懸臂式鋼模臺(tái)車在防浪墻混凝土施工中的應(yīng)用

張 潮

（中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司，陜西 西安 710016）

1 工程概況

東薩宏水電站工程位于老撾共和國(guó)南部占巴塞省，距孔恩瀑布約2km。工程采用明渠引水發(fā)電，引水明渠長(zhǎng)5km，水頭約20m。電站總裝機(jī)260MW，設(shè)計(jì)最大引水流量1600m3/s。在明渠兩側(cè)修建堤防工程，共分3段，總長(zhǎng)度約6760m，堤頂高程76.95m，在右岸設(shè)開敞式溢洪道700m。堤壩沿明渠兩側(cè)分3段布置，其中堤壩1布置在明渠的右岸，長(zhǎng)2963m（含700m長(zhǎng)的溢洪道）；堤壩2布置在發(fā)電廠房進(jìn)水口的左岸，長(zhǎng)860m；堤壩3布置在明渠左岸，長(zhǎng)2937m。

堤壩壩型為RCC碾壓砼重力壩（見圖1），堤頂高程76.95m，最大壩高26m，最低壩高3.2m，防浪墻高度1.25m，寬度0.4m，C25鋼筋混凝土，分倉長(zhǎng)度10m。

圖1 壩體典型斷面示意圖

2 懸臂式鋼模臺(tái)車

懸臂式鋼模臺(tái)車由鋼模板、懸臂桁架及調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作平臺(tái)、臺(tái)車支撐桁架、臺(tái)車行走裝置、臺(tái)車配重塊等組成（見圖2）。

圖2 懸臂式鋼模臺(tái)車斷面示意圖

2.1 鋼模板

臺(tái)車鋼模板面板采用5mm厚的Q235鋼板制作，迎水面面板為1000cm×150cm，背水面面板為1000cm×125cm。鋼模板背肋采用∠100×100×10角鋼制作，角鋼間距300mm，面板與背肋之間采用焊接方式形成一個(gè)整體。

2.2 懸臂桁架及調(diào)節(jié)系統(tǒng)

臺(tái)車懸臂桁架采用Ⅰ32a和Ⅰ28a工字鋼加工制作，各構(gòu)件對(duì)接處焊接對(duì)接鋼板，在對(duì)接鋼板上打φ20螺栓孔，然后采用高強(qiáng)φ20螺栓進(jìn)行各構(gòu)件之間連接。懸臂桁架上分別安裝可調(diào)節(jié)懸掛裝置和液壓油缸、調(diào)節(jié)絲杠、工作平臺(tái)及鋼模板。

鋼模板背側(cè)每隔2.5m設(shè)置一組[18槽鋼背肋，并在中上部和中下部打φ20對(duì)穿孔，其中中上部孔用來安裝液壓油缸系統(tǒng)，中下部孔用來安裝調(diào)節(jié)絲杠。液壓油缸系統(tǒng)及調(diào)節(jié)絲杠均通過連接銷與鋼模板連接。液壓系統(tǒng)和絲杠另一端臺(tái)車懸臂桁架連接。液壓系統(tǒng)操作柜布置于臺(tái)車支撐桁架上，便于操作人員操控。懸臂桁架上每隔2.5m安裝一組可調(diào)節(jié)懸掛裝置。可調(diào)節(jié)懸掛裝置與鋼模板槽鋼背肋之間采用φ20連接銷連接。

模板安裝時(shí)，通過液壓系統(tǒng)和調(diào)節(jié)絲杠聯(lián)動(dòng)，使模板在水平方向移動(dòng)，通過可調(diào)節(jié)懸掛裝置連接點(diǎn)的螺桿調(diào)節(jié)，使模板在高度方向移動(dòng)，最終使模板固定在設(shè)計(jì)位置。模板拆除時(shí)，通過液壓系統(tǒng)和調(diào)節(jié)絲杠調(diào)節(jié)，使模板整體脫離混凝土面約5cm，確保臺(tái)車在轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)不會(huì)與已澆筑好的防浪墻發(fā)生碰撞。

2.3 臺(tái)車工作平臺(tái)

臺(tái)車工作平臺(tái)位于鋼模板外側(cè)，采用∠100×100×10角鋼加工成L型支架，支架間距250cm，支架頂部與臺(tái)車懸臂桁架連接，底部鋪設(shè)防滑網(wǎng)踏板，滿足防浪墻混凝土模板安裝和脫模時(shí)工作人員安全操作要求。

2.4 臺(tái)車支撐桁架

臺(tái)車支撐桁架采用Ⅰ32a工字鋼進(jìn)行加工制作，頂部采用∠100×100×10角鋼焊接網(wǎng)架進(jìn)行連接，以確保桁架整體穩(wěn)定性和剛性。臺(tái)車桁架通過φ20螺栓與懸臂鋼架連接。支撐桁架最外側(cè)設(shè)置配重塊固定橫梁，以便于配重塊的吊裝和固定，從而確保在防浪墻澆筑期間臺(tái)車不會(huì)出現(xiàn)位移等現(xiàn)象。

2.5 臺(tái)車行走裝置

臺(tái)車行走裝置為8個(gè)鋼質(zhì)行走輪，在臺(tái)車支撐桁架底部每側(cè)安裝4個(gè)，并安裝行走輪制動(dòng)裝置，當(dāng)臺(tái)車就位后即打開制動(dòng)裝置，使臺(tái)車固定在軌道上。

壩體混凝土澆筑期間，同時(shí)進(jìn)行壩后路路基的施工，直至壩后路路基填筑至EL73.6高程。臺(tái)車就位前，首先由測(cè)量隊(duì)放出臺(tái)車軌道安裝中心線，臺(tái)車軌道中心線間距3.7m，然后沿臺(tái)車軌道安裝中心線鋪設(shè)約10cm厚，50cm寬的碎石骨料，由人工采用鐵鍬等工具整平。然后在整平后的碎石骨料頂面，每隔40cm鋪設(shè)一根枕木，然后按照臺(tái)車軌道中心線進(jìn)行臺(tái)車軌道安裝，臺(tái)車軌道與枕木間加固牢固，軌道頂面用水準(zhǔn)儀配合找平。

2.6 配重塊

臺(tái)車配重塊采用C25鋼筋混凝土進(jìn)行預(yù)制，根據(jù)平衡計(jì)算的結(jié)果，算出所需配重塊的數(shù)量，然后安裝圖紙要求進(jìn)行鋼筋制安及混凝土澆筑。配重塊頂部預(yù)留φ20吊環(huán)。

2.7 懸臂式臺(tái)車安裝

懸臂式臺(tái)車安裝在軌道安裝固定后進(jìn)行。首先采用25t吊車配合，按照臺(tái)車組裝圖紙完成臺(tái)車行走裝置和臺(tái)車支撐桁架的安裝和就位。然后吊裝配重塊至臺(tái)車外側(cè)行走輪頂部的配重塊固定橫梁上，并對(duì)配重塊進(jìn)行加固。

臺(tái)車支撐桁架安裝完成且配重塊吊裝到位后，采用25t吊車進(jìn)行臺(tái)車懸臂桁架系統(tǒng)系統(tǒng)的安裝，臺(tái)車懸臂桁架可提前進(jìn)行拼裝，采用螺栓與臺(tái)車支撐桁架進(jìn)行連接，在臺(tái)車懸臂桁架安裝期間，需注意臺(tái)車變化，若發(fā)現(xiàn)臺(tái)車有傾覆跡象，則停止作業(yè)，并增加臺(tái)車配重塊，以確保臺(tái)車安裝期間人身安全。

臺(tái)車懸臂系統(tǒng)安裝完成后即進(jìn)行臺(tái)車鋼模板懸掛件、臺(tái)車鋼模板、臺(tái)車工作平臺(tái)、臺(tái)車模板調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)及調(diào)節(jié)絲杠的安裝。

2.8 臺(tái)車轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)

當(dāng)本倉位混凝土澆筑完成，且臺(tái)車已脫模、下一倉位鋼筋制安已完成后，即可開始臺(tái)車轉(zhuǎn)場(chǎng)移動(dòng)作業(yè)。臺(tái)車轉(zhuǎn)場(chǎng)移動(dòng)時(shí)，先按照臺(tái)車軌道鋪設(shè)步驟將臺(tái)車軌道鋪設(shè)至下一倉混凝土處，然后采用裝載機(jī)進(jìn)行牽引，平直段時(shí)，在確定模板不會(huì)碰撞已澆筑混凝土的情況下，可不拆除模板，直接進(jìn)行臺(tái)車牽引轉(zhuǎn)場(chǎng)。在弧形壩段，每次轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)須拆除模板，以避免模板卡在已澆筑防浪墻上，造成防浪墻破壞和模板變形。

2.9 臺(tái)車拆除

當(dāng)混凝土澆筑結(jié)束，即可進(jìn)行臺(tái)車拆除作業(yè)，臺(tái)車拆除采用25t吊車進(jìn)行。拆除首先拆除臺(tái)車鋼模板液壓和調(diào)節(jié)絲杠系統(tǒng)，然后拆除工作平臺(tái)和臺(tái)車懸臂桁架系統(tǒng)，其次吊出臺(tái)車配重塊，再進(jìn)行臺(tái)車支撐桁架和臺(tái)車行走裝置的拆除，最后拆除臺(tái)車軌道。

臺(tái)車拆除期間需注意安全，尤其是不能提前吊出臺(tái)車配重塊，以確保臺(tái)車平衡。

3 混凝土澆筑施工

3.1 工藝流程

臺(tái)車軌道鋪設(shè)→臺(tái)車就位→模板調(diào)節(jié)→模板加固→封倉→混凝土澆筑→臺(tái)車脫模→臺(tái)車移動(dòng)至下一倉（臺(tái)車就位）。

3.2 倉位準(zhǔn)備

鋼模臺(tái)車就位前，首先完成倉內(nèi)的鋼筋制安作業(yè)，并清理干凈倉位。

3.3 模板加固及封倉

臺(tái)車就位后，根據(jù)測(cè)量放樣，采用臺(tái)車液壓系統(tǒng)使模板基本就位，然后采用調(diào)節(jié)絲杠和懸掛連接裝置使模板緊挨鋼筋上設(shè)置的模板定位混凝土墊塊，以確保鋼筋保護(hù)層和模板安裝滿足設(shè)計(jì)要求。利用模板底部預(yù)留的拉錨筋孔和倉內(nèi)的錐心絲套，將模板底部進(jìn)行二次加固，以避免模板變形。對(duì)于模板和已澆筑混凝土的結(jié)合部位及模板和封倉模板連接處，可采用雙面膠粘貼或填充聚氨酯泡沫膠的方式進(jìn)行處理，以避免混凝土澆筑期間出現(xiàn)的漏漿掛簾等現(xiàn)象。

臺(tái)車就位并調(diào)整好模板后，即安裝分倉結(jié)構(gòu)縫位置止水，同時(shí)采用木模板進(jìn)行防浪墻倉位封倉施工，封倉模板安裝時(shí)須保證止水位置與設(shè)計(jì)位置一致，采用φ50鋼管作為模板圍檁與臺(tái)車模板進(jìn)行加固。

3.4 混凝土澆筑

混凝土采用混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸，卸料至1m3混凝土吊罐后，采用16t汽車吊提升混凝土吊罐至臺(tái)車頂部進(jìn)行入倉。入倉時(shí)吊罐不得碰撞臺(tái)車。下料高度不得大于1.5m，采用分層通倉鋪料，鋪料厚度不大于50cm，采用φ30振搗棒平倉和振搗，振搗棒平倉距離不大于1.5m，振搗時(shí)間不小于20s，當(dāng)混凝土不再顯著下沉，不出現(xiàn)氣泡為準(zhǔn)。振搗期間，振搗棒不得碰撞模板、止水和鋼筋。混凝土頂面采用人工兩次抹面、壓光。第二次抹面、壓光宜在混凝土初凝前進(jìn)行。

3.5 臺(tái)車脫模

在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa，且防浪墻表面及棱角不因脫模而受損壞后，可進(jìn)行臺(tái)車脫模作業(yè)。

臺(tái)車脫模時(shí)，首先拆除底部連接在錐形絲套上的拉錨絲桿，然后由專人操縱臺(tái)車模板的液壓系統(tǒng)，使模板緩慢脫離防浪墻混凝土，脫離距離不影響臺(tái)車移動(dòng)至下一倉即可。

3.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

臺(tái)車模板脫離后，即可開始防浪墻混凝土養(yǎng)護(hù)。混凝土養(yǎng)護(hù)采用養(yǎng)護(hù)毯全覆蓋混凝土表面，采用花管長(zhǎng)流水或人工灑水的方式是養(yǎng)護(hù)毯在養(yǎng)護(hù)期間一直保持濕潤(rùn)狀態(tài)，防浪墻混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間28d。

4 缺陷處理

采用鋼模臺(tái)車進(jìn)行防浪墻混凝土施工，基本上未產(chǎn)生混凝土外觀質(zhì)量缺陷，只有個(gè)別倉面因底部密封不嚴(yán)而造成的漏漿現(xiàn)象。

對(duì)于漏漿部位，采用手持磨光機(jī)進(jìn)行打磨，打磨前先用墨線彈出標(biāo)準(zhǔn)基線，然后有人工進(jìn)行打磨處理。

模板脫模后，對(duì)底部的預(yù)留的錐形絲套進(jìn)行鑿除，然后采用同標(biāo)號(hào)的預(yù)縮砂漿對(duì)錐形絲套孔進(jìn)行修補(bǔ)，并覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。約7天后采用手持磨光機(jī)對(duì)其進(jìn)行打磨處理，以保證防浪墻表面整體平整度。

5 結(jié)語

采用懸臂式鋼模臺(tái)車澆筑防浪墻混凝土，其外觀良好，混凝土表面光滑無氣泡麻面等現(xiàn)象，后期缺陷修補(bǔ)作業(yè)較少。施工速度快，通過選用合適的配合比，每臺(tái)鋼模臺(tái)車澆筑防浪墻可達(dá)到24～30h一個(gè)循環(huán)，大量節(jié)省了施工人員，達(dá)到了節(jié)約成本，加快施工進(jìn)度的目的。