第４７卷第１期 ２０１１年１月 甘肃水利水电技术 Ｇａｎｓｕ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＶｏＩ．４７．Ｎｏ．１ Ｊａｎ．，２０１ｌ ・施工技术・ 钢模台车在云南马堵山水电站引水隧洞 混凝土衬砌中的应用 吴海华 （广东水电二局股份有限公司，广东增城５１１３４０） 摘要：云南马堵山水电站引水隧洞为有压引水隧洞，采用圆形断面，单机单洞供水方式，３条引水隧洞平行布置，引水 隧洞洞径７．５０ ｍ，单机引水流量１６３．１３ ｍ３／ｓ。介绍了利用钢模台车在引水隧洞进行混凝土衬砌施工的特点及现场混 凝土衬砌施工技术控制等。 ’ 文章编号：２０９５—０１４４（２０１１）０１—００５４—０３ 关键词：钢模台车；隧洞；混凝土衬砌；马堵山水电站 中图分类号：Ｕ４５５．３＋９ １工程概况 文献标识码：Ｂ ２钢模台车设计技术要求、构造及运行方式 ２．１钢模台车设计技术要求 （１）设计衬砌厚度 马堵山水电站位于红河干流下游红河州的个旧市、金平 县境内。工程任务以发电为主，为发展供水、库区航运创造条 件。水库总库容５．５１亿 ，电站装机容量３ｘ９６ ＭＷ。马堵山 水电站工程引水隧洞为有压引水隧洞，采用圆形断面，单机 隧洞衬砌混凝土厚度为６００ ｍｍ，允许超挖及局部过大 超挖量按２００ ｍｍ计算增加荷载作为台车设计的基本荷载； 标准浇筑段长为１２．０ ｍ。 （２）台车型式 单洞供水方式，３条引水隧洞平行布置，其中１ 洞长５００２５３ ｍ、 洞长４５３．６１７ ｍ，３ 洞长４０６．９７８ ｍ。进口平段最大转弯半 径为８３．４ ｍ，最小转弯半径３０ ｉｎ。进口段和出口段为钢衬， 台车分下模台车和上模台车，不设动力和制动系统，靠 卷扬机拉动台车移动。浇筑程序：先利用底模台车浇筑底部 １．２４ ｍ厚混凝土；待底部混凝土浇筑完成后，拆除底模台 车，安装顶模台车，利用顶模台车进行顶部混凝土浇筑。底模 及顶模台车横断面见图１。 洞身设计为混凝土衬砌，隧洞混凝土衬砌厚度为６００ ｍｉｌｌ， 采用Ｃ２５标号混凝土，抗渗等级为Ｗ６。混凝土衬砌后标准 断面为７．５ ｍ直径的圆形断面，故采用上、下钢模台车分别 对隧洞进行上、下半洞衬砌施工。 下模台车 卜 上模台车 图１底模及顶模台车 收稿日期：２０１０－１１－１１ 作者简介：吴海华（１９７９一），男，广东人，工程师，学士，主要从事水利水电工程施工管理。 ・５４・ 第ｌ期 吴海华：钢模台车在云南马堵山水电站引水隧洞混凝土衬砌中的应用 第４７卷 （３）台车要求 抗浮托力及混凝土浇筑侧压力等。台车自重主要作用在两侧 台车整体结构要合理，台车整体刚度能满足要求，无整 轨道上，底部、两侧拉筋及外部钢管支撑主要用于承受新浇 体或局部变形扭曲缺陷；钢模封口窗数量、位置合理，定位良 混凝土产生的侧压力及浮托力，其中外部钢管采用直径１１０ 好，拆模后密封良好，无漏浆、错台现象。 ｉｎｔｏ的钢管，顶部配置顶托及螺杆，用于调整和拆卸。上模台 ２．２钢模台车构造及运行方式 车主要利用已设计好的自身框架结构作用在已浇筑好的底 （１）钢模台车构造 部混凝土面上来承受顶部及两侧混凝土侧压力及白重。 钢模台车分为下模台车及上模台车。下模台车模板设计 （３）钢模台车运行 有２个单元组成，每个单元节长度为６ ｍ，内模为６ ｉｎｌｎ钢 本工程下模台车和上模台车都没有设置动力和制动系 板，模板之间用螺栓联接、纵向用螺栓和铰耳销轴联接。台车 统，只在浇筑完一个标准段后，松动加固的螺杆及焊接的拉 架横梁主材用１２０槽钢，顶部由ｌ６个调节杆用于脱模和支 筋，利用卷扬机拉动台车进行移动。下模台车主要靠焊接在 撑抗浮力，台车启模高度为１５０ ＩＴｔｍ。在隧洞两侧１．２４ ｍ高 隧洞两侧１．２４ ｉｎ高的角钢，铺以轨道在上面进行移动；上模 处，焊Ｌ１００ｘｌ０角钢，角钢间距为１．５ ｍ，然后在角钢上铺以 台车只能在浇筑完底部混凝土后，拆除掉下模台车，利用已 １２０工字钢作为轨道用于底模台车移动。同时为了混凝土浇 浇筑好的底部混凝土面，铺设槽钢及预制构件形成轨道利用 筑方便，在台车两侧布置有４个混凝土浇筑孔，同时配上８ 卷扬机进行移动。 个小型附着式振捣器来确保混凝土振捣密实。上模台车模板 ３钢模台车的应用 设计有３个单元组成，每个单元节长度为４ ｍ，适应于Ｒ３０ ３．１钢模台车安装 ｍ弯道，台车经过弯道时，单节分开行走。台车架主材用工字 为了使引水隧洞压力钢管运输和上平段台车安装能及 钢Ｉ２８ｂ，模板背楞用Ｉ２０工字钢，顶部由１８个１６ ｔ螺旋机械 时进行，考虑到斜管段压力钢管部分存放于上平段，采取在 千斤顶支撑，另有１２个安全锁定装置。台车升降时把固定螺 下游安装，自内向外逐段衬砌的方式进行。钢模台车在３ 洞 栓旋开，工作和行走时锁死。在先浇筑完隧洞底部１．２４ ｍ 上平段进水口段０＋０５４．７８桩号进行安装，安装完成后由卷 后，利用上模台车将隧洞两侧、顶部一次性浇筑完成，整体收 扬机拉至０＋２７２．９７开始从里向进水口段浇筑，浇筑至０＋ 缩，整体行走。 ０５４．７８ Ｉｌｌ桩号后将台车拆除，移至２・引水隧洞上平段进行 （２）钢模台车加固 安装，由内向外逐段衬砌（图１）。台车安装前，在由测量人员 下模台车加固主要采用底部及两侧焊接拉筋，外部用钢 按隧洞的轴线放出在该处混凝土衬砌的底部及底模两侧的 管支撑的方式进行加固。加固措施主要用于钢模定位支承、 １．２４ ｍ高的位置，用型钢作好Ｉ 时支撑。 图２引水隧洞平面示意图 由于台车构件重量较轻，最重件只有３ ｔ，所以选用８ ｔ ３．２钢模台车应用 汽车吊进行安装。其安装顺序为台车机架就位后，将台车内 （１）隧洞采用钢模台车衬砌施工程序 模系统调装至机架上，安装吊杆，上好底模之间的联接螺栓， 引水隧洞先施工底部混凝土，后施工两侧及拱顶混凝 安装底部定位支撑如焊接底部拉筋及外部钢管支撑，并调节 土，具体施工流程如下：基础面处理＝＝＞铺设轨道＝：＞测量放 底模，同时进行测量复测使之与设计相符合。上模台车安装 样＝＝＞钢筋安装：＿＞钢模台车就位＝＝＞模架调整固定（测量复 在拆除底模台车后进行，主要是利用底部已浇筑的混凝土 核）一＞封头无拆模板安装＝＝＞开仓验收＝＝＞混凝土浇筑＝＝＞ 面，铺设槽钢形成轨道，在轨道上进行安装。先安装轨道单行 （浇筑后等强）＝＝＞松动台车模架＝＝＞养护＝＝＞下一循环。各浇 轮，然后吊装衬车机架，安装千斤顶，进行支撑梁的吊装，安 筑块的基础面清洗、铺轨道、钢筋安装等工序可先行一步、而 装隧洞两侧及顶部模板，安装撑杆，最后调整撑杆及千斤顶 不占用循环作业时间。 使之与衬车机架形成整体框架进行受力。 （２）模板安装 ．ｓｓ－ ２０１１年第１期 甘肃水利水电技术 第４７卷 从隧洞进口至上弯洞采用钢模台车，由内至外的顺序施 工，钢模台车分下模台车和上模台车。钢模台车长１２ ｍ，底 模为６ ｍ一节共２节，顶模为４ ｍ一节共３节，每节之间可 面上升到进人孔高度时，拆除泵管，用已加工好的封堵装置 拆卸。下模台车轨道主要利用隧洞支护的工字钢焊接槽钢作 为轨道支撑，轨道离地面高为１．２４ ｍ；上模台车主要利用隧 洞底部已经浇筑好的混凝土面作为支撑面，配以预制构件及 枕木作为上模台车轨道，具体钢模台车见图１。 钢模台车在导流洞进口拼装，拼装好后用卷扬机拖到 位。钢模台车就位、模架调整固定均采用自行式结构，再辅以 将进人孔封堵，再将泵管安装到预留好的上浇筑孔泵入混凝 土，拱顶模板底部侧边每个单元安装２个附着式振动器，保 证拱顶振捣密实。具体混凝土浇筑施工工艺流程为：基础面 清理＝＝＞测量放样＝＝＞钢筋安装＝＝＞模板安装＝＝＞橡胶止水 带安装＝＝＞混凝土浇筑＝＝＞混凝土养护＝＝＞模板拆除＝＝＞下 一循环。 卷扬机、人工使用自制工具，撬动台车调整就位。台车就位 后，利用上部和边墙液压千斤顶，将台车钢模撑至设计轮廓， 适当加固即可进行两端封头免拆模板的安装。 （３）钢筋施工 用汽车将钢筋运到洞口后，底部钢筋运输专门利用钢筋 ①基础面清理：人工按设计图纸和规范要求清理基础 面。并设集水坑，利用潜水泵排水。 ②测量放样：按照设计图纸、混凝土分缝分块图和现场 实测高程点绘制测量放样大样图。 ③混凝土运输：混凝土用２台６ ｍ’混凝土拌和车运输 工作面，用混凝土泵泵送送入浇筑工作面。 ④混凝土的平仓振捣：混凝土采用平铺法浇筑方式，铺 料层厚度最大不超过５００ ｍｍ，进入仓面的混凝土尽量均衡 运输台车（此运输台车轨道与底模台车轨道为同一轨道）来 进行钢筋的水平运输；上部钢筋运输轨道则利用上部台车安 装好的轨道，专门制作２套简易钢筋台车（１套用于钢筋运 输，１套用于操作平台，人工安装钢筋）来进行施工，其布置 主要为（从里往外）上模台车，安装钢筋台车，钢筋运输台车。 钢筋的安装应在放样后进行，钢筋的数量规格应符合设计图 纸，同时注意以下几点： 平整，避免混凝土过分堆积，减少平仓工作量。在水平橡胶止 水带底部，人工送料填满并振捣密实，以防止止水片卷曲和 底部混凝土架空。平仓后，先用插入式软轴振捣器振捣，铁揪 整平以基本到达设计高程。振捣时插入式软轴振捣器垂直插 入下层混凝土５ ｃｍ以上，每点振捣时间以混凝土不再显著 下沉，并开始泛浆为止。浇入仓面的混凝土应随浇随平仓，不 得堆积，仓内若有粗骨料堆叠时，须均匀地分布于砂浆较多 处，但不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝。混凝土浇筑 期间，如表面泌水较多，须及时研究减少泌水的措施，仓内的 泌水必须及时排除，严禁在模板上开孔赶水，带走灰浆ｏ ⑤混凝土施工的记录和试件取样：混凝土施工过程，由 工地试验室人员定期测定混凝土的人仓温度、和易性、坍落 度，并按规范规定取样试验，对以上各项及气候变化 浇筑情 况逐一做好施工日志。 ①钢筋的结点按要求绑扎牢固，对每一浇筑分层最上 面一排分布筋要求点焊，由于加工出现局部误差的圆孤钢筋 在与分布筋绑扎不到时，在现场要用撬棍将分布筋与圆孤钢 筋夹紧采用点焊进行处理。 ②环向受力钢筋的搭接采用直螺纹套筒施工工艺，因 此在施工底部钢筋时，就要将钢筋两端加工成螺纹，配以保 护套，以免在运输及安装时钢筋端头螺纹破坏。 ③钢筋安装要求钢筋顺直，布置均匀，钢筋网面平顺， 钢筋间距在允许误差范围内。 （４）混凝土施工 ⑥混凝土的养护：混凝土浇筑完成１２～１８ ｈ后，即由专 人进行养护，养护时间为１４ ｄ以上。 ４结语 隧洞混凝土施工全部采用泵送，混凝土泵放置在隧洞进 口水平拐弯处。底板混凝土施工时，在底模上配置８个２．５ 钢模台车在云南马堵山水电站引水隧洞的成功使用不 仅保证了混凝土衬砌施工质量（如采用钢模台车浇筑好的混 凝土表面光滑平整，无蜂窝麻面、接缝处无错台现象）还能降 ｋＷ的附着式振动器，每块模板（３ ｍ长）左、右方向各均匀布 置１个；同时在每块底模上开有一个振动孔，尺寸为４０ ｃｍ￣ ４ｏ ｃｍ。泵送混凝土塌落度较大，水平施工缝在施工中做成 平面；键槽采用做好的方条３００ ｃｍ（宽）ｘｌ００ ｃｍ（高）￣１００ ｃｍ（长）在混凝土浇筑至分层高程处，混凝土初凝前人工埋 人。顶模设置有４个浇筑孑Ｌ，两侧各有４个人孑Ｌ。两侧混凝土 （上接第５３页） 低劳动强度，提高工效，加快施工速度，节约成本。 参考文献： ［１］Ｓｉｆｔ １９１—１９９６，混凝土结构设计规范［Ｓ］． ［２］ＤＬｆＩ＇５１００—２０００，水电水利工程模板施工规范［ｓ］． ３．３钢管运输 卷扬机操作由专人负责，整个运输过程由现场总指挥负 责施令，运输、操作采用对讲机联络，并在施工前对各有关人 员统一号令方式，在卷扬机、滑轮组、台车、管节安装位置均 设人看守，确保运输过程联络畅通及运输安全。卷扬机由专 业操作人员控制运输速度，通过２倍滑轮减速，以最大限度 实现斜坡段钢管运输过程平稳。 ３．４钢管就位 钢管到达安装位置后，钢管下管口与下游已安装固定好 的钢管上管口接触。为控制钢管在悬空时的稳定性，在下游 已安装固定好的钢管上管口腰线下部外侧位置焊接挡板，防 ５６・ 止钢管在对接时左右倾斜。使用手拉葫芦将钢管就位，钢管 就位后将台车拉出至上弯段部位直至进入下一运输循环。为 防止钢管下落时管口叠落在一起。落节上管口顶部设置２台 千斤顶，同时便于钢管压缝调整之用。 ３．５斜坡段钢管内外侧临时脚手架的搭设 钢管内外侧临时脚手架使用４，４８ ｍｍ钢管搭设，搭设时 严格按照排架搭设要求进行。 ４结语 此陡坡段压力钢管运输技术工作效率高，费用经济，施 工安全，劳动强度低等优点。在实际施工中单月运输能力达 到了１ ０００ ｔ，安全、有效地解决了陡坡段压力钢管运输的施 工难题。 ・
