引水有压隧洞衬砌施工工艺.docx

引水有压隧洞衬砌施工工艺中铁十五局集团第三工程有限公司尚永贤游良[摘要]根据华亭石堡子水库泄洪洞的工程实例，本文主要介绍了全圆隧道全断面衬砌台车的施工工艺。[关键词]全圆隧道衬砌台车施工工艺1、工程简介泄洪洞布置于右岸，斜穿右岸小山丘布置，泄洪洞由进口导墙段、进口闸室段、洞身段、出口渐变段、出口闸室段和出口消能段6部分组成，全长264.61m。洞身段全长203.7m。泄洪冲砂导流洞为圆形钢筋有压隧洞，隧洞衬砌后直径5m，钢筋砼衬砌厚度500—700mm，洞总长264.61，其中洞身长203.7m，设计纵坡1/100。设计有对隧洞进行回填灌浆和固结灌浆。2、洞身衬砌施工工艺设计相关技术要求：洞身衬砌断面一次成型，每10m为一浇筑段，洞身砼抗冻不低于F300，抗渗标号不低于W8。业主工期要求：2007年12月20日前完成洞身的衬砌施工。根据技术和工期要求以及现场情况，向监理部和设计单位申请缩短每一浇筑段的长度，将10m每一浇筑段缩短为6m一浇筑段，这样既能符合了设计要求也减少了在衬砌台车上面的资金投入。衬砌台车形式经过综合设计比较，最终选用针梁式衬砌台车。针梁式衬砌台车是针对隧道有全断面一次性衬砌施工要求的新式衬砌台车。2.1、针梁式台车组成针梁台车主要由卷扬行走系统、针梁总成、针梁框架总成、模板总成、液压系统等组成。全台车通过操作液压系统，使模板总成等完成预定使命，达到设计要求，完成混凝土衬砌任务。针梁台车由1台5.5kW卷扬机拖动模板和针梁作相对运动，最终达到行走的目的。针梁总成由立柱、上下纵梁、拉筋、上下横梁等组成框架结构，其中梁柱等采用工字型结构，具有结构轻、强度好、稳定性高等优点。针梁框架总成起针梁与外形模板连接的作用，由立柱、横梁、行走导轮及框架等组成，材料为20号工字钢拼焊而成，结构简单，承载能力好。模板总成是关系混凝土衬砌质量的关键部分，它由4片顶模、8片侧模及4片底模组成，顶模、侧模和底模之间用铰座连接，通过使用操作液压系统来完成立模、拆模、衬砌混凝土的任务。液压系统由液压泵站、液压管路、液压油缸、液压操纵阀等组成，油泵的电动机功率为4kW，系统的工作压力为16MPa(最大压力为20MPa)。其他附属结构包括机械螺旋千斤顶系统、工作平台、楼梯等。图1针梁式衬砌台车正面图2针梁式衬砌台车侧面序号名称材料形式数量备注1顶模板总成组合件42顶模伸缩油缸组合件23侧模板伸缩油缸组合件84边模板总成组合件85抗浮平台梁组合件26针梁框架总成组合件107侧向丝杆千斤组合件328针梁总成组合件19模板连接梁组合件7不含底模接梁10底托架总成组合件511底模总成组合件412抗浮丝杆千斤组合件413液压站组合件114竖向油缸组合件415平移支承梁组合件216卷扬系统组合件12.2、针梁台车混凝土衬砌施工工艺流程（图3）图3施工工艺流程2.3、针梁台车工作原理利用针梁台车上安装的4组油缸(分别是针梁前后竖向油缸、平移油缸、边模油缸、顶模油缸)，完成立模、拆模工作。在顶模和边模的对应位置上安装有螺旋千斤顶，待油缸伸出钢模定位后，旋紧螺旋千斤顶，并减轻边模、顶模油缸载荷。脱模时，先脱顶模，再脱左、右边模，最后将底座竖向油缸向上顶，使整个针梁台车向上运动，底模便与混凝土脱离。2.3.1、行走原理针梁台车的移动依靠卷扬机来实现，采用相对运动的原理，即先固定模板、移动针梁，再固定针梁、移动模板。在此值得注意的问题是，若上一循环针梁台车的移动是先固定模板时，则在进入下一个循环时应先移动针梁，待针梁固定之后才移动模板。如此反复循环，达到台车整体不断行走的目的。2.3.2、定位原理操纵针梁台车竖向油缸，平移油缸作上、下、左、右运动，可使针梁台车作纵向、横向调整。针梁台车的纵向稳定由底座竖向油缸支撑与抗浮千斤顶共同完成，而横向稳定装置为安装在前后抗浮架上的2对可定位的伸缩千斤顶，当针梁台车调整后旋紧千斤顶支撑针梁．就可以保证针梁台车的横向稳定。2.4、针梁台车的操作要点针梁台车操作比较复杂，技术要求高，故必须在厂家安装好针梁台车并试车后，才能运输到工地进行拼装。使用中要严格按照操作规程操作，防止操作失误引起针梁台车变形及其他机构失灵。其操作要点是：2.4.1、操作前应先检查油位情况及电路系统无异常情况后，在多人细心配合下方能起动操作，严防因鲁莽操作导致发生重大的人身伤亡事故。2.4.2、操作各油缸手柄时要平稳加力。伸缩针梁前后端油缸时，前后、左右油缸的伸缩量要基本一致，如单边或某一端的油缸伸缩量过大，易使模板整体重量偏移，严重时导致针梁座滑下支撑底座。2.4.3、使用卷扬机前应检查机电各部分是否良好，确认没有问题后才能起动。2.4.4、使用时要保证刹车系统良好，以保证模板移动时平稳。2.4.5、走模板时如出现发卡、走不动等现象，应排除后再行走，不能利