全圆针梁式液压钢模台车在泄洪冲沙洞混凝土施工中的应用.pdf

第 4 1卷第 5期 2 0 1 5年5月 水 力 发 电 全 圆针梁式液压钢模台车在 泄洪冲沙洞混凝土施工中的应用 倪璐 ( 云南华 电金沙江 中游水 电开发有 限公 司梨 园发 电分公 司，云 南 丽江 6 7 4 1 2 4 ) 摘要 ：梨园水 电站泄洪 冲沙洞 圆形 有压段混凝土施工 中采用 了全 圆针梁式 液压钢模 台车 。介绍 了全圆针梁 式液压 钢模台车 的安装程序与方法 ，台车混凝 土施工工艺及注意事项 。全 圆针梁式液 压钢模 台车的施工方 法具有钢筋 预先 绑扎 ，施工速度快 、外观体型 良好 、实现针梁 与模 板相互运动 ，无需外力 牵引等优 点 ，但也存在 价格昂贵 ，没有 标 准配件 、混凝土振捣 困难等缺点 。 关键词 ：全圆针梁式液压钢模 台车 ；泄洪 冲沙洞 ；混凝土施工 ；梨园水 电站 Appl i c a t i on o f Ne e dl e Be am Hydr au l i c St e e l M ou l d Tr o l l e y i n t he Co nc r e t e Cons t r uc t i o n o f Spi l l way an d Fl u s hi ng Tunne l NI Lu ( L i y u a n Ge n e r a t i o n C o n s t r u c t i o n Br a n c h o f Yu n n a n Hu a d i a n J i n s h a Ri v e r Hy d r o p o w e r De v e l o p me n t C o ． ，L t d ． ， L ij i a n g 6 7 41 2 4 ，Yu n n a n ，C h i n a ) Abs t r a c t ：Th e c o nc r e t e i n t h e c i r c u l a r p r e s s u r e s e g me nt o f s pi l l wa y a n d flu s h i ng t u n ne l i s c o n s t r u c t ed by us i n g n e e d l e be a m h y d r a ul i c s t e e l mo u l d t r o l l e y i n Li y u a n Hy d r o p o we r St a t i o n ． Th e i n s t a l l a t i o n p r o c e du r e s a n d me t ho d s o f t r o l l e y， a nd t h e t e c h ni q ue s a nd pr ec a ut i o ns o f c o n c r e t e c o n s t r uc t i o n a r e i n t r o du c e d h e r e i n． T he ne e d l e b e a m h y d r a ul i c s t e e l mo u l d t r o l l e y h a s s o me a d va nt a g e s ，s uc h a s t y i n g s t e e l i n a dv a n c e ， f a s t c o n s t r u c t i o n s pe ed ， g o o d a p p e a r a n c e o f c o n c r e t e ， r e a l i z i n g t h e mu t u a l mo v e me n t o f n e e d l e be a m a n d f r a me wo r k s a n d wi t ho u t pu l l i n g f o r c e ．Bu t t h e t r o l l e y i s e x p en s i v e，t he r e i s a l s o no s t a nd a r d pa r t a nd i t i s d i ffi c u l t f o r co nc r e t e v i br a t o r y． Ke y W o r ds ： n e e d l e b ea m h y dr a u l i c s t e e l mo ul d t r o l l e y； s p i l l wa y a n d f l us h i ng t u nn e l ； c o nc r e t e c o ns t r uc t i o n； Li y ua n Hy d r o p o we r S t a t i o n 中图分类号 ： T K 7 2 文献标识码 ：A 文章编号 ：0 5 5 9 — 9 3 4 2 ( 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 0 7 7 — 0 3 1 工程概况 梨 园 水 电 站 位 于 迪 庆 州 香 格 里 拉 县 ( 左 岸 ) 与 丽 江 市 玉 龙 县 ( 右 岸 ) 交 界 河 段 ，是 金 沙 江 中 游 河 段 规 划 的第 3个 梯 级 。上 游 与 两 家 人 水 电站 相 衔 接 ，下 游 为 阿 海 水 电 站 。 梨 园 水 电 站 工 程 属 一 等 大 ( 1) 型 工 程 ，水 库 库 容 为 7 ． 2 7 X 1 0 I n ，电 站 装 机 容 量 2 4 0 0 MW ( 4 X 6 0 0 MW ) 。 电站 泄洪 冲沙 洞布 置在 左 岸 ，由事 故 检 修 闸体 、 有 压 洞 段 、 工 作 闸 室 、 无 压 洞 段 及 出 口 明 渠 段 、挑 流 鼻坎段组成 。其 中 圆形 有压 洞段 全 长 1 1 8 2 ． 7 2 7 I T I ， 衬砌 厚 度 0 ． 8 In，衬 砌 后 半 径 R=5 ． 0 1T I ，混 凝 土 强 度 等 级 为 C 4 0抗 冲 耐 磨 混 凝 土 。 采 用 全 圆 针 梁 式 液 压 钢模 台车 ( 以下 简 称针 梁 台车 ) 进 行 圆形 有 压段 混 凝 土 施 工 。 2 施工 总体方案 2 ． 1 台车 简介 梨 园水 电站针梁 台车是为 了 电站 隧洞 的整 体衬 砌 而设计 。全 圆断 面底 、边 、顶一 次性 成 型 ，立 模 、拆 收 稿 日期 ：2 0 1 5 — 0 2 — 1 0 作者简介 ：倪璐 ( 1 9 8 5 一 ) ，男 ，湖北孝感 人 ，工程 师 ，主要 从 事水利水电工程建设管理工作 ． W a t P o V o 1． 4 1 N o 5 囫 ￡u I D 0 月 模 用 液 压 油 缸 执 行 ，定 位 找 正 由底 座 竖 向 油 缸 和 调 平 油 缸 执 行 。 台车 为 自行 式 ，安 装 在 台 车 上 的卷 扬 机 使 钢模 和针梁作相对运 动 ，台车便 可 向前 后移 动 。针 梁 主 要 技 术 参 数 ：钢 模 直 径 @1 0 ． 0 0 r n ；针 梁 长 度 2 9 ． 0 9 4 i n；理 论 混 凝 土 衬 砌 长 1 2 m；额 定 电 压 ：3 8 0 V；油 泵 C B Y 2 0 1 6， C B Y2 0 1 0；油 泵 电 机 Y1 6 0 M一 4功 率 1 1 k W ，Y1 3 M 4功 率 7 ． 5 k W ；摆 线 针 轮 减 速 器 X WD 8 — 4 3 — 1 1功 率 1 1 k W ，电流 4 3 A；液压 系统 工作 压 力 1 6 MP a 。 2 ． 2 台车安装 台 车 在 泄 洪 冲 沙 洞 0+0 7 0～ 0+1 3 0 ( 6 0 m) 进 行 安 装 ，洞 内安 装 时 根 据 台 车 的 结 构 特 点 ， 台 车 顶 模 、侧 模 和针梁 均需 借 助锚 杆 、吊钩 和手 拉 葫 芦完 成 安装 ， 在洞顶壁 打设起 吊锚杆 ，利用手 拉葫 芦起 吊台车部件 进行安装 。起 吊锚杆布 置见图 1 。 图 1 起吊锚杆布 置示意 ( 单位 ：m) 同时 由于 台车 侧模 和顶 模 是 利 用 锚 杆 、吊钩 完 成安 装 ，受安 装 空 间所 限 ，还需 对 隧洞 底 部 进 行 局 部 扩 挖 ，扩 挖 部 位 为 底 拱 8 0 。 范 围 ( 见 图 2)，开 挖 完 成 清 底 后 对 底 板 进 行 C 2 0素 混 凝 土 浇 筑 找 平 ，而 后 进 行轨 道安装 ：针梁 台 车底 模 的 安 装 须 在 轨道 上 进 行 ，以保 证底 模底 面平 直 。轨 道采 用 2根 长 1 4 m 的 钢 轨 ( 规 格 ：4 3 k g ／ 1 T I ) 铺成 。要 求钢 轨平 直 ，轨 距相 等 ，钢轨 下部 利 用 枕 木 找 平 ，并 采 用 钢 筋将 轨 道 支 图 2扩挖区域 示意 ( 单位 ：m) 誓 盈W mr P o V o 1． J N o ． 5 承 牢 固 。 2 ． 3安装 程序 及方 法 钢 模 台 车 主 要 在 洞 内 进 行 安 装 ， 台 车 部 件 主 要 利用 1 2 t 汽 车 吊配合 载重 汽 车倒 运 至洞 内安 装 工作 面进 行安 装 。安装 步骤如 下 ： ( 1 ) 底 模 安 装 。用 手 拉 葫 芦 把 第 一 块 模 板 吊放 在 轨 道 上 ，然 后 移 至 轨 道 一 端 ，接 着 把 第 二 块 模 板 吊入轨 道 ，前 移 与 第 一 块 模 板 相 接 ，重 复 此 工 作 即 可 使 全 部 底 模 就 位 。 ( 2 ) 底 模 调 整 。底 模 就 位 后 ，调 整 每 组 模 板 间 缝 隙 、错 台到规定 范 围 内 ，并用 螺栓 联接牢 固。 ( 3 ) 安装 底 模 托 架 。底 模 安 装 完 后 ，进 行 底 模 托架及 托架 上 的行 走 轮组安 装 。 ( 4) 针梁 安装 。台车针 梁 由 4节组 合而 成 。安装 时 ，务 使 针 梁 螺 栓 联 接 牢 固 ( 必 须 用 8 ． 8级 高 强 螺 栓 )， 同 时 保 证 针 梁 上 的轨 道 平 直 。 ( 5) 安 装 梁 框 。 ( 6) 左 、右边 模安 装及 调整 。 ( 7) 顶 模 安 装 及 调 整 。 ( 8 ) 卷 扬 系 统 安 装 、调 试 。要 求 针 梁 、模 板 牵 引 自如 ，不得 出现 卡滞 现象 。 ( 9) 液 压 系 统 安 装 、调 试 。要 求 各 油 缸 伸 缩 自 如 ，油 缸 及 各 联 接 处 不 得 出 现 泄 漏 、 渗 油 现 象 。 钢模 台车 安 装 调 试 完 成 后 ， 由 于 底 拱 扩 挖 及 C 2 0混凝 土 找平 层 未 侵 占设 计 衬 砌 断 面 尺 寸 ，故 对 其 不 进 行 处 理 。 2 ． 4 台车 工作原 理 2 ． 4 ． 1 钢模 工 作原理 钢 模上 安装 了 3组 油缸 ，可完 成 立模 、拆 模 工 作 。在 顶模 和 边 模 的对 应 位 置 上 安 装 螺 旋 千 斤 顶 ， 油缸 伸 出 ，钢模 定 位 后 ，旋 紧螺 旋 千 斤 顶 ，这 样 保 证 衬砌 尺寸 的准 确 性 ，并 减 轻 油 缸 载 荷 。脱 模 顺 序 为 ：顶模一 右边 模一 左 边 模 ，最 后 底 座 竖 向油 缸 向 上顶 ，使整 个 台车 向上运 动 ，底 模便 与混 凝土 脱 离 。 2 ． 4 ． 2 行走原 理 安装在 针 梁上 的卷 扬 机 用 两 根 钢 丝绳 分 别 绕 过 针 梁 端 部 和 梁 框 上 的 滑 轮 ， 固 定 在 针 梁 两 端 ，针 梁 和 钢模 互 为 支 点 相 对 运 动 使 台 车 前 进 。脱 模 之 前 ， 收缩 底座 油 缸 ，悬 吊底 座 ，针 梁 下 面 轨 道 落 在 底 模 行 走轮 上 ，开动 卷 扬 机 使 针 梁 向前 移 动 ，到 位 后 放 下 底 座 ，油 缸 顶 在 针 梁 上 进 行 脱 模 ， 脱 模 后 ，开 动 卷 扬机使 其反 方 向运动 ，钢模 即向前移 动 。 2 ． 4 ． 3定位 原理 底 座上 的竖 向油 缸 可 使 台车 纵 向调 整 ；安 装 在 底 座上 的调 平油 缸左 右平移 可使 台车 横 向调整 。 第 4 1卷 第 5期 倪璐 ： 全 圆针 梁式 液压 钢模 台车在 泄洪 冲沙洞 混凝 土施 工中的 应用 2 ． 4 ． 4 纵 向、横 向稳定 原理 为 使 台 车 纵 向 稳 定 ， 台 车 下 有 底 座 竖 向 油 缸 支 撑 ，上 有 竖 向 抗 浮 千 斤 顶 固 定 ， 使 针 梁 和 钢 模 紧 密 地 结 合 在 一 起 ，保 证 整 个 台车 有 足 够 的 纵 向 稳 定 性 ； 横 向 稳 定 装 置 是 两 对 可 定 位 的 伸 缩 千 斤 顶 ， 安 装 在 前 后 抗 浮 架 上 ， 当 台 车 调 整 到 位 后 ，旋 紧 千 斤 顶 ， 支撑 针 梁 ，保证 台车 横 向稳 定 。 2 ． 5 施工 工艺 混 凝 土 采 用 泵 送 人 仓 ， 在 浇 筑 混 凝 土 前 ， 由 现 场 技 术 员 配 合 质 检 人 员 检 查 有 关 浇 筑 准 备 工 作 ，包 括基 础 处 理 、模 板 、钢 筋 、灌 浆 系 统 、观 测 仪 器 、 预 埋 件 及 止 水 设 施 等 是 否 按 施 工 详 图 规 定 执 行 ，并 如实 填写 有关 表 格 请 监 理 工 程 师 验 收 ，验 收合 格 后 方 可 进 行 混 凝 土 浇 筑 作 业 。 ( 1 ) 底 模 混 凝 土 浇 筑 。 混 凝 土 经 底 模 工 作 窗 入 料 ，进 行 浇 筑 。 浇 筑 时 为 使 混 凝 土 表 面 光 滑 、减 少 气 泡 缺 陷 ，应 在 浇 筑 过 程 中用 插 入 式 振 捣 器 振 捣 。 ( 2) 边 模 混 凝 土 浇 筑 。 混 凝 土 经 边 模 工 作 窗 人 料 ， 进 行 浇 筑 。 为 保 证 台 车 受 力 均 匀 ，左 右 模 板 混 凝 土 应 间 隔 浇 筑 ，其 混 凝 土 表 面 高 差 应 不 大 于 0 ． 5 m，且 每 浇 筑 一 层 混 凝 土 ， 即用 插 入 式 振 捣 器 振 捣 。 ( 3) 顶 模 混 凝 土 浇 筑 。 混 凝 土 由 顶 模 注 料 口 入 料 ，进 行 浇 筑 。 顶 模 浇 筑 时 应 注 意 观 察 混 凝 土 注 入 情 况 ，发 现 混 凝 土 浇 筑 满 时 ， 应 立 即 停 止 泵 送 混 凝 土 ， 以 免 顶 部 模 板 局 部 压 力 过 大 ，选 成 模 板 变 形 。 ( 4)混 凝 土 浇 筑 过 程 中 应 严 格 控 制 铺 层 厚 度 ， 连 续 、均 匀 、有 序 浇 筑 。 浇 筑 过 程 中 加 强 混 凝 土 振 捣 ，直 至 混 凝 土 不 再 显 著 下 沉 、不 出 现 气 泡 并 开 始 泛 浆 ，严 禁 过 振 、欠 振 。 ( 5) 脱 模 。 混 凝 土 强 度 达 到 规 定 要 求 ， 台 车 即 可进 行脱 模 ，步 骤 为 ：松 开 各 螺 旋 支 承 千 斤 顶 ，启 动 液 压 系 统 ； 收 缩 顶 模 油 缸 ，顶 模 脱 离 ；收 缩 左 侧 油 缸 ， 左 边 模 脱 离 ； 收 缩 右 侧 油 缸 ，右 边 模 脱 离 ； 向 上 伸 出 竖 向 油 缸 ，底 模 脱 离 。 ( 6) 注 意 事 项 。 每 个 循 环 完 成 后 ， 检 查 液 压 站 的 抗 磨 液 压 油 用 量 ， 应 及 时 补 加 ； 定 期 检 查 行 走 电 机 、液压 电机 的 控 制 电 路 是 否 正 常 工 作 ；每 个 工 作 循 环 完 成 后 ， 检 查 各 联 结 螺 栓 是 否 松 动 ， 销 子 是 否 可 靠 ，发 现 问 题 及 时 处 理 ； 每 次 立 模 时 ，要 切 实 支 撑 好 所 有 抗 浮 螺 旋 千 斤 顶 ， 否 则 ， 灌 注 过 程 中 会 造 成模 板 变形 或 跑 模 ；浇 筑混 凝 土 时 ，左 右 边模 板 应 对称 浇 筑 ，保证 台 车 受力 平 衡 ，两 侧 混 凝 土 面 高 差 不 得 大 于 0 ． 5 m； 用 注 料 口浇 筑 顶 模 过 程 中 ， 要 随 时观 察 混 凝 土 是 否 浇 筑 满 ，浇 筑 满 后 要 及 时 停 止 ， 防 止 模 板 变 形 ；顶 模 封 顶 时 ，严 禁 用 一 个 注 料 口 向 整个 衬砌 长 度 浇筑 混 凝 土 ，必须 按顺 序 依 次使 用 每 个 注浆 口进 行灌 注 ，使顶 部模 板均 匀受力 。 ( 7) 使用 环节 要 求 。针梁 台车 由于 是 全 圆衬 砌 ， 在 浇 注下部 时 ，将产 生 巨大 的浮 力及 侧 压力 ，因此 ， 在 就 位 好 后 衬 砌 施 工 前 ， 必 须 做 到 以 下 几 个 重 要 环 节 ：① 针梁 左 右 两 侧 水 平 方 向上 共 有 前 、中 、后 多 处 水 平 定 位 千 斤 顶 ， 浇 注 时 定 位 千 斤 顶 必 须 撑 紧 洞 壁 。② 针梁下 部 运 行 滚 轮 与 针 梁轨 道 问 的 多个 竖 向 限位 千斤 顶 ( 每侧 不少 于 4只 ) 浇筑 时必 须撑 紧轨 道 ， 且 滚 轮 与 轨 道 之 间 的 间 隙 必 须 用 钢 板 等 材 料 垫 紧 ， 防止 模板 与针 梁 问 出现 间 隙 。③ 装 在 梁 框 前 、后 端 共 8个 水 平 限 位 丝 杆 必 须 撑 紧 针 梁 ，防 止 模 板 水 平 方 向 上 的 移 位 ， 当 针 梁 或 模 板 需 移 动 时 必 须 将 其 松 开 。④特 别注 意 ，针 梁 两 端 的两 个 抗 浮 支 架 上 各 安 装 有 2个 机 械 式 螺 旋 千 斤 顶 ， 在 衬 砌 时 ， 必 须 撑 紧 顶 部 洞 壁 ，如 接 触 处 岩 壁 不 平 整 ， 必 须 安 排 人 员 将 其 凿 平 ，保 证 针 梁 竖 向稳 定 ，受力 可靠 ，防 止模 板 竖 向跑 模 。 且 在 施 工 过 程 中 ， 也 要 时 常 检 查 是 否 松 动 。⑤ 当下部 底 模 浇好 后 ，两侧 开始 上 升 时 ，每侧 的 上 升 速 度 ( 即 浇 筑 速 度 ) 控 制 在 1 ． 2 m／ h左 右 为 宜 ， 严 格 控 制 浇 筑 速 度 。 ⑥ 浇 筑 过 程 中 必 须 现 场 交 接 班 ， 防 止 中 途 中 断 浇 筑 ，避 免 间 隔 时 间 过 长 ，影 响 衬 砌 质 量 。 3结语 梨 园 水 电 站 泄 洪 冲 沙 洞 圆 形 有 压 段 施 工 采 用 的 全 圆 针 梁 式 液 压 钢 模 台 车 混 凝 土 ，具 有 钢 筋 预 先 绑 扎 ，施工 速 度 快 、外 观 体 型 良好 、实 现 针 梁 与 模 板 相 互 运 动 ，无 需 外 力 牵 引 等 优 点 。 但 也 存 在 价 格 昂 贵 ，没有 标 准 配 件 、混 凝 土 振 捣 困 难 等 缺 点 。随 着 水 电 事 业 的 发 展 ，针 梁 台 车 在 圆 形 隧 洞 施 工 中 应 用 将 更 加广 泛 ，工 程 技 术 也 将 不 断 完 善 ，从 而 为 提 高 施 工 质 量 及 施 工 进 度 服 务 。 参考文献 ： [ 1 ]王伟．某筒仓结构滑模施工技术 [ J ] ．山西建筑 ，2 0 1 0， 3 6 ( 2 0 ) ： [ 2 ]华 东 水 利 学 院．水 工 设 计 手 册 [ M] ．北 京 ：水 利 电 力 出 版 社 ，1 9 8 4． [ 3 ]D L 5 0 7 3 —2 0 0 1 水工建筑物抗震设计规范[ S ] ． [ 4]林继镛．水工建筑物 [ M] ．北京 ：中国水利水电出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 5]姜明月，徐鹏程．针梁式钢模 台车在吉林 台水电站引水隧洞混凝 土施 工中的应用 [ J ] ．四川水力发 电， 2 0 0 4 ( 6 ) ： 1 1 5 ． 1 1 7 ． [ 6]冀生 贵．全断面针梁式 钢模板在 隧洞混 凝土衬砌 中的应用 [ J ] ． 水力发 电， 2 0 0 1 ( 2 ) ： 3 5 ． 3 7 ． [ 7]卢兴 全，李正 鑫，方开美 ．针梁 钢模 台车 的研究与设计 [ J ] ．葛洲 坝水 电，1 9 9 1 ( 2 ) ： 2 5 ． 2 7 ． ( 责任编 辑高 瑜 ) e r e r V o L 4 ， №5 圜