，

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內(nèi)的雅礱江干流上，電站裝機(jī)容量3000MW。水電站樞紐建筑物由礫石土心墻堆石壩、洞式溢洪道、深孔泄洪洞、放空洞、漩流豎井泄洪洞、5#導(dǎo)流洞、地下發(fā)電廠房、引水及尾水建筑物等組成。其隧洞群洞內(nèi)混凝土襯砌均采用鋼模臺(tái)車施工，本文以5#導(dǎo)流洞為例予以闡述。

電站引水隧洞5#導(dǎo)流洞長(zhǎng)1096m，設(shè)計(jì)開挖斷面為漸變城門洞型，分為3個(gè)斷面，下游向上游斷面尺寸由9m×12.5m(寬×高)經(jīng)漸變段后變?yōu)?m×14m(寬×高)。全襯段洞身共有3種襯砌厚度，下游向上游襯砌厚度分別為0.8m、0.6m、1m。洞身底板存在縱坡，坡比為4.5645%(參見圖1)，側(cè)墻襯砌混凝土為抗沖耐磨混凝土，頂拱為常態(tài)混凝土，分界線在拱肩以下1m。

圖1 5#導(dǎo)流洞縱剖面

2 全斷面鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)

2.1 5#導(dǎo)流洞襯砌施工技術(shù)難點(diǎn)

根據(jù)5#導(dǎo)流洞的洞身特點(diǎn)分析，其技術(shù)難點(diǎn)為：

(1)臺(tái)車從下游向上游施工，襯砌斷面從9m×12.5m經(jīng)過50m長(zhǎng)的漸變段漸變到9m×14m，若能使用一種臺(tái)車實(shí)現(xiàn)全洞段襯砌澆筑是最經(jīng)濟(jì)的首選方案，但要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)勢(shì)必要通過簡(jiǎn)單改制臺(tái)車來實(shí)現(xiàn)，但是在狹小的隧洞內(nèi)如何通過簡(jiǎn)單安全的方式來實(shí)現(xiàn)是個(gè)難點(diǎn)；

(2)在整個(gè)襯砌過程中，襯砌厚度需要經(jīng)過從0.8m—0.6m—0.8m—1.0m的四次襯砌厚度變化過程，而此時(shí)底板尚未澆筑，這實(shí)際上又是四種斷面，就需要能夠調(diào)節(jié)臺(tái)車高矮襯砌施工；

(3)抗沖耐磨混凝土和泵送混凝土分界線在側(cè)墻拱肩以下1m，該分界線高程到頂拱的最大高度為3.5m。因側(cè)墻無法采用泵送混凝土，所以這個(gè)3.5m凈空既要考慮布置頂拱模板，又要布置為側(cè)墻輸送混凝土的縱向及橫向混凝土運(yùn)輸設(shè)備，并且要兼顧模板立模脫模及頂拱泵管的布置干擾，空間非常狹小，如何合理布置是關(guān)鍵；

(4)該工程隧洞存在縱坡，臺(tái)車坡道行走及澆筑時(shí)的自身穩(wěn)定也是關(guān)鍵問題。

2.2 解決方案

2.2.1 不同襯砌厚度斷面臺(tái)車調(diào)整方案

現(xiàn)場(chǎng)施工方案要求先進(jìn)行隧洞兩側(cè)墻襯砌，后頂拱襯砌，再進(jìn)行隧洞底板回填澆筑。

具體設(shè)計(jì)方案如下：

以D53斷面為基準(zhǔn)斷面進(jìn)行臺(tái)車設(shè)計(jì)(參見圖1)：

(1)施工D54斷面時(shí)，在基準(zhǔn)斷面鋼模臺(tái)車門架基礎(chǔ)上增加20cm增高塊；

(2)施工D53斷面時(shí)，在基準(zhǔn)斷面鋼模臺(tái)車門架基礎(chǔ)上拆除20cm增高塊；

(3)澆筑D52斷面時(shí)，在基準(zhǔn)斷面鋼模臺(tái)車門架基礎(chǔ)上增加4塊20cm增高塊，門架增加附斜撐，此時(shí)側(cè)面板增加150cm；

(4)澆筑D51斷面時(shí)，鋼模臺(tái)車在D52斷面的基礎(chǔ)上，在鋼模臺(tái)車門架基礎(chǔ)上增加20cm增高塊；

(5)鋼模臺(tái)車增加桿件及增減墊塊通過千斤頂整體頂升鋼模臺(tái)車來實(shí)現(xiàn)。

2.2.2 漸變段臺(tái)車調(diào)整方案

漸變段長(zhǎng)50m，漸變段僅在斷面高度上發(fā)生漸變，寬度方向上保持不變，因而考慮使用本臺(tái)車局部進(jìn)行小調(diào)整來襯砌該段，較之常規(guī)搭設(shè)滿堂紅腳手架進(jìn)行襯砌的方案，可節(jié)約更多的經(jīng)濟(jì)投入。

2.2.3 側(cè)墻抗沖耐磨混凝土供料方案

(1)抗沖耐磨混凝土縱向供料方案：該方案采用上下游各2臺(tái)5t電動(dòng)葫蘆作為起升設(shè)備，外部混凝土運(yùn)輸車將混凝土卸至3m3料罐內(nèi)，由2臺(tái)電動(dòng)葫蘆共同抬吊將3m3料罐垂直運(yùn)送至臺(tái)車頂部，然后再分別水平運(yùn)至四條橫向皮帶機(jī)下料部位，并坐落在皮帶機(jī)上部鋼架上進(jìn)行混凝土卸料作業(yè)。

(2)抗沖耐磨混凝土橫向供料方案：在抗沖耐磨混凝土分界線以上設(shè)有四條橫向皮帶機(jī)，間距2.5m，每條皮帶機(jī)長(zhǎng)6.8m，均為可移動(dòng)式皮帶機(jī)，可左右移動(dòng)將上下游兩個(gè)料罐送來的混凝土輸入到兩側(cè)墻。

2.2.4 隧洞鋼模臺(tái)車襯砌混凝土方案優(yōu)缺點(diǎn)

(1)優(yōu)點(diǎn)：

①充分合理利用頂拱有限空間，能滿足側(cè)墻抗沖耐磨混凝土輸料(拱肩以下1m)的要求；

②側(cè)墻抗沖耐磨混凝土輸料全部采用皮帶機(jī)，速度較快，可實(shí)現(xiàn)混凝土快速入倉(cāng)；

③各條皮帶機(jī)運(yùn)行采用電氣開關(guān)控制，移動(dòng)就位時(shí)設(shè)有限位裝置和跑偏預(yù)警裝置，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行問題，結(jié)構(gòu)安全；

④可滿足多斷面使用，盡管鋼模臺(tái)車體型龐大占用空間，但不影響下部通車；

⑤臺(tái)車與外部供料系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，鋼模臺(tái)車結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)小。

(2)缺點(diǎn)：

①其皮帶機(jī)及配套鋼結(jié)構(gòu)總體造價(jià)高，系統(tǒng)總功率大，接線布線較多，有布線及用電安全要求；

②鋼模臺(tái)車隨著洞高變化，需要二次進(jìn)行斜撐附件安裝及多次增高塊安拆；

③因隧洞有縱坡存在，電動(dòng)葫蘆起吊系統(tǒng)在坡道上起重作業(yè)，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大，需設(shè)計(jì)限重及限位開關(guān)確保提升安全；電動(dòng)葫蘆起吊系統(tǒng)整體移動(dòng)及固定機(jī)構(gòu)存在一定風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；起重系統(tǒng)在臺(tái)車內(nèi)部占用較大空間，對(duì)臺(tái)車鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較高要求；

④鋼模臺(tái)車系統(tǒng)操作程序具有一定的順序性，相對(duì)復(fù)雜，需經(jīng)過培訓(xùn)才能進(jìn)行操作。

3 全斷面鋼模臺(tái)車安裝調(diào)試

鋼模臺(tái)車由于自身較重及隧洞坡度原因，采用液壓驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)帶動(dòng)臺(tái)車行走，利用液壓油缸和螺旋千斤調(diào)整模板到位和收模，利用料罐做垂直和平移運(yùn)動(dòng)，將混凝土通過皮帶機(jī)送至倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行隧洞側(cè)墻混凝土襯砌。鋼模臺(tái)車由模板總成，托架總成，平移機(jī)構(gòu)，門架總成，行走機(jī)構(gòu)，側(cè)向液壓油缸，側(cè)向支撐千斤，門架支撐千斤等組成。其外形尺寸12.15m×10.6m×(14.085m～14.995m)(長(zhǎng)×寬×高)，高度根據(jù)斷面不同進(jìn)行增高塊的增減。其總重274.34t，縱向長(zhǎng)度12.15m，軟搭接0.15m，每一個(gè)襯砌長(zhǎng)度12m。

鋼模臺(tái)車的安裝分洞外及洞內(nèi)安裝。首先鋼模臺(tái)車經(jīng)廠內(nèi)拼裝、產(chǎn)品檢驗(yàn)合格后將其拆卸成單個(gè)總成及零部件運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。洞外安裝前，在5#導(dǎo)流洞正對(duì)洞口的位置，平整一塊大于兩倍臺(tái)車長(zhǎng)度和寬度的場(chǎng)地并壓實(shí)，利用25t汽車液壓起重機(jī)進(jìn)行拼裝，將臺(tái)車安裝好后，起動(dòng)行走機(jī)構(gòu)將臺(tái)車開進(jìn)洞內(nèi)。洞內(nèi)安裝是根據(jù)斷面不同進(jìn)行增高塊的增減。

安裝調(diào)試流程為：箱式軌道安裝→門架安裝→托架安裝→頂部模板安裝→調(diào)整→邊模安裝→調(diào)整→聯(lián)接梁及支承千斤頂安裝→檢查、緊固所有螺栓→液壓及電氣系統(tǒng)安裝、調(diào)試→試運(yùn)行。

(1)箱式軌道安裝：按總圖要求，檢查地面是否平整，如有坡度(一般為2%)，檢查坡度是否滿足設(shè)計(jì)要求，否則，軌道地基該挖則挖，該填則填，以保證安裝的基準(zhǔn)。

(2)門架安裝：安裝門架時(shí)，橫梁與立柱，立柱與門架縱梁及各連接梁和斜拉桿的連接必須牢固，各固定螺栓必須擰緊；行走輪中心應(yīng)與軌道中心重合，誤差不得大于5mm。整個(gè)門架安裝好后，找準(zhǔn)兩根縱梁的中心線，其對(duì)角線長(zhǎng)度誤差不得大于20mm。

(3)平移小車到位：兩套平移小車支撐在門架兩根邊橫梁上，調(diào)節(jié)油缸應(yīng)調(diào)節(jié)到行程中位。

(4)安裝托架總成：先安裝托架縱梁，兩根縱梁支撐在平移小車的液壓油缸上，然后，依次安裝邊橫梁，中橫梁邊立柱中立柱及各支撐螺旋千斤，注意縱梁中心線應(yīng)與門架中心線平行。兩根縱梁中心線的對(duì)角線長(zhǎng)度誤差不得大于20mm。

(5)安裝模板總成：模板的安裝應(yīng)先頂模，將全部頂模安裝到位后，再掛左右邊模，接著安裝千斤連接梁及各側(cè)向支撐千斤。

(6)安裝液壓站及液壓管道，配接電氣線路。

(7)部件的檢查：臺(tái)車安裝完畢后，全面檢查各部件各部位螺栓連接是否有松動(dòng)，各連接銷子是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，各螺旋千斤伸縮是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，有關(guān)液壓件及管道是否有滲漏，電氣接線是否安全絕緣等。

(8)試運(yùn)行：進(jìn)行空載試車，觀測(cè)電氣及液壓是否工作正常，臺(tái)車各種動(dòng)作是否靈活準(zhǔn)確到位。

4 全斷面鋼模臺(tái)車混凝土襯砌施工

使用鋼模臺(tái)車必須嚴(yán)格按照操作順序及要求，正確使用與維護(hù)，以確保鋼模臺(tái)車安全正常工作，并延長(zhǎng)其使用壽命。

其襯砌混凝土施工流程為：鋼模臺(tái)車安裝→倉(cāng)位準(zhǔn)備→鋼模臺(tái)車就位→鋼模臺(tái)車校模板→混凝土澆筑→脫模板→養(yǎng)護(hù)。

(1)基礎(chǔ)面清理?；A(chǔ)巖石面清理驗(yàn)收合格后進(jìn)行下一道工序施工。

(2)鋼筋綁扎及預(yù)埋件施工。在全斷面鋼模臺(tái)車前面安裝有一臺(tái)鋼筋臺(tái)車，兩臺(tái)車均使用同一軌道。按照混凝土澆筑方向，鋼筋綁扎需提前幾倉(cāng)進(jìn)行備倉(cāng)。預(yù)埋件按照設(shè)計(jì)要求預(yù)埋后應(yīng)采取保護(hù)措施，防止?jié)仓^程中被破壞。

(3)鋼模臺(tái)車行走和就位。首先為方便脫模，在模板外側(cè)涂抹脫模劑。打開上下游防滑座，操作多路換向閥手柄，讓側(cè)向油缸收回，使下?？偝苫乜s；收回豎向油缸，使上模板總成下降，在油缸動(dòng)作前，要縮回相應(yīng)的托架支撐千斤；旋回門架支撐千斤(基腳千斤)，使其離開軌面；操作多路換向閥手柄，使臺(tái)車在循環(huán)液壓頂推下行走到工作位置；臺(tái)車就位后，鎖定防滑座，旋出基腳千斤撐緊鋼軌，防止臺(tái)車移動(dòng)。

(4)鋼模臺(tái)車立模。在測(cè)量人員配合下，操作多路換向閥手柄，通過調(diào)整，使模板外形達(dá)到施工要求。操作多路換向閥手柄，讓平移油缸工作，左右調(diào)節(jié)，使模板外形中心線與隧道中線重合；操作多路換向閥手柄，讓豎向油缸工作，升降調(diào)節(jié)，使上模總成外形達(dá)到施工要求；操作多路換向閥手柄，讓側(cè)向油缸工作，伸縮調(diào)節(jié)，使下模總成外形達(dá)到施工要求。臺(tái)車模板外形達(dá)到混凝土施工要求后，應(yīng)將托架支撐千斤撐緊托架縱梁；把側(cè)向千斤旋出，撐緊千斤連接梁；旋出撐地絲桿撐緊底部縱梁(地面預(yù)先按照一定間隔打好插筋)。

(5)混凝土襯砌。首先在兩側(cè)墻八個(gè)澆筑窗口安裝好料斗和溜桶，溜桶距混凝土面應(yīng)不大于2m，澆筑過程中需保證左右側(cè)墻對(duì)稱下料，保證臺(tái)車受力平衡，左右側(cè)墻混凝土面高差應(yīng)不大于50cm，混凝土入倉(cāng)按照先側(cè)墻后頂拱順序進(jìn)行。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際供料速度及澆筑要求，可以采取四條橫向皮帶機(jī)同側(cè)澆筑或兩側(cè)墻各兩條橫向皮帶機(jī)同時(shí)澆筑，每個(gè)料罐負(fù)責(zé)兩條皮帶機(jī)的供料。根據(jù)不同的澆筑高程位置相應(yīng)打開附著在模板上面的1.5kW振搗器。當(dāng)混凝土澆至分界線時(shí)，退出皮帶機(jī)關(guān)閉八個(gè)澆筑窗口，改用上下游兩個(gè)頂拱封拱器澆筑入倉(cāng)，利用混凝土攪拌機(jī)在泵送過程中操作人員要密切關(guān)注壓力表數(shù)值變化，封頭板位置預(yù)緊拉桿螺栓，人員隨時(shí)觀察澆筑進(jìn)展情況，盡可能使混凝土填滿倉(cāng)位，澆筑完畢后，關(guān)閉封拱器封堵門。

(6)脫模。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度約70%即可脫模。先拆除臺(tái)車前后周邊有關(guān)的模板，然后啟動(dòng)液壓站工作。收回側(cè)向千斤頂，操作換向閥手柄，縮回側(cè)向油缸，收回下模板總成，使其離開混凝土，再用手拉葫蘆收回最下部小邊墻模板。收回豎向托架支撐千斤頂，操作換向閥手柄，縮回豎向油缸，脫下上模板總成，使其離開混凝土。關(guān)閉油泵電機(jī)清洗臺(tái)車，除掉模板表面上粘結(jié)的混凝土。鋼模臺(tái)車的一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束后，檢查液壓站的抗磨液壓油用量是否足夠，不夠時(shí)應(yīng)補(bǔ)加，檢查各聯(lián)結(jié)螺栓是否松動(dòng)，銷子是否可靠，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，繼續(xù)下一個(gè)襯砌施工。

5 結(jié)語

四川甘孜州兩河口水電站引水隧洞群采用全斷面鋼模板混凝土襯砌隧道臺(tái)車進(jìn)行混凝土施工，操作簡(jiǎn)單方便，混凝土表面成型效果好，同時(shí)提高了混凝土澆筑質(zhì)量和施工效率，縮短了施工工期，可供其他類似工程借鑒及推廣應(yīng)用。