水庫防滲墻自行式液壓鋼模臺車施工技術

曾棟材

（廣東宏茂建設管理有限公司，廣東 廣州 510507）

水庫大壩作為水利工程的重要樞紐，可以起到攔截洪水、儲水蓄水的作用。然而由于大壩長期浸在水中，難免受到水的侵蝕，一旦滲水情況超出規范及設計標準，則滲水極有可能引發大壩裂縫而產生管涌和流土等情況，如不提前做好防滲墻的加固工作，后果將不堪設想[1]。防滲墻通常分為壩基防滲墻與壩底防滲墻兩部分，這兩部分的澆筑施工工程量大、任務重，遇到工期緊張的情況不得不采取機器作業來彌補人力施工成本巨大的弊端[2]。自行式液壓鋼模臺車可變化設計，在水庫大壩的防滲墻澆筑工程中具有十分重要的作用，探討其在水庫防滲墻施工中的技術應用具有較高的實用價值。

1 鋼模臺車

鋼模臺車作為模板臺車的一種，主要由頂模部分、邊模部分、架體模型幾個部分組成，通過設置軌道、軌道對接千斤頂、軌道邊界接觸處理、對地絲桿與地面的接觸，能夠實現滑動、支撐等功能，由于其具有方便、高效等特點，在我國建筑施工領域及運輸領域始終扮演著重要的角色[3]。自行式液壓鋼模臺車常用于替代水庫大壩的人工立模、簡易模板和支架，其整體設計為鋼模板與液壓油缸、脫立模，施工中借助絲桿千斤支撐，通過電動減速機系統自動行走或運用油缸步進式自動行走（如圖1），協助混凝輸送土泵車完成大壩防滲墻的灌注。水庫大壩防滲墻的澆筑工程量大，工期緊張，人工立模與簡易模板、支架相較鋼模臺車這種機械作業耗時耗力，不僅無法做到成本節約，更難以保證最終施工質量；而自行式液壓鋼模臺車的應用不僅能大大提升防滲墻澆筑的施工效率，更能在一定程度上節約整體施工成本，且其改良設計與安裝能夠根據施工情況的不同做出相應的調整，使機械作業更符合施工要求，例如去掉對孔拉絲處理，則防滲墻的防滲功能還會得到提高[4]。

圖1 鋼模臺車結構圖

2 自行式液壓鋼模臺車的設計與組裝

2.1 設計細節

自行式液壓鋼模臺車在水庫大壩的防滲墻施工作業中要具備自動立模、行走、脫模的功能，且保證符合襯砌表面高度光滑、襯砌速度快等要求，如此機械作業施工才能夠順利開展。因而相關人員要根據施工情況計算所需鋼模臺車的數量，每輛鋼模臺車的高度、截面尺寸、行走速度和單面最大脫模量等參數，以確保鋼模臺車的設計和組裝符合施工要求。如在某水庫防滲墻澆筑工程中，施工方采用兩套10m的鋼板臺車搭配大型鋼結構模板系統并配以組合式鋼結構門架作為支撐，以保證鋼模臺車的支撐、承重功能；利用電動機作驅動令臺車在施工范圍內得以隨時行走；而通過對液壓油缸與絲杠的調整，臺車實現了模板到位與快速脫模的效果，讓整個澆筑工程顯得更加穩妥[5]。當然，這種情況下施工方還可以增設一個2m簡易模板臺車，通過應用千斤頂與絲杠調整方法讓模板達到及時到位和脫模，調動人力推動其行走，以對兩套自動式液壓鋼模臺車的施工進行相應的補充。在鋼模臺車的設計參數方面，現場施工、設計人員應根據施工需要作適當的規范，如上文提到的工程中，自行式液壓鋼模臺車應確定10000mm的澆筑長度（每模），截面尺寸控制在4000mm×4000mm，通過將臺車行走速度限定到6m/min，使其單面的最大脫模量保持在150mm，水平調整量也停留在150mm。而為實現這一數據，混凝土澆筑流量就要設定在23L/min，這樣一來，系統工作壓力要保持16MPa，此時機器油缸調制最大行程，即水平油缸200mm、升降油缸300mm，軌道中心距設置在3450mm±10mm范圍。

2.2 組裝流程

鋼模臺車的構件選擇是決定其組裝環節和后期應用質量的關鍵，對此，相關人員必須把關好模板、門架、升降系統、平移系統、液壓系統、支撐系統與行走系統的構建選擇與采購，使組裝好的鋼模班車使用效果符合預期標準。首先模板要選取厚度達標的鋼板，根據上文設計參數可選擇6mm厚鋼板搭配*10鋼槽的背肋，桁架采用*12與*16的槽鋼進行拼組焊接。門架的橫梁、立柱、連接桿件和底縱梁采用螺栓、連接梁和拉桿連接，穩固，更具穩定性，但施工方要注意對橫梁與立柱采用300×300H型鋼，連接桿件采用*16工字鋼。鋼模臺車的安裝首先要鋪設好行走軌道這種基礎設施。施工單位一般利用混凝土找平地面，再將43kg左右的軌道直接鋪在找平后的混凝土面上，并配以錨筋打牢、固定，最后使軌道中心距離控制在3450mm上下。有了固定好的軌道，施工人員可以一步一步開展鋼模臺車的組裝，其流程為安置行走系統-組裝底縱梁-組裝門架-組裝門架斜撐-門架整體組裝-裝上縱梁-安裝模板系統-安裝模板支撐系統-電氣布線。其中，模板支撐系統的安裝需要嚴格按照液壓布置設計圖來將液壓缸、液壓管和支撐絲杠放于其對應位置；電氣布線也要根據設計圖紙布線，以確保機器正常作業。

3 自行式液壓鋼模臺車在水庫防滲墻施工的應用

3.1 應用原理

自行式液壓鋼模臺車的升降系統由升降套、套芯與液壓缸組成，液壓泵站與多路閥門可以控制液壓缸運轉并為臺車的升降動作提供動力。由液壓泵站、液壓缸、液壓管和多路閥門組成的液壓系統則通過為每個液壓缸配置操作手柄來輔助升降系統，實現臺車立模的準確定位。平移系統作為臺車模板的合模、開模控制系統，主要由上縱梁、絲杠和平移油缸構成，多路閥門上的平移油缸手柄可對平移系統進行操縱，油缸的伸出與縮回足以帶動上縱梁的里外移動，從而完成合模、脫模過程。而鋼模臺車的支撐系統則是為避免油缸內漏、形成跑模而存在的一個系統，由絲杠與油缸組成，其工作原理為油缸將模板調至最后位置時用絲杠將其頂住，如此可以有效減少甚至避免脫模現象的發生。最后臺車的行走主要依靠行走系統，行走系統一般由兩個主動行走機構和兩個從動行走機構構成，通過與門架底梁相連接帶動整個臺車在軌道上移動，讓臺車的合模與脫模工作開展得更加靈活。

3.2 應用流程

鋼模臺車應用在水庫大壩的防滲墻施工中應借助導墻與平臺展開設立和運行，這樣不但可以更快地實現澆筑工作，還能省下其余模板的焊接安裝。如將導墻作為混凝土澆筑的下部模板，每澆筑一段便可對導墻進行拆除，可為工程省去很多重復作業和底部模板使用的后顧之憂。在臺車作業的過程中，操作人員應依照移動臺車至澆筑位置、立模、固定、調整澆筑狀態、核對模板尺寸、檢驗模板平整度、澆筑的順序完成澆筑流程（如圖2）。每個環節按照規范操作則是先按下臺車的行走按鈕，讓臺車找準分倉澆筑位置；啟動液壓電機，操縱平移手桿讓左右兩側模板調整至平衡位置，再操縱升降手桿讓模板達到工程設計高度，此時模板完成就位；此時關閉液壓泵電機，啟動支撐系統，讓支撐絲杠支撐到頂并頂緊，保證不會因油缸內漏而產生脫模現象；將對地絲杠向軌道頂緊，令臺車保持最佳澆灌狀態；由現場的檢測人員對他車的模板尺寸進行校核，確保尺寸與設計相符，并對模板展開拉線平整度檢驗，確保達到澆筑條件，此時正式澆筑工作才可開始。澆筑后面的脫模工作運用鋼模臺車可分為如下幾個步驟：首先，拆掉側面的支撐絲杠、對地絲杠和兩邊的堵頭板；其次，再次啟動液壓系統，通過操縱換向閥門手柄控制側向油缸，讓臺車模板得以脫離襯砌面；再次，仍然是操作手動換向閥門手柄，只是這次控制升降油缸為的是令臺車鋼模板面完全脫離；最后，待到臺車全部完成脫模后便可啟動行走系統電機使它退出當前澆筑位置，去到下一個分倉澆筑位置，繼續重復之前的操作。

圖2 防滲墻施工中鋼模臺車的操作流程

4 注意細節

鋼模臺車在水庫大壩防滲墻工程中的作業還需要注意幾個細節要點，需要施工單位的相關操作人員和管理人員能夠對這幾個要點持有清晰的認識與掌握，否則機械作業的施工現場定然十分容易產生失誤，較大的失誤將會為整個大壩防滲墻的施工質量帶來不利的影響。首先，鋼模臺車的兩端堵頭要采用木質模板，但要用鋼管圍檁使其固定，并將提前購置的多余布料窗口纏繞對漏縫進行堵塞，且保證臺車前后混凝土高度差不超過600mm，左右混凝土高度差則不得超過500mm[6]。其次，相關人員要檢查臺車絲杠有無松動，以防止澆筑過程中跑模，并檢查其有未全部上好潤滑油，以避免脫模困難。最后，混凝土澆筑之后要讓其靜置一段時間以凝固，凝固不徹底會為脫模帶來很多麻煩。脫模和去到下一個分倉過程要注意的幾點細節是：第一，油缸收縮和頂升過程必須分成幾次來進行，忌一次性收縮強制脫模；第二，臺車脫模結束行走必須等待機器完全靜止以后才能換向，遇到軌道坡度較大，臺車無法很好控制剎車情況應事先對坡面做撒細砂等減少打滑現象的處理，第三，整個機械作業也要注意操作規范，加強操作人員質量、安全意識，并由監管人員現場監督指揮管理。

結束語

自行式液壓鋼模臺車作為水庫大壩防滲墻施工的絕佳機械設備，舍棄了傳統施工對拉絲孔的處理手段，提升了工程的防滲效果。只要施工前注意其施工基礎條件，如提前鋪設好基礎施工所需的軌道，利用好大壩導墻和平臺等，定能為水庫大壩防滲墻的混凝土澆筑帶來質量保證。