謝遠(yuǎn)慶　付　茜　陳曉輝

（水利部海河水利委員會，天津　300170）

臺車創(chuàng)新技術(shù)在南水北調(diào)黃河灘地埋管工程施工中的應(yīng)用

謝遠(yuǎn)慶付茜陳曉輝

（水利部海河水利委員會，天津300170）

南水北調(diào)東線黃河灘地埋管工程管涵內(nèi)徑達(dá)7.5m，是極為少見的大直徑混凝土管涵。本文介紹了一種專門用以拖帶大直徑內(nèi)模臺車裝置的設(shè)計(jì)制作及施工方法，該裝置由自行懸吊式臺車配合自行襯砌式內(nèi)模臺車組成，該方法在南水北調(diào)工程施工中減少了內(nèi)模安拆工作量，加快了施工進(jìn)度，有效地提高了施工效率。

自行；內(nèi)模；臺車；懸吊式；襯砌式

現(xiàn)澆混凝土管涵、箱涵在引水工程中的應(yīng)用極為普遍，但普通混凝土管涵、箱涵的內(nèi)徑多在4m以內(nèi)，超過7m的極為少見。通過內(nèi)模臺車制作的技術(shù)創(chuàng)新，加快施工進(jìn)度，是提高大直徑混凝土管涵施工效率的關(guān)鍵。

1　工程概況

穿黃河工程是南水北調(diào)東線工程從東平湖至黃河以北輸水干渠的輸水工程，是南水北調(diào)東線的控制性項(xiàng)目。南水北調(diào)一期穿黃河灘地埋管工程，是北區(qū)工程的一段，管道為現(xiàn)澆混凝土管涵，按100m3/s設(shè)計(jì)，為有壓內(nèi)圓外城門洞形斷面，內(nèi)徑7.5m，管壁厚0.95m，總長 1600m。每個(gè)施工段長 9.98m，鋼筋15.4t，混凝土347m3，共計(jì)160段。埋管采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底部鋪設(shè)素混凝土墊層?；炷凉芎瓟嗝嫒鐖D1所示。

圖1　管涵斷面

2　新型臺車設(shè)計(jì)

南水北調(diào)一期穿黃河工程北區(qū)灘地埋管工程合同工期為兩年，但每年6—9月的黃河夏汛和當(dāng)年12月—次年2月的黃河凌汛禁止施工，兩年的施工工期中實(shí)際有效工期不足10個(gè)月，工期極為緊張。

采用傳統(tǒng)的全斷面針梁式內(nèi)模臺車只能投入一臺且必須從一端開始向另一端順序施工，不能多個(gè)施工段同時(shí)施工，不能實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，每個(gè)施工段投入的人員和設(shè)備也較多。經(jīng)過反復(fù)測算，采用全斷面針梁式內(nèi)模臺車不能滿足工期要求。

施工設(shè)計(jì)圖將整個(gè)混凝土管涵按設(shè)計(jì)施工縫分為上下兩部分，分別是下部仰拱段和上部反弧段。先施工下部仰拱段，再施工上部反弧段?？v向每9.98m為一施工段。因此，按上下兩段分別設(shè)計(jì)臺車的形式，可分別拖帶上下兩部分內(nèi)模板。

施工單位根據(jù)工程實(shí)際，開展技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了1臺懸吊式仰拱段內(nèi)模臺車配合3臺襯砌式反弧段內(nèi)模臺車承擔(dān)該工程施工任務(wù)。

2.1仰拱段內(nèi)模臺車設(shè)計(jì)

管涵下部仰拱段內(nèi)模臺車設(shè)計(jì)為懸吊式（見圖2和圖3），臺車長9.98m。仰拱段內(nèi)模臺車拖帶仰拱段內(nèi)模，臺車與仰拱段鋼內(nèi)模之間采用螺旋式千斤頂連接為一個(gè)整體。通過螺旋式千斤頂上下調(diào)整鋼內(nèi)模位置以實(shí)現(xiàn)模板就位和脫模。通過懸吊式臺車和仰拱鋼內(nèi)?？傊亟Y(jié)合上拉下壓的方法平衡混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的上浮力，以免混凝土澆筑時(shí)鋼模上浮。懸吊式臺車行走在構(gòu)件外端鋪設(shè)的軌道上，行走方式為自行式而非傳統(tǒng)的卷揚(yáng)機(jī)牽引式，臺車首端兩個(gè)支撐輪設(shè)計(jì)為驅(qū)動輪，由電動機(jī)提供動力，通過一對蝸輪副實(shí)現(xiàn)減速運(yùn)動，蝸輪副工作平穩(wěn)且具有自鎖功能。

圖2　懸吊式仰拱臺車

圖3　懸吊式臺車實(shí)景

2.2反弧段內(nèi)模臺車設(shè)計(jì)

管涵上部仰拱段內(nèi)模臺車設(shè)計(jì)為襯砌式（見圖4和圖5），臺車長9.98m。采用襯砌式臺車拖帶上部反弧段內(nèi)模。臺車底部設(shè)液壓式千斤頂作為升降裝置以調(diào)整頂模板在50～80mm高度范圍變化。左右兩側(cè)設(shè)螺旋式千斤頂以調(diào)整側(cè)模內(nèi)外收縮，如此實(shí)現(xiàn)模板就位和脫模。襯砌式臺車在已澆筑完成的仰拱段混凝土上鋪設(shè)的軌道上行走，行走方式與前面懸吊式臺車設(shè)計(jì)相同，為自行式。

圖4　襯砌式反弧段內(nèi)模臺車

襯砌式反弧段內(nèi)模臺車行走于已澆筑完畢的下部仰拱段混凝土上，但必須為其設(shè)計(jì)專門的軌道支架。軌道支架按照750mm的間距安裝，內(nèi)軌道直接放置在軌道支架上，用壓板固定。軌道支架如圖6所示。

圖6　內(nèi)軌道支架

3　模板體系設(shè)計(jì)

內(nèi)模板的選用以定型全鋼大模板為主，外模板使用組合鋼模板，以P6015鋼模板為主，適當(dāng)配以相應(yīng)小模板進(jìn)行配模。以φ48mm×3mm鋼管作支撐材料。利用海綿條對模板拼縫進(jìn)行密閉處理，以保證拼縫嚴(yán)密，防止漏漿跑漿現(xiàn)象。

內(nèi)模具體設(shè)計(jì)值為面板厚6mm，主肋雙16號槽鋼，次肋8號槽鋼。

內(nèi)模板板面穿墻孔位置根據(jù)外模板的位置，在現(xiàn)場安裝完畢后再進(jìn)行開孔施工，確保內(nèi)外穿墻孔垂直，避免由于孔位不垂直造成穿墻構(gòu)件斷裂而發(fā)生跑?；蚰０逄鹿?。

外模板采用小模板焊接成大塊模板。具體設(shè)計(jì)值為板面厚4mm，邊框厚5mm，邊框高51mm，橫肋鋼板厚5mm。穿墻孔設(shè)計(jì)在邊框上，配置尺寸為1240mm+ （1500mm×5）+1240mm。模板長1500mm時(shí)，背肋間距為375mm+750mm+375mm；模板長1240mm時(shí)，背肋間距為375mm+490mm+375mm。

端頭模板為106系列模板體系，具有固定止水帶的作用。具體設(shè)計(jì)值為:板面厚6mm，邊框?yàn)?0× 100mm鋼帶，縱橫肋為8×100mm鋼帶。

內(nèi)模板（分仰拱段和反弧段）與臺車（分仰拱段和反弧段）連接為整體一起移動的設(shè)計(jì)，降低了施工成本，大大提升了模板安裝效率。

4　工藝流程

總工藝流程:仰拱段施工→反弧段施工。

其中仰拱段施工工藝流程:鋼筋安裝→端模和側(cè)模安裝→外軌道鋪設(shè)→懸吊式仰拱段內(nèi)模臺車就位→校正臺車→緊固臺車→澆筑→臺車脫模移至下一工作面。反弧段施工工藝流程:內(nèi)軌道鋪設(shè)→襯砌式反弧段內(nèi)模臺車就位及內(nèi)模位置調(diào)整→鋼筋安裝→外模板（含端模）安裝及加固→澆筑→臺車脫模移至下一工作面。

5　施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)

5.1確保仰拱段內(nèi)模臺車抗浮能力

懸吊式仰拱段內(nèi)模臺車的抗浮能力計(jì)算十分重要，太輕不能平衡混凝土澆筑形成的上浮力，易造成內(nèi)徑縮??；太重則增加成本和工作難度。

經(jīng)施工過程中的驗(yàn)算，懸吊式仰拱段臺車及內(nèi)模的重量不能平衡混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的上浮力。為防止仰拱段內(nèi)模上浮，采用了上壓下拉的方法，即在懸吊式內(nèi)模臺車上搭設(shè)操作平臺以壓載砂石料等重物，下部在墊層中預(yù)埋φ16mm@1200～1500mm的高強(qiáng)螺桿與內(nèi)模連接。

5.2正確操作確保內(nèi)模板脫模

5.2.1下部仰拱段內(nèi)模板脫模

當(dāng)混凝土強(qiáng)度已達(dá)到可拆除模板時(shí)，應(yīng)先拆除外部支撐和拉桿。在確認(rèn)沒有支撐后，仰拱內(nèi)模通過收縮螺旋千斤頂直接向上收回。

5.2.2上部反弧段內(nèi)模板脫模

反弧段內(nèi)模應(yīng)先通過收縮兩側(cè)的螺旋式千斤頂收回兩側(cè)的側(cè)內(nèi)模，再通過收縮底部的液壓千斤頂收回頂內(nèi)模，動作次序不能更改。模板收回阻力過大時(shí)應(yīng)停止動作，檢查阻力來源，待排除故障后，再進(jìn)行正常收回工作。

5.3確保臺車檢查符合要求

內(nèi)模收回后，清除現(xiàn)場所有障礙物，確保軌道穩(wěn)固后緩慢啟動電機(jī)帶動臺車運(yùn)動到下一個(gè)工作面。

6　綜述

施工單位依據(jù)南水北調(diào)一期穿黃河工程北區(qū)灘地埋管工程實(shí)際情況，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了1臺懸吊式仰拱段內(nèi)模臺車配合3臺襯砌式反弧段內(nèi)模臺車承擔(dān)施工任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期效果，取得了良好效益。

a.通過3個(gè)上部反弧段臺車實(shí)現(xiàn)了多個(gè)施工段同時(shí)作業(yè)和流水作業(yè)，與傳統(tǒng)的全斷面針梁式內(nèi)模臺車的施工方法相比，大大減少了窩工時(shí)間，加快了施工進(jìn)度，節(jié)省了投資。

b.上下內(nèi)模均由臺車拖帶，臺車與內(nèi)模形成完整的一個(gè)整體，且臺車行走方式為自行式而非卷揚(yáng)機(jī)牽引式，減少了內(nèi)模安拆工作量和使用的勞動力，節(jié)省了施工現(xiàn)場大量零星材料的堆放場地，減少了廢棄物的產(chǎn)生，大大提升了整體施工效率?！?/p>

Application of trolley technology innovation in Yellow River beach pipe laying work of South-to-North Water Diversion Project

XIE Yuanqing，F(xiàn)U Qian，CHEN Xiaohui
（Haihe River Water Resources Commission of Ministry of Water Resources，Tianjin 300170，China）

Pipe culvert inner diameter in Yellow River beach pipe laying work of South-North Water Diversion Project is 7. 5 m，which belongs to extremely rare large-diameter concrete pipe culvert.In the paper，a method of designing，manufacturing and constructing trolley device specially for towing large-diameter inner membrane is introduced.The device is composed of self-powered suspension trolley matched by self-powered lining inner membrane trolley.The method can reduce inner membrane installation and remove workload in the construction of South-to-North Water Diversion Project，thereby accelerating construction progress，and effectively improving the construction efficiency.

self-powered；inner membrane；trolley；suspension；lining

TV53+9

B

1005-4774（2016）05-0001-03

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2016.05.001