大斷面硐室鋼模臺車混凝土襯砌施工技術應用

張吉星

摘 要：煤礦井下大斷面硐室在錨網噴支護后進行二次混凝土襯砌施工，但對于水泵房、主運輸通道等斷面較大、跨度較長的硐室，如果采用傳統的混凝土襯砌方式，就需要搭建腳手架和作業平臺，操作復雜且工期較長，而使用鋼模臺車施工作業方便，混凝土襯砌結構牢固。本文介紹了大斷面硐室混凝土襯砌常規施工方案，并且闡述了鋼模臺車澆筑、襯砌施工技術，旨在營造安全的井下作業環境。

關鍵詞：大斷面;硐室;鋼模臺車;襯砌

中圖分類號：TV544文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）17-0115-02

Application of Construction Technology of Concrete Lining of Steel Mould Trolley in Large Section Chamber

ZHANG Jixing

（Henan Jinyuan Construction Co.， Ltd.， Zhengzhou Coal Industry （Group） Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450042）

Abstract： The large-scale chamber in the underground of the coal mine is constructed with secondary concrete lining after being supported by bolting and meshing， however， for the chambers with large cross-sections and long spans， such as pump houses and main transportation passages， if the traditional concrete lining method is adopted， it is necessary to build scaffolding and working platforms， which are complicated to operate and have long construction periods， the use of steel mold trolley construction is convenient， and the concrete lining structure is firm. This paper introduced the conventional construction plan of large-section concrete lining of chamber， and explained the construction technology of steel mould trolley pouring and lining， aiming to create a safe underground working environment.

Keywords： large section;chamber;steel mold trolley;lining

礦山工程大斷面硐室（如井下主排水泵房、中央變電所等）一般在一次錨網噴支護后都要進行二次混凝土襯砌施工。對于此類大斷面混凝土襯砌，常先采用組合模板進行墻部混凝土施工，然后采用型鋼碹胎槽鋼模板進行頂拱混凝土施工。但對于大硐室主排水泵房、主運輸通道等大斷面硐室，該方法投入勞動力多，材料消耗大，施工質量控制困難，施工進度也難以保證。采用鋼模臺車技術施工的大硐室二次襯砌混凝土表面平整光滑，工序操作簡單，施工速度快，安全性高，用人少，經濟效益好[1]。鋼模臺車是依靠自身的結構強度承載澆筑混凝土產生的荷載，優化了施工工序，節省了大量腳手架管搭拆工作量，降低了模板加固的人工成本、材料成本及時間成本。澆筑的混凝土整體性好，質量可靠，避免了小模板施工的模板拼縫、錯臺、變形。

1 大斷面硐室混凝土襯砌常規施工方案

1.1 混凝土襯砌、澆筑技術

對于常規大斷面硐室混凝土襯砌來說，邊墻施工需要搭設滿堂腳手架形成支撐體系和作業平臺，兩側邊墻用方木（或型鋼）做支撐，安裝型鋼模板。施工準備工作量大，材料用量多，占直線工期時間長;邊墻較高時需要分層進行澆筑，又增加了施工環節。頂拱施工需要在邊墻混凝土施工完成后再支立頂拱碹胎，增加了混凝土接茬。澆筑時，一般邊澆筑邊安裝模板和進行封堵，施工干擾大。每循環澆筑前均需要重新放兩邊墻線，測量放線工作煩瑣，而且施工人員較多，場地狹小使得測量線點極易被破壞，對施工極為不利。

澆筑前，每一個施工程序都需要檢查驗收和測量放線工作，施工準備工作量大、功效低、工程質量保證率低、工期大大延長;模板安裝工作人為因素很多，質量保證率低。為保證施工連續性，提高功效，一般施工中需要有兩套相同澆筑段長的模板及支撐體系，進行倒模施工。

1.2 混凝土襯砌常規施工工序

混凝土襯砌常規施工工序如下：搭設支撐腳手架;綁扎邊墻鋼筋;安裝邊墻模板;澆筑邊墻混凝土;搭設頂拱平臺;綁扎頂拱鋼筋;安裝頂拱碹胎;安裝頂拱模板;澆筑混凝土（邊澆筑邊封堵端模）;封拱澆筑（混凝土待強）;拆除頂拱碹胎;拆除頂拱模板;拆除工作平臺和腳手架;拆除邊墻模板骨架;拆除邊墻模板。

2 鋼模臺車澆筑施工技術

2.1 鋼模臺車施工特點

泵房圍巖條件較差，為保證及時形成永久支護，計劃混凝土澆筑工期2個月，如采用常規支模方法施工，工期滯后，需要投入大量人力和材料，才能保證工期。如果采用常規支模澆筑，正常情況下需要15個工序才能完成一個施工循環。采用鋼模臺車施工時，在正常澆筑前，首先澆筑兩側邊墻基礎作為施工導墻，測量放線簡單，施工作業方便;施工中除首段施工導墻外，其余可與臺車施工平行作業，不占直線工期。每段澆筑前先鋪設臺車軌道，利用簡易臺車完成鋼筋綁扎工作;然后將鋼模臺車移動到位后進行支撐固定，測量復核后即可進行邊模封堵和混凝土澆筑準備工作。

2.2 鋼模臺車施工工序

鋼模臺車施工工序為：測量放線;施工兩側導墻;鋪設臺車軌道;鋼筋綁扎;臺車就位固定;混凝土澆筑;收模前移;一次循環結束。

3 鋼模臺車混凝土襯砌技術

3.1 大斷面硐室鋼模臺車襯砌優點

鋼模臺車混凝土襯砌技術克服了煤礦井下大斷面硐室混凝土襯砌施工工期長、工序煩瑣、施工難度大等問題，是一種操作簡單、安全可靠的施工技術。采用該技術施工的井下大斷面混凝土襯砌工程，混凝土振搗密實，表面平整光潔，接茬嚴密，大斷面施工變形小，保證了混凝土施工質量[2-3]。該項技術將各個設備科學合理地配套，優化施工工藝，支模、拆模安全、簡便，實現施工機械化，降低勞動強度，取得快速、高效、經濟的施工效果。

鋼模臺車依靠自身的結構強度承載混凝土澆筑產生的荷載，優化了施工工序，節省了大量腳手架管搭拆工作量，降低了模板加固的人工成本、材料成本及時間成本。澆筑的混凝土整體性好，質量可靠，避免了小模板施工的模板拼縫、錯臺、變形。

操作人員在臺車內固定的平臺上作業，上部有臺車模板保護，四周有護欄，作業環境相對安全。臺車收模和支模采用千斤頂和螺旋絲杠控制，施工人員操作方便、輕巧，體力消耗少，用人少。測量控制方便、準確，利用水平軌道準確定位，測量放線簡單，同時，利用已澆筑好的兩側導墻控制模板邊線，方便、快捷、準確，節省時間。

3.2 鋼模臺車混凝土襯砌技術要點

煤礦井下大硐室混凝土采用整體鋼模臺車襯砌，鋼模臺車在井下一次性組裝到位，臺車下部通過行走機構在牽引機構的牽引下可以在鋪設的專用軌道上移動。臺車的頂部模板和側面模板采用銷接連接，頂板模板通過螺旋千斤頂升、降，側面模板通過絲杠收、分。臺車的門機結構是主受力構件，支撐整個臺車自重及混凝土施工荷載，并通過支撐結構傳遞到底板上。

臺車的頂部設計有專用混凝土輸送泵管接口，兩側開有進料和混凝土振搗窗口，混凝土輸送采用煤礦專用防爆混凝土泵機。鋼模臺車的正頂部設計有2個混凝土專用封拱器，有效解決了鋼模臺車頂部混凝土的澆筑施工難題。與鋼模臺車配套使用的混凝土輸送泵機，采用煤礦專用防爆混凝土泵機。

4 結論

目前，鋼模臺車混凝土襯砌施工技術在水利水電、公路、鐵路隧道中得到廣泛應用，鋼模臺車已經是成熟的產品，設計完善、質量可靠、安全性高，模板在工廠加工，制作標準，裝配質量好，現場安拆方便。受多種因素的影響，鋼模臺車混凝土襯砌施工技術在煤礦井下應用非常少，此次采用鋼模臺車澆筑的主排水泵房外觀質量好，接茬嚴密，成型美觀，施工速度快、安全性好，測量控制方便、準確，得到了監理和業主的一致好評，取得了很好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]廖湘輝，程創，尹麒麟，等.某鋼模臺車頂部支撐結構多方案設計及比選[J].現代機械，2020（1）：79-84.

[2]柴國平.鋼模臺車在水利工程箱涵施工中的應用[J].農業科技與信息，2019（21）：97-98.

[3]孫曉能.小灣水電工程洞室混凝土施工的一些技術創新[J].水力發電，2009（9）：61-63.