李 勇， 楊 映

(1.中國華電集團(tuán)公司四川公司，四川 成都 610041；2.中國華電集團(tuán)公司，北京 100031)

1 工程概述

思林水電站位于烏江干流中游，裝機(jī)容量為1 000 MW(4×250 MW)，由碾壓混凝土重力壩、引水發(fā)電系統(tǒng)、通航建筑物等組成，地下廠房布置在右岸山體內(nèi)，尾水洞采用單機(jī)單洞,四條隧洞平行布置。尾水洞采用二級(jí)配的C25鋼筋混凝土襯砌，厚度1 m或1.2 m，其中1#、2#機(jī)尾水洞襯砌后斷面為13 m×19 m，長度分別為231.3 m和204.4 m，3#、4#機(jī)尾水洞襯砌后斷面為11 m×17 m，長度分別為117.4 m和150.5 m，四條隧洞長度相對(duì)較短，典型斷面為底部呈圓角的特大城門洞形。

2 簡易桁架鋼模臺(tái)車方案

在隧洞混凝土襯砌中，常用的方法是采用鋼模臺(tái)車。傳統(tǒng)的鋼模臺(tái)車一般采用型鋼作為承重支撐結(jié)構(gòu)，模板采用鋼板，用液壓系統(tǒng)對(duì)模板系統(tǒng)進(jìn)行頂伸，在軌道上行走，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此造價(jià)較高。簡易桁架式鋼模臺(tái)車是從傳統(tǒng)液壓臺(tái)車發(fā)展、演變而來，將造價(jià)較貴的型鋼支撐結(jié)構(gòu)更換為簡易桁架并設(shè)置相應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)，采用組合鋼模板，取消了造價(jià)昂貴的液壓頂伸系統(tǒng)，其功能分別由邊墻和頂拱模板的頂伸機(jī)構(gòu)代替。傳統(tǒng)鋼模臺(tái)車造價(jià)較高，只能通過提高鋼模臺(tái)車的周轉(zhuǎn)次數(shù)來降低施工成本，通常在長洞室的隧洞混凝土襯砌中使用；對(duì)于洞室長度較短，臺(tái)車周轉(zhuǎn)次數(shù)較少的隧洞混凝土襯砌則采用簡易桁架鋼模臺(tái)車更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

思林水電站四條尾水洞具有洞室長度短、斷面尺寸大等特點(diǎn)，其中最長的為1#洞，長度為231.3 m，可用于臺(tái)車澆筑的洞段長度僅為196.3 m，如采用12 m長的臺(tái)車澆筑，周轉(zhuǎn)16次即可完成；其余三條短洞室的臺(tái)車周轉(zhuǎn)次數(shù)則更少，故該尾水洞工程宜采用簡易桁架鋼模臺(tái)車施工；又因該尾水洞斷面尺寸特大，故在綜合考慮荷載安全及施工組織的難易程度后決定采用簡易桁架邊墻和頂拱鋼模臺(tái)車共同完成尾水洞全斷面混凝土澆筑。

3 臺(tái)車的安裝制作及混凝土澆筑

根據(jù)簡易桁架鋼模臺(tái)車方案，思林水電站尾水洞混凝土襯砌分底板、邊墻和頂拱三塊澆筑。施工順序?yàn)榈装逋瓿珊蟀惭b邊墻臺(tái)車，邊墻完成后安裝頂拱臺(tái)車，最后澆筑頂拱；底板同底部2.2 m圓角邊墻混凝土一起澆筑，邊墻臺(tái)車澆筑的邊墻高度為14.47 m，頂部剩余1 m邊墻與頂拱一起澆筑。根據(jù)總進(jìn)度要求，1#、2#尾水洞各采用一套12 m長的簡易桁架邊墻、頂拱鋼模臺(tái)車，4#、3#尾水洞采用一套6 m長的簡易桁架邊墻、頂拱鋼模臺(tái)車，待4#尾水洞襯砌完后移到3#尾水洞澆筑。

3.1 邊墻鋼模臺(tái)車的安裝與制作

簡易桁架邊墻鋼模臺(tái)車采用常規(guī)拼裝模板原理設(shè)計(jì)，為鋼管桁架結(jié)構(gòu)，主要由簡易桁架、行走機(jī)構(gòu)、邊墻模板頂伸機(jī)構(gòu)、模板等組成，其大小為12 m×14.27 m(長×高)，最長件為6 m，最重件為85 kg(圖1)。簡易桁架是臺(tái)車的承重支撐結(jié)構(gòu)，承受混凝土澆筑時(shí)的側(cè)壓力，設(shè)計(jì)為一移動(dòng)式鋼管桁架，采用φ40鋼管搭設(shè)，架子間距為100 cm、排間距為75 cm、層間間距為100 cm，橫向設(shè)剪刀叉，中間留行車通道；行走機(jī)構(gòu)由單個(gè)承重2 t的φ300實(shí)心腳輪和行走機(jī)座組成。邊墻臺(tái)車移動(dòng)時(shí)總重量為52 t，用30個(gè)實(shí)心腳輪承載，橫向布置6排，縱向布置5排；模板支撐機(jī)構(gòu)與簡易桁架相連，設(shè)有可調(diào)節(jié)距離的頂托螺桿以及用于脫模的4個(gè)8 t葫蘆等；模板采用150 cm×90 cm小鋼模板拼裝成型。

尾水洞底板混凝土在達(dá)到2 d強(qiáng)度后即可安裝邊墻臺(tái)車，臺(tái)車構(gòu)件用汽車運(yùn)至洞內(nèi)，人工直接安裝，15 d即可完成。首先安裝行走機(jī)座，實(shí)心腳輪通過軸承與行走機(jī)座的鋼管扣件連接；行走機(jī)座完成后，在其上安裝簡易桁架；簡易桁架搭設(shè)時(shí)，在兩側(cè)端部的橫向架管上安裝頂托螺桿，形成模板頂伸機(jī)構(gòu)；簡易桁架頂層懸挑25 cm作為兩側(cè)模板的吊點(diǎn)，懸掛4個(gè)8 t葫蘆，模板拼裝成型后安裝吊鉤與葫蘆相連，形成模板脫模機(jī)構(gòu)。

3.2 頂拱鋼模臺(tái)車的安裝與制作

圖1 臺(tái)車示意圖

簡易桁架頂拱鋼模臺(tái)車是在邊墻臺(tái)車的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，增加了頂拱及側(cè)翼模板的頂伸機(jī)構(gòu)、拱架總成等部件(圖1)。承重的簡易桁架、行走機(jī)構(gòu)等與邊墻臺(tái)車類似，僅增加了側(cè)向?qū)л啠荒０屙斏鞕C(jī)構(gòu)由千斤頂和螺桿頂托組成，共同完成模板的頂伸；拱架總成由拱架及拱架支撐管架組成，根據(jù)斷面尺寸將拱架總成分成用鉸連接的兩部分，拱架用φ40鋼管制成；頂拱模板由頂模、左側(cè)翼模、右側(cè)翼模組成，頂模用150 cm×30 cm小鋼模拼裝，側(cè)翼模用150 cm×30 cm、150 cm×10 cm小鋼模組合拼裝，側(cè)翼模與頂模用支鉸連接。

頂拱臺(tái)車與邊墻臺(tái)車安裝類似。在安裝完成行走機(jī)構(gòu)和簡易桁架后，在桁架頂層的豎向鋼管上插入頂托螺桿并在設(shè)計(jì)位置安裝和加固千斤頂，鋪設(shè)竹跳板作為模板頂伸的操作平臺(tái)；模板頂伸機(jī)構(gòu)安裝完成后，把所有的千斤頂及頂托螺桿的頂面調(diào)到同一水平面，在其上安裝拱架及支撐管架，安裝過程中應(yīng)特別注意拱架的絞接質(zhì)量，使頂模、左側(cè)翼模和右側(cè)翼模三塊相對(duì)獨(dú)立；模板安裝并校正完成后安裝側(cè)翼模板的支撐機(jī)構(gòu)；最后安裝頂拱臺(tái)車左右兩側(cè)的側(cè)向?qū)л啞?/p>

3.3 臺(tái)車運(yùn)行及混凝土澆筑

臺(tái)車?yán)醚b載機(jī)牽引移動(dòng)，移動(dòng)前應(yīng)加固底部過車通道、安裝牽引鋼絲繩、清理行走底板等；臺(tái)車移動(dòng)就位后在底座下方加墊枕木和木楔子，施工荷載及臺(tái)車自身荷載通過枕木和木楔子傳向底板混凝土以保護(hù)臺(tái)車腳輪；重新移動(dòng)臺(tái)車時(shí)需拆掉枕木和木楔子。邊墻模板初調(diào)后，微調(diào)頂托螺桿支撐模板就位，混凝土澆筑完成后松開螺桿，用葫蘆提升脫模；用千斤頂將拱架頂升后，微調(diào)螺桿頂托，支撐頂拱模板就位，混凝土澆筑完成后先松開頂托螺桿，卸壓千斤頂脫模。

臺(tái)車運(yùn)行應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)邊墻臺(tái)車移動(dòng)前必須先完成結(jié)構(gòu)邊線放樣，對(duì)于移動(dòng)中產(chǎn)生的少許偏移可通過模板支撐機(jī)構(gòu)的頂托螺絲予以調(diào)節(jié)；頂拱臺(tái)車行走時(shí)微調(diào)側(cè)向?qū)л?，用以控制臺(tái)車的行走偏差；(2)臺(tái)車移動(dòng)前隧洞底板必須清理干凈，以減小腳輪的滾動(dòng)阻力，使臺(tái)車平順移動(dòng)；腳輪僅在行走過程中承受荷載，臺(tái)車就位后應(yīng)盡快加墊枕木和木楔子，卸除腳輪荷載以延長其使用壽命；(3)裝裁機(jī)應(yīng)在洞軸線上牽引移動(dòng)臺(tái)車，保證其移動(dòng)不偏移，牽引鋼絲繩必須安裝牢固且對(duì)稱；(4)在混凝土澆筑時(shí)應(yīng)均勻下料，以保證臺(tái)車兩側(cè)受力均勻。

4 結(jié) 語

思林水電站尾水洞混凝土襯砌采用簡易桁架鋼模臺(tái)車，安裝12 m臺(tái)車僅花費(fèi)了15 d時(shí)間，澆筑尾水洞邊墻的平均施工速度為5 d/倉，頂拱為6 d/倉。一臺(tái)12 m邊墻和頂拱簡易桁架臺(tái)車的制作費(fèi)用約為90萬元。由于其主要材料為鋼管、小鋼模等通用型材料，故臺(tái)車材料的回收利用率較高，綜合考慮制作費(fèi)用和材料回收利用率，其總費(fèi)用比傳統(tǒng)型鋼模臺(tái)車節(jié)約三分之二以上。

簡易桁架鋼模臺(tái)車以其安裝拆卸方便、操作簡便、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，在思林水電站尾水洞工程中取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，其主體結(jié)構(gòu)為鋼管桁架，推廣使用不受斷面尺寸大小及斷面形式限制，能夠廣泛運(yùn)用于城門洞型和馬蹄型等洞室，為其他類似工程提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有一定的借鑒價(jià)值和推廣意義。