軌道式鋼模臺車澆筑技術在花崖河水庫導流泄洪洞工程中的應用

董毅博

（甘肅省莊浪縣水務局，甘肅莊浪744699）

1 應用背景與意義

1.1 應用背景

為解決城區水資源供需矛盾，經過廣泛論證，莊浪縣委、縣政府決定開建花崖河水庫工程。該工程導流泄洪洞布置于右岸山體中，施工期兼導流。由進口、洞身、閘室、消能四段組成。結構為圓形壓力洞，洞身段長246.6 m，成型洞徑2.5 m。

為保證工程進度和質量，提高隧道襯砌表面光潔度和襯砌速度，降低勞動強度，加快施工進度，通過借鑒國內隧洞施工先進技術及經驗，考察了附近市縣隧洞施工方法，確定該項目采用軌道式鋼模臺車澆筑技術施工。

1.2 目的與意義

通過“新奧法”原理，對導流泄洪洞采用光面爆破進行開挖，開挖后又進行鋼拱架、錨桿、鋼筋網、噴砼等初期支護，初期支護后，圍巖具有一定承載能力。為了進一步對隧洞圍巖進行加固，在圍巖變形趨于穩定時，進行第二次支護和封底，即二次襯砌，起到提高安全度和增強整個支護承載能力的作用。二次襯砌一方面是增加安全度，也可以一定程度上增強支護承載能力。與普通襯砌技術相比，軌道式鋼模臺車澆筑技術既能降低勞動強度，又能在保證工程質量的前提下，加快施工進度，提高工效，節省投資。

2 技術路線

消化吸收—實踐示范—改進應用—推廣應用。

3 應用區基本情況

3.1 自然地理位置概況

莊浪縣位于甘肅省東部、六盤山西麓。境內溝壑縱橫，地形地貌復雜，資源貧乏，經濟發展主要依靠農業生產。全縣轄18 個鄉（鎮）、293 個村、1 521 個社，總面積1 553.14 km2。花崖河水庫工程項目區位于典型的黃土高原丘陵溝壑區，附近有石橋、花河、王字灣、朱家灣等村社，平均海拔高度1 880 m，省道304 線在項目東南方向穿過。

3.2 項目實施區水文概況

壩址區屬大陸性季風氣候區，晝夜溫差大，夏季氣溫高，多冰雹、雨洪，多年平均降雨量517.7 mm。壩址以上主河道長10.05 km，流域面積32.4 km2，河道比降24.74‰，多年平均徑流量648 萬m3。

3.3 工程地質與水文地質

壩址位于石橋村西北約1 km，左岸王茨灣溝口下游150 m 的花崖河河段上。導流泄洪洞布置于右岸山體中，隧洞圍巖為砂礫巖、砂巖(K2i)，屬較軟巖—軟巖，泥鈣質膠結或泥質膠結。圍巖類別劃分為V 類，該段圍巖不穩定，易坍落。

4 軌道式鋼模臺車澆筑技術在泄洪洞工程中的應用

花崖河水庫工程泄洪洞洞身段（0+079.2—0+325.8）采用了底拱和邊頂拱分布襯砌形式，鋼支撐配合定型模板先澆筑下部120°角的底拱，然后采用軌道式鋼模臺車澆筑上部240°角的邊墻及頂拱，每10 m 為一跨澆筑，共分25 跨。鋼筋為雙層布置，縱向筋為φ8 mm（外層間距232 mm，內層間距200 mm），橫向筋為φ6.5 mm（間距150 mm），襯砌厚度35 cm。

4.1 底拱襯砌施工

4.1.1 安裝定型模板 底拱模板采用定型鋼模板，模板弧長2.6 m，寬0.75 m，模板拼裝用螺絲固定，兩端頭用模板封堵。在安裝模板時，在隧洞中心底板設置模板定位筋，以便控制設計標高和軸線。用螺絲將定型模板連接在一起。

4.1.2 設置抗浮裝置和抗偏移裝置 抗浮裝置在模板安裝完后設置，在定型模板底部用鋼管和頂桿絲頂在一次支護鋼拱架上面，每10 m 設置10 個頂桿絲防止抗浮，受力面積均勻。抗偏移設置在定型模板的兩側，用φ25 mm 的螺絲鋼焊接在定型模板和一次支護鋼拱架上。

4.1.3 安裝堵頭模板 泄洪洞0+79.2—0+325.8 底拱120°的堵頭模板采用木模，經過計算，然后截取相應的木板安裝，加固采用圓弧箍筋，在堵頭位置設置橫向鋼管并焊接在鋼拱架上，然后用φ48 mm 鋼管和扣件固定。

4.1.4 分部襯砌 采用分部襯砌時，在洞身兩側底拱混凝土與邊墻結合部位的施工縫用1 mm 鍍鋅鐵皮止水。

4.2 底板建基面清理

要求清理至巖面，基礎面無松動塊石，之后清理至無積渣雜物。

4.3 軌道式鋼模臺車襯砌

泄洪洞0+79.2—0+325.8 段頂拱240°角采用軌道式鋼模臺車澆筑。底拱混凝土襯砌完成3～4 倉后，采用軌道式鋼模臺車對上部240°角的邊墻及頂拱進行襯砌，底拱和邊頂拱兩個工作面平行作業。

軌道式鋼模臺車襯砌施工程序：施工縫面清理→鋼筋施工→臺車安裝、就位→止水安裝、端頭封堵→倉面驗收→混凝土施工→脫模→砼養護→下一循環。

4.3.1 臺車就位 臺車通過底板上鋪設的軌道人力牽引至澆筑倉號后經測量施工放樣調整到位，利用千斤頂將臺車整體向上頂至設計高程，后調節側向絲杠使邊墻模板調至設計位置，利用木模板封堵端頭后即可進行混凝土澆筑施工。

4.3.2 臺車前移 由于隧洞的縱坡較大，防止臺車牽引時下滑，在軌道上設置穩件，然后利用人力緩慢地牽引至下一澆筑工作面。

4.4 鋼筋制安

鋼筋制作根據不同斷面結構尺寸和施工順序合理下料，弧形鋼筋采用鋼筋圓弧機制作成型，并分類進行編號堆放。鋼筋接頭受拉區不超過25%，受壓區不超過50%。鋼筋安裝前，用全站儀測量隧洞斷面，利用作業臺車對斷面進行修整，并通過測量放線，定鋼筋綁扎和立模邊線，做好標識。鋼筋安裝按設計圖紙位置、間距、保護層及鋼筋的大小尺寸進行綁扎，在多層鋼筋間，用短鋼筋100 cm×100 cm 支撐以保證有足夠的剛性和穩定性。鋼筋的接頭采用手工電弧焊，焊接前，將焊接范圍內的浮繡、油漬、污垢清除干凈。

4.5 埋件及止水安裝

先底后拱橫向有施工縫，施工縫采用1 cm 鍍鋅鐵皮止水，止水片安裝時安置在襯砌層中間，止水中心線與伸縮縫一致，埋設位置做到準確牢固。

泄洪洞每10 m 設1 道橫向伸縮縫，縫中設置“652”橡膠止水帶，沿環向在兩層鋼筋中間每隔0.4 m安置夾帶筋固定，止水中心線與伸縮縫一致。

4.6 模板就位安裝

先控制鋼模臺車圓心軸線。調整臺車中心線與泄洪洞中心線重合，調整好鋼模臺車兩側行走軌道中心距，并盡量使其標高處于同一水平面。將臺車制動在要求位置，注意防止滑動。模板定位時，通過行走裝置來進行縱向調整。根據臺車端頭高程，按設計坡度調整模板標高。橫向及高度調整應協調進行，使其完全符合設計要求后旋轉每個調整絲桿，并拉緊底腳緊絲鉤。端頭模板采用木模板進行人工拼裝封堵，堵頭模板接縫處必須封堵密實，以免漏漿。

4.7 混凝土澆筑

用泵送入倉，人工平倉振搗。混凝土澆筑時兩側混凝土面高差控制在50 cm 以內，要振搗密實。倉外安裝附著式振搗器振搗，封拱采用退管法或垂直法在壓力狀態下封拱。邊頂拱混凝土澆筑時一律用平澆法。灌注混凝土時，先從模板最下排工作窗進料，然后從第二排工作窗進行灌注，以此類推，最后封頂。混凝土澆筑到頂部時要減緩泵送速度，確保拱部密實。封頂時，混凝土輸送泵必須使用低速擋進行灌注，并隨時注意灌注口的壓力變化，避免模板變形或爆模。

4.8 模板拆除

采用分部襯砌臺車澆筑的混凝土在10 h 后就能進行模板拆除。拆除模板時，先拆除堵頭模板，調節橫向、交叉絲杠，使左右模板脫離混凝土表面。

5 成效及效益評價

通過該項技術在花崖河水庫泄洪洞工程中應用，為今后莊浪縣水庫工程建設中具有同類性狀的泄洪洞施工探索出了有效施工技術。

該項技術在花崖河水庫泄洪洞工程中應用，使洞室表面光潔度和襯砌速度極大地提高，勞動強度顯著降低，增強了圍巖的穩定性，保證了泄洪洞工程提前完成并按期導流，為后期大壩填筑提供了重要保障，縮短了工期，節省了投資，經濟效益顯著。