全圓針梁式臺(tái)車澆注砼施工工法

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1、針梁式全圓模板襯砌臺(tái)車砼澆注工法1、前言隨著我國對水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的加大，水工隧洞工程也在不斷增多，如何優(yōu)質(zhì)快速施工水工隧洞襯砌成為施工水工隧洞的關(guān)鍵，中鐵十二局集團(tuán)在借鑒了原先水工隧洞襯砌施工工藝的基礎(chǔ)上，對采用針梁式全圓鋼模襯砌臺(tái)車襯砌施工進(jìn)行研究。其成果成功應(yīng)用于南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急引水工程（北京段）西四環(huán)暗涵工程引水隧洞混凝土襯砌施工中，通過總結(jié)形成本工法。2、工法特點(diǎn)2.1施工進(jìn)度快、效率高、成本低。2.2全斷面一次成型，減少施工縫，提高混凝土防水效果及外觀質(zhì)量。2.3臺(tái)車穩(wěn)定性好，可保障襯砌質(zhì)量達(dá)到內(nèi)實(shí)外光。2.4臺(tái)車針梁做成可折式，模板為鉸接組合式，可以轉(zhuǎn)彎

2、和爬坡（4%的坡度）。2.5有足夠的空間處理模板污垢。2.6勞動(dòng)強(qiáng)度低，安全可靠，易推廣。3、適用范圍本工法可應(yīng)用于所有圓形隧洞全斷面一次成型的混凝土襯砌施工。4、工藝原理4.1針梁式全圓鋼模襯砌臺(tái)車結(jié)構(gòu)原理針梁式全圓鋼模襯砌臺(tái)車結(jié)構(gòu)原理見示意圖（圖4.1-1、圖4.1-2、圖4.1-3）圖4.1-1針梁式全圓鋼模襯砌臺(tái)車示意圖圖4.1-2針梁式全圓鋼模襯砌臺(tái)車脫模、襯砌狀態(tài)圖注：圖4.1-1、圖4.1-2中1—針梁；2—模板；3—門架；4—脫模油缸；5—卷揚(yáng)機(jī)；6—舉升油缸；7—平移架；8—平移油缸；9—抗浮機(jī)構(gòu)；D—隧洞斷面直徑（鋼模板）圖4.1-3針梁式全圓鋼模襯砌臺(tái)車與

3、穿行式臺(tái)車對比3D效果圖4.2針梁式全圓鋼模襯砌臺(tái)車運(yùn)行原理（圖4.2-1）圖4.2-1針梁式全圓鋼模襯砌臺(tái)車運(yùn)行原理示意圖(a)鋼模就位狀態(tài)；(b)針梁行走；(c)針梁定位；(d)鋼模行走1—針梁；2—鋼模；3—前抗浮；4—后抗??；5—前支座千斤頂；6—千斤頂收起；7—千斤頂受力；8后支座；9—針梁移動(dòng)；L—隧洞縱斷面分塊長度（臺(tái)車一次澆筑長度）5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程施工工藝流程見圖5.1-1監(jiān)控量測確定施作二次襯砌時(shí)間施作環(huán)向止水帶及預(yù)埋注漿管初期支護(hù)斷面檢查工作臺(tái)車就位基面處理防水板鋪設(shè)綁扎二襯配筋液壓襯砌臺(tái)車移位涂脫模劑襯砌臺(tái)車定位質(zhì)量檢查澆注砼拆

4、模養(yǎng)護(hù)二襯回填灌漿下一循環(huán)合格否圖5.1-1施工工藝流程圖5.1.1隧洞縱斷面澆注順序縱向通常要分段進(jìn)行澆注。當(dāng)結(jié)構(gòu)上設(shè)有永久伸縮縫時(shí)，可以利用永久縫分段；當(dāng)永久縫間距過大或無永久縫時(shí)，則應(yīng)設(shè)施工縫分段。分段長度一般范圍為4～18m，視斷面大小、圍巖約束特性以及施工澆注能力而定。分段澆注的順序分跳倉澆注、分段流水澆注、分段留空檔澆注三種，詳見圖5.1-2。5.1.2隧洞橫斷面澆注順序襯砌施工在橫斷面上也常分塊進(jìn)行。一般分為底拱（底板），邊拱（邊墻）和頂拱。橫斷面上澆注的順序，正常情況時(shí)先底拱（底板），后邊拱（邊墻）和頂拱，其中邊拱（邊墻）和頂拱，可以連續(xù)澆注，也可以分塊澆注，視

5、模板形式和澆注能力而定，詳見圖5.1-3。圖5.1-2縱向襯砌分段澆注（a）跳倉澆注，先澆①、③、⑤，……段，后澆②、④、⑥，……段；（b）分段流水澆注；（c）分段留空檔澆注圖5.1-3橫斷面分塊澆筑1—頂拱；2—邊拱（邊墻）；3—底拱（底板）5.2施工操作要點(diǎn)①臺(tái)車要精確就位。模板中心線、高程要與設(shè)計(jì)相符。②臺(tái)車砼進(jìn)料口要滿足施工需要。③針梁前、后支撐靴，完全支穩(wěn)后才能移動(dòng)模板。④模板就位后支撐絲杠要全部支撐到位。⑤采取切實(shí)有效的抗浮支撐并及時(shí)緊固。一般抗上浮裝置用工字鋼加絲桿進(jìn)行豎向支撐。⑥邊模與底模首先要用銷子定位，再用螺栓緊固。⑦澆注過程中要隨時(shí)觀察砼上升情況，澆注速度

6、要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制，不宜過快。尤其在砼上升到拱腰位置，要適當(dāng)放慢澆注速度，以防臺(tái)車模板上浮錯(cuò)位。灌注砼要均勻入模，前、后、左、右砼灌注高差＜0.5m。⑧砼灌注速度每小時(shí)≯1.2m。⑨澆注過程中不準(zhǔn)二次加水?dāng)嚢桧?。⑩為了確保砼外觀質(zhì)量，澆注過程中要進(jìn)行插入式振搗器配合模板附著式振搗器進(jìn)行振搗作業(yè)，但振搗時(shí)間不宜過長，以30s為宜。時(shí)間過長影響模板的牢固，時(shí)間過短又容易產(chǎn)生氣泡。附著式振搗器的配置應(yīng)根據(jù)模板面積、振搗器的功率大小以及振搗器的影響范圍確定。⑾砼澆注時(shí)，先從兩側(cè)底層窗口采用三通泵管對稱澆注底拱部砼，待砼達(dá)到距離窗口10cm的高度時(shí)關(guān)閉底層窗口，然后從上層窗口對稱澆注

7、砼，待砼達(dá)到距離窗口10cm的高度時(shí)，關(guān)閉上層窗口，即導(dǎo)管的末端接上沖天尾管，垂直穿過模板伸入倉內(nèi)。砼澆注快要完成時(shí)，要有專人對頂部進(jìn)行監(jiān)控，澆注過程中注意觀察擋頭模板砼泌水的高度，當(dāng)觀察到泌水達(dá)到拱頂頂部時(shí)，應(yīng)立即停止砼澆注并用專用銷子封拱。封拱原則是在保證混凝土能自由擴(kuò)散的前提下越貼近一襯面效果越好。6、材料與設(shè)備6.1本工法所用的主要機(jī)具設(shè)備見表6.1-1。主要機(jī)具設(shè)備表表6.1-1序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1電焊機(jī)交流臺(tái)2加固支撐2砼輸送泵HBT80臺(tái)1輸送砼3砼運(yùn)輸車8m輛2～3根據(jù)