 四川都江堰 611830
摘要：毗河供水一期工程石板河倒虹管有压隧洞，采用全圆针梁式液压钢模台车一次成型的方法，有效保证了施工进度和混凝土的浇筑质量，所取得的经验可为有压隧洞施工提供参考。
关键词：有压隧洞；全圆针梁式液压钢模台车；工艺
Application of full round needle beam type hydraulic steel mold trolley in Shibanhe inverted siphon pressure tunnel of the first phase of water supply project of Bihe River
Wu Lijun
（The 3rd branch of Sinohydro Bureau 10 co.，LTD.，Dujiangyan，Sichuan 611830）
Abstract：The pressure tunnel of Shibanhe River inverted sirup pipe in the first phase of Pihe River water supply project，the method of one-step forming of the full circular needle beam hydraulic steel mold tram is adopted，which effectively guarantees the construction progress and concrete pouring quality. The experience obtained can provide reference for the construction of the pressure tunnel.
Key words：pressure tunnel；Full round needle beam type hydraulic steel mold trolley；process
1 概述
都江堰灌区毗河供水一期工程石板河倒虹管位于成都市金堂县，全长3190米，跨竹篙、云合两个乡镇。该倒虹管管身段有PCCP管和有压隧洞两种形式组成。
有压隧洞是由3段6个隧洞组成，隧洞全长2266m。其中，第一隧洞段（二7+827.74～二7+517.89）进口位于云合镇黄鹤村6组，出口位于云合镇黄鹤村16组，全长230.15米；第二隧洞段（二7+598.59～二8+109.59）进口位于云合镇黄鹤村16组，出口位于云合镇石河村11组，全长511米；第三隧洞段（二8+792.59～二9+184.59）进口位于云合镇石河村1组，出口位于云合镇白塔村16组，全长392米；有压隧洞工程设计流量为2×10m³/s，隧洞无比降，采用统一的圆型断面形式，衬砌后断面内径为3m。洞身覆盖厚度（不包括覆盖层）小于0.4H（23m）的衬砌厚度为65cm，洞身覆盖厚度（不包括覆盖层）大于0.4H（23m）的衬砌厚度为40cm，衬砌采用C25钢筋砼（W6F50）。
由于有压隧洞的混凝土二次衬砌施工不能与开挖平行作业，因此不仅加大了施工难度还影响了施工的进度，采用全圆针梁式液压钢模台车很好的解决了这些难题。
2 全圆针梁式液压钢模台车简介
2.1 整体结构构件
全圆针梁式液压钢模台车主要由模板、针梁组成、梁框总成、底座、端头堵板、抗浮装置、行走机构、水平和垂直对中调整机构、卷扬机牵引机构、液压系统、电气系统等组成。附：（图1、图2）
模板总成它用于隧洞的成型，模板间用螺栓连接，每组模板由顶模、左边模、右边模、底模四块组成；针梁总成它是钢模的受力支撑平台和台车行走的轨道；梁框总成它的下部和底模用螺栓连接，构成一个门框式构架，在框架上、下部安装有行走轮系，针梁从门框内穿过，框架上都是安装边模、顶模伸缩油缸的支承面；前、后底座分别安装在针梁的两端，是针梁的受力支点，衬砌台车的全部重量都落在两个底座上，每个底座上安装两个可承受50t力的液压竖向油缸；为了解决钢模两端的封堵问题，设计了端头堵板，他是由堵头角铁、钢模拱板及封头木块组成，用螺栓连接；抗浮装置由于是一次性浇筑成型，当混凝土速度浇筑过快时，钢模将受到较大的混凝土产生的浮力，为了不使钢模在浮力的作用下向上移动，在钢模两端安装四个抗浮千斤顶，在前后抗浮架上安装四个侧向千斤顶，在前后抗浮架上安装四个侧向千斤顶，使针梁和钢模不产生水平和上下位移；行走机构行走机构是由支座和多个滚轮等零件组成，共有四套行走架安装在门架内针梁的上下方；水平和垂直对中调整机构平移机构安装在针梁下前面、后底座上、前、后底座上安装有2个竖向油缸与针梁连接，竖向油缸的伸缩可使针梁上升或下降，可进行模板垂直方向的对中调整；卷扬牵引机构由摆线针轮减速器驱动双卷筒作同步旋转，钢模和针梁通过钢丝绳的牵引作相对运动，从而完成台车移动；液压系统台车立模、拆模、定位找正工序都是靠液压油缸的伸缩来完成，液压系统由3个顶模油缸、6个侧模油缸、4个竖向油缸、2个水平油缸和一套泵站组成；电气系统电气系统采用380V三相四线制供电，主要对液压系统油泵电机的开关和卷扬机电机的正、反运转进行控制。
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图1 全圆针梁台车结构横断面图
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图2 全圆针梁台车纵断面图
3 全圆针梁式液压钢模台车施工工艺
3.1钢模台车衬砌施工步序
垫层浇筑→针梁定位→针梁上套框架和模壳→框梁纵向定位→框架上定位→框架左右定位→框架与针梁固定→下模定位→侧模定位→灌注混凝土→收缩框架、拆模→开始下一循环。钢模台车使用要求：在模板台车使用前要对从事技术工作及相关操作人员进行培训，全面掌握模板台车的工作原理、安装、操作流程。对存在安全隐患的要进行安全培训，避免出现安全事故。
3.2混凝土施工工艺流程
隧洞混凝土采用全圆针梁式液压钢模台车以12m为一段全断面浇筑而成。隧洞衬砌从洞口开始向洞内延伸施工，先将隧洞洞口12m的衬砌段施工完，再进行洞内混凝土衬砌施工。
根据本工程现场实际情况，隧洞底板多为强风化泥岩，隧洞底板清理完成后，如不进行垫层浇筑，隧洞底板易被洞内渗出的水软化成稀泥状（排水方式无法保证隧洞完全干燥），为保证洞内混凝土衬砌质量，在底板清理时，向建基面以下清理5～10cm，采用C25混凝土垫层浇筑至建基面。垫层养护达到强度要求后，再在上面进行钢筋安装及隧洞二衬，混凝土的水平运输采用混凝土罐车，通过洞外泵机接泵管泵输送至针梁台车，采用HBT60混凝土泵泵送入仓，由于是全断面一次成型所以隧洞两侧混凝土应均衡上升，严格控制两侧混凝土高差并不得大于50cm，严格控制混凝土骨料的最大粒径，防止混凝土在泵管内出现堵塞现象，严格控制混凝土的塌落度，在拌和时加入适量泵送剂，以保证混凝土的入仓能力，控制泵管出口距浇筑工作面的高度，防止高差过大而使混凝土产生骨料分离，混凝土浇筑应保持连续性，避免出现施工冷缝。严禁在仓号加水，不合格混凝土严禁入仓，已入仓的不合格混凝土应彻底清除，混凝土入仓后由人工手持A50插入式振捣棒及附着式振捣器振捣密实。另为使所浇筑的混凝土内实外光，在模板侧布置一定数量的附壁式振捣器振捣，振捣时均匀移动振捣器，移动间距不大于振捣器的影响半径，振捣上一层混凝土时，应将振捣器插入下一层混凝土5～10cm，避免漏振。振捣过程中派专人负责模板、钢筋及其他预制埋件的维护，防止模板变形、钢筋和预制埋件移位，拱顶沿中心线左右两侧对称、均匀的浇筑，以免混凝土对模板产生过高的偏压力，引起模板变形，影响浇筑正常进行，当混凝土浇筑至超过隧洞顶拱后，在顶拱部位的下料口，泵管出口用铁管埋在混凝土面以下适当深度，以保证其能被填满。铁管做好标记以便随时可以观察到铁管出口的埋置深度。浇筑设备派经验丰富的工人操作，以确保混凝土能被泵送压力压入岩面的所有凹凸面内，填满整个顶拱。封拱时采用封拱器将混凝土压入岩石的所有凹面内，填满整个顶拱，使混凝土与岩面紧密结合，在每一浇筑段中，在实际开挖高程最高处埋设检查管，管口靠近并朝向岩面，当检查管有浆液流出时即证明顶拱已被填满混凝土。
4、全圆针梁式液压钢模台车施工要点
4.1 钢模台车使用前应进行自检
各个组件是否正常，油、电路是否通畅；模板和台车中心高程是否符合要求，仓内尺寸是否符合要求；模板接缝是否填塞紧密，抗浮架是否牢固，脱模剂是否涂刷均匀；台车和堵头模安装是否牢靠，预埋件或预留孔是否齐全，位置标识是否准确；基仓清理是否干净，底模排气孔是否通畅；台车模板设计方案及使用的材料应符合规范要求；设备液压支撑系统正常运行；模板要求洁净涂脱模机；各工种应明确岗位职责，严格落实“三检制”，在施工过程中控制施工质量。树立“谁施工，谁负责”的思想，并做到谁施工，谁负责。
4.2混凝土浇筑中应注意事项：
混凝土罐车始终保持匀速转动，达到混凝土不离析、漏浆和泌水现象；混凝土入仓时，垂直落距不应大于2m；混凝土采用分层、对称浇筑，采用附着式振捣为主，插入式振捣为辅进行浇筑振捣，振捣效果需达到混凝土不下沉，不冒气泡，表面开始泛浆；通过试验确定合理的拆模时间，加强混凝土养护；混凝土拆模后，若发现缺陷，应及时处理。
5全圆针梁式液压钢模台车施工较传统隧洞衬砌方法的优势
5.1施工速度快、成本低
采用全圆针梁式液压钢模台车比传统衬砌方法要节约人力物力和管理成本，且施工工艺减少，工程效益明显增加。且施工过程中每一循环时间短，大大加快了施工进度。
5.2钢模台车运用灵活
全圆针梁式液压钢模台车稳定性好，保证浇筑质量的同时也保证了安全。台车针梁还可做成折式，模板是铰接组合式的，不仅可以爬坡还可以转弯。且这种衬砌方式操作简单推广起来方便。
6结语
毗河供水一期工程石板河倒虹管有压隧洞采用全圆针梁模板台车取得了良好的成效，不仅隧洞浇筑质量好，无错台，完全能满足工程要求，且大大加快了工程进度，减少了资源的投入从而降低了成本。在本工程运用过程中还发现采用全圆针梁模板台车方法对于长洞子有更好的效果。
参考文献：
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[2]杨澜信.建筑模板施工手册[M].北京；中国建筑工业出版社2004.
[3]水工隧洞施工手册[M].北京；水利电力出版社.1995
[4]胡志勇.全圆针模板台车施工引水隧洞衬砌的简述[J].山西建筑，2011，29（136）：5—7.
作者简介：
吴立军（1986-），男，陕西商洛人，工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作。