水工隧洞混凝土施工中鋼模臺車的應用研究

歐峻領

（云南建投第一水利水電建設有限公司，云南 昆明 650500）

在施工隧道混凝土工程施工期間，為確保工程能夠始終朝高質高效方向開展，需重點關注鋼模臺車實際應用期間的質量管控工作，結合工程具體施工要求，不斷優化鋼模臺車運行管控方案。重點關注鋼模臺車安裝環節，選擇適宜的鋼模臺車運行技術參數，確保鋼模臺車能夠順利完成水工隧道混凝土施工任務。

1 水工隧道混凝土工程概況

本文以永善縣天星壩水庫水庫樞紐工程導流泄洪洞工程為例，該工程導流泄洪洞位于大壩右岸，洞身段長427.5m，導流泄洪洞門為城門洞斷面，洞身開挖的尺寸為5.2×7.35米。在隧道洞底及側墻下1.75m處，使用了粉煤灰防凍抗滲高強耐磨鋼筋混凝土襯砌結構。

襯砌厚度0.5m，在不同圍巖段因爆破技術和工藝影響，存在局部差異，主要表現為存在超挖，但總體控制良好，襯砌厚度為0.5～0.6m。底板結構及側墻結構需要使用組合鋼模板，其余側墻和拱頂結構需要使用自行液壓有軌邊拱式鋼模臺車，高質量完成襯砌施工作業項目。

2 鋼模臺車概念

鋼模臺車主要的使用目的為提高隧道襯砌表面光潔度與襯砌效率，從根本上控制襯砌施工期間的投入成本。

就目前來看，鋼模臺車主要分為邊頂拱式鋼模臺車、直墻變截面頂拱式鋼模臺車、全圓針梁式鋼模臺車等多種類型。

通過將鋼模臺車應用在隧道混凝土工程中，其自身澆筑效率比傳統施工作業效率高30%，裝模及脫模速度快20%，所需使用的人力成本僅為傳統施工作業模式的1/5。

鋼模臺車需要依照隧道工程內輪廓形狀特征、隧道襯砌結構澆筑方式等要求，控制運行期間的技術參數，是一種澆筑隧道內襯砌混凝土板的先進機械設備。借助鋼模臺車，也可以控制襯砌施工對其他施工工序造成的不當干擾，切實增強施工效率，為實現隧道工程自動化、信息化目標奠定堅實的技術基礎。

3 鋼模臺車構造與技術參數

鋼模臺車實際運行期間，需要使用電機裝置驅動行走機構，通過控制壓力油缸、螺栓千斤頂等方式，對模板位置進行有效調節，輔助隧道襯砌混凝土施工作業環節。

在鋼模臺車運行過程中，應首先位移臺車、定位模板。隨后澆筑混凝土，進行拆模與養護工作。與普通混凝土襯砌施工工作相比，配合使用鋼模臺車機械設備，可以從根本上提高工程施工效率，控制施工期間的人力成本，盡早實現工程綜合效益最大化目標。

鋼模臺車內部包括模板、門架結構、軌道行走結構、支撐結構、混凝土振搗結構。其中，支撐機構需要切實滿足軌道鋪設期間的剛度、強度及穩定性要求。

為確保鋼模臺車能夠在水工隧道混凝土工程實際建設期間充分發揮出應用作用，還需要結合工程結構尺寸特征，選擇與之相適宜的臺車，確保鋼模臺車能夠更加順利地通過隧洞彎道，滿足洞內通風管線、高壓風水管、排水管及動力管線等協同建設要求。

結合本文案例中水工隧道混凝土工程實際建設要求，得出鋼模臺車面板設計厚度應當為12mm，依照鋼模板能夠承受住的澆筑重力、施工荷載力、鋼板重力以及側向壓力等實際情況，對鋼模臺車各項技術參數進行合理設置。同時，鋼模臺車的選擇還需重點分析隧道允許超挖值以及實際地質特征，過大超挖量應當按照40cm計算加荷載，實際設計期間需要重點分析鋼模板面板受力水平。

鋼模臺車實際結構中的技術參數主要為臺車長度、空間尺寸、行走速度、脫模量、運行壓力值、油缸最大行程、混凝土澆筑上升速度。在臺車行走系統設計過程中，需要枕木的規格為100×24×20cm，臺車需要將澆筑完成后的底面混凝土作為行走面，此路面的縱坡高度應當控制在5%。

為充分發揮出鋼模臺車實際運行期間的積極作用，需要在設計臺車結構中，保障結構合理，能夠承受住較大的外力，局部不會出現過大變形或開裂問題。鋼模臺車的內部模板結構連接緊密，表面光滑平整。設置合理的注漿口位置，確保立模后封閉性能良好，拆模后無明顯漏漿或錯臺問題出現。

4 安裝鋼模臺車組合機

在實際運行鋼模臺車過程中，臺車安裝工作應當在隧道出口處完成，在安裝期間需要選擇適宜規格的吊車設備。鋼模臺車安裝完畢后，還需要檢驗臺車軸線及隧道軸線的一致性，使鋼模臺車可順利進入洞口。注重在鋼模臺車安裝期間采用由內向外的安裝順序，做好施工現場整平處理工作，分別安裝后續鋼模臺車結構，如枕木軌道行走系統、門架系統、側膜支撐系統、混凝土澆筑系統等。

鋼模臺車需要由型鋼焊接而成，鋼模板主要包括頂模與側模，模板與模板之間應當使用螺栓連接。在鋼模臺車背面需要使用槽鋼加固，在實際運行期間不必再拆開。臺車頂模的調節需要依照支腿下部液壓系統完成。

鋼模臺車應當采用型鋼焊接固定方式，內部鋼模板分為頂模、側模結構。模板之間應當采用螺栓連接手段。配合使用加固絲桿支撐的方式，增強側墻面板的支撐水平，確保側墻模板、底部絲桿、底板結構能夠緊密連接在一起，切實增強鋼模臺車結構的支撐作用力。臺車行走裝置動力系統需要依靠電機，確保鋼模臺車在實際運行期間能夠始終保持同步靈活。

5 鋼模臺車在水工隧道混凝土工程中的實際應用要點

5.1 表面除銹與刷脫模劑

在將鋼模臺車使用在水工隧道混凝土工程施工過程中，需要做好細致的準備工作。事先對鋼模板表面進行打磨，確保表面始終保持干凈平整的狀態。在表面處理完畢后，需要在模板表面刷涂均勻脫模劑，避免因模板表面存在雜物而導致混凝土澆筑質量不佳、后期脫模困難等問題出現，從根本上保障水工隧道混凝土的實際施工水平。

5.2 鋼模臺車定位

在鋼模臺車除銹完畢后，需要借助精準的定位工作，確保鋪設軌道能夠將臺車推射進洞。在該工程襯砌結構施工過程中，需要注重精準測量襯砌結構施工期間的技術參數，確保底板中心到頂板中心高度值、側墻凈高度值、側墻間距寬度值全面精準，鋼模臺車的制造應當滿足水工隧道設計加工尺寸要求，其定位工作應當注重臺車中心、臺車頂模標高以及側模間距。

5.3 鋼模臺車堵頭立模板

在立堵頭模板間，應當事先在澆筑后的側墻上粘貼海綿膠，防止側墻與側模連接處在局部不平整的情況下出現漏漿情況。鋼模臺車內部支撐結構也應充分發揮出應有的支撐作用，相應的模板絲桿需要采用由上到下的順序固定。

通常情況下，鋼模臺車的堵頭模板為木質材料，需要通過增加鋼管結構進行加固。橫管間隔應當控制在30～40cm，橫管在側墻，鉆孔處加固，并插入固定錨筋。在堵頭模板完成支護結構后，需要觀察模板加固情況、縫隙填充情況，從根本上保障水工混凝土的澆筑水平。

5.4 鋼模臺車混凝土澆筑

在立模驗收通過后，才可以開展后續的混凝土澆筑作業，合理設置工作窗口與注漿口位置。實際注漿作業需要在剛模板最下排的工作口進行，在與工作窗口平齊的情況下，將窗口關閉。然后對第2層工作窗口進行逐漸處理。在一次完成注漿作業后，需要對注漿口進行封頂處理。

切實保障混凝土注漿質量，還需注重在作業期間檢查絲桿、千斤頂的實際運行情況，切實保障鋼模臺車結構的完整度。注重在混凝土倉內部設充足的燈光照明系統，為實際施工作業營造出良好環境。

5.5 鋼模臺車行走

在鋼模臺車脫模環節，需要嚴格遵照施工順序，先收齊門架支撐系統、千斤頂，而后旋緊臺架支撐桿件，設置合理的抗傾倒裝置。在臺車工作面處鋪設枕木鋼軌。在鋼模臺車行走期間，需要臺車完全靜止后才可換形式。如果軌道坡度較大，需要在臺車行駛前鋪設一層干細沙，增加軌道的黏附著力，并鋼模臺車在行駛時間出現打滑等安全事故。

6 結語

總而言之，由于鋼模臺車具備結構簡單、操作便捷、剛度及穩定性好等特征，將其應用在水工隧道混凝土工程中，可以從根本上保障工程施工質量與效率，增強混凝土表面平滑度，提高工程施工期間的質量與效率。為充分發揮出鋼模臺車運行期間的各項優勢，還需要結合水工隧道混凝土工程實際施工要求，嚴格管控鋼模臺車運行速度，制定出專項可行的鋼模臺車應用管控機制。