王 勉 王 淼

（1.鹽城市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，江蘇 鹽城 224002；2.中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司，河南 三門(mén)峽 472000）

1 工程概況

普西橋水電站位于云南省墨江縣雅邑鄉(xiāng)普西村普西鐵索橋附近河段，以發(fā)電為主，是阿墨江規(guī)劃河段梯級(jí)水電站中第二個(gè)梯級(jí)電站，上游與忠愛(ài)橋水電站銜接，下游與三江口水電站銜接。水庫(kù)總庫(kù)容5.31×108m3，最大壩高140 m，裝機(jī)容量200 MW（2×100 MW）。

泄洪沖沙洞布置在左岸，由進(jìn)水口段、有壓洞段、無(wú)壓洞段組成。其中，進(jìn)水口段長(zhǎng)37.501 m，尺寸為8 m×8 m；有壓洞段長(zhǎng)349.748 m，斷面為圓型，襯砌后洞徑8 m，底坡2.397%；無(wú)壓洞段長(zhǎng)288.572 m，斷面為城門(mén)洞型，底坡19.73%。

引水發(fā)電系統(tǒng)布置在左岸，引水隧洞總長(zhǎng)266.391 m，底坡8.139%，進(jìn)水口底板高程688.00 m，事故檢修閘門(mén)尺寸為8 m×8 m，引水隧洞為圓形有壓洞，洞徑8 m。

本工程共加工三臺(tái)鋼模臺(tái)車(chē)，兩臺(tái)為全圓型式的鋼模臺(tái)車(chē)，一臺(tái)為城門(mén)洞型的鋼模臺(tái)車(chē)。

兩引水道直線段混凝土分段長(zhǎng)度為12 m，轉(zhuǎn)彎段的分段長(zhǎng)度不小于6 m。由于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較復(fù)雜，為確保施工澆筑質(zhì)量和進(jìn)度，對(duì)鋼模臺(tái)車(chē)制作過(guò)程進(jìn)行大膽創(chuàng)新，在保證安全前提下加快施工進(jìn)度，縮短工期3 個(gè)月，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2 城門(mén)洞式臺(tái)車(chē)制作安裝

泄洪沖沙洞施工采用了城門(mén)洞式臺(tái)車(chē)。當(dāng)今，隧道襯砌施工由過(guò)去的手工操作走向了綜合機(jī)械化，可滿足提高隧道襯砌質(zhì)量和工作效率的需要。城門(mén)洞式臺(tái)車(chē)是隧道混凝土襯砌一次成型設(shè)備，根據(jù)隧道斷面設(shè)計(jì)制造，能保證邊開(kāi)挖、邊襯砌，其門(mén)架凈空高度和寬度能保證有軌和無(wú)軌運(yùn)輸車(chē)輛通行，整機(jī)行走采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，模板全液壓操縱，結(jié)構(gòu)合理，襯砌質(zhì)量良好。

2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

鋼模臺(tái)車(chē)主要由臺(tái)車(chē)骨架、鋼模板、行走裝置、側(cè)向螺桿、豎向千斤頂及支撐系統(tǒng)以及門(mén)架等組成［1］。

圖1 城門(mén)洞型鋼模臺(tái)車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖

泄洪沖沙洞無(wú)壓段（城門(mén)洞型）混凝土襯砌時(shí)的底坡為19.73%，坡度為11.16°。對(duì)城門(mén)洞型鋼模臺(tái)車(chē)加設(shè)卡軌器，使用四臺(tái)主動(dòng)臺(tái)車(chē)驅(qū)動(dòng)，控制臺(tái)車(chē)前后行走，如圖1。上支撐梁加設(shè)十字支撐加固，底梁加3 排千斤頂支撐，可保證施工澆筑安全有序進(jìn)行。

泄洪沖沙洞城門(mén)洞型鋼模臺(tái)車(chē)直線斷面襯砌完成后，進(jìn)入彎段時(shí)，對(duì)臺(tái)車(chē)進(jìn)行改裝，保持城門(mén)洞型臺(tái)車(chē)的頂拱不變，兩側(cè)直墻部分加高3 m。

改裝方案一：用4 個(gè)50 t 千斤頂頂起主梁部分，用主梁進(jìn)行加高處理。相應(yīng)鋼模臺(tái)車(chē)模板也加高3 m，與原模板用高強(qiáng)螺栓連接。

改裝方案二：拆除原鋼模臺(tái)車(chē)，主梁使用加高3 m 的主梁安裝。相應(yīng)鋼模臺(tái)車(chē)模板也加高3 m，與原模板用高強(qiáng)螺栓連接，并用電動(dòng)葫蘆吊裝，其他結(jié)構(gòu)保持不變。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察論證，選擇方案二進(jìn)行施工，原因是：①洞內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，用4 個(gè)50 t 千斤頂頂起主梁，雖理論上節(jié)省了安裝時(shí)間，但梁并不能達(dá)到同起同落的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，易產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，發(fā)生事故；②用電動(dòng)葫蘆吊裝臺(tái)車(chē)構(gòu)件，安裝方便快捷，散件較輕，容易控制。實(shí)際使用方案二僅用時(shí)2 d，安全有序地保證了施工工期節(jié)點(diǎn)安排。

2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2.2.1 臺(tái)車(chē)改造原因

在襯砌過(guò)程中，由于鋼模襯砌臺(tái)車(chē)為直線設(shè)計(jì)，因此在進(jìn)入轉(zhuǎn)彎段時(shí)，必須對(duì)其行駛的軌道進(jìn)行弧線布置。直線臺(tái)車(chē)的改造主要是將前面行駛的兩個(gè)主動(dòng)輪由定向輪改造為轉(zhuǎn)向輪。

2.2.2 臺(tái)車(chē)優(yōu)化及施工工藝

由于原制作的臺(tái)車(chē)輪軸與臺(tái)車(chē)臺(tái)身之間采用了螺栓連接，因此，其改造措施為：首先將鉸接改為固定連接，即輪軸與臺(tái)身之間采用鋼板焊接連接；然后進(jìn)行輪與軸之間的改造，即將輪與軸分離，通過(guò)在中間加焊20 mm 厚的鋼墊板支撐來(lái)實(shí)現(xiàn)，變定向輪為轉(zhuǎn)向輪。

襯砌鋼模臺(tái)車(chē)改造原則：底拱襯砌采取在原有的6.1 m 長(zhǎng)液壓針梁式鋼模臺(tái)車(chē)上加補(bǔ)6 mm 厚的楔形鋼面板進(jìn)行襯砌；邊頂拱襯砌采取將原直線段襯砌12.2 m 長(zhǎng)液壓自行軌道式鋼模臺(tái)車(chē)拆一為二，即拆成2 臺(tái)6.1 m 長(zhǎng)液壓自行軌道式鋼模臺(tái)車(chē)，然后分別在2 臺(tái)臺(tái)車(chē)上加補(bǔ)6 mm 厚的楔形鋼面板進(jìn)行襯砌。

具體施工措施如下：①臺(tái)車(chē)進(jìn)入轉(zhuǎn)彎段分界線后，臺(tái)車(chē)?yán)@混凝土襯砌外圓弧交點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，然后拼補(bǔ)一塊6 mm厚的楔形鋼面板，使混凝土襯砌施工縫與轉(zhuǎn)彎半徑中線垂直。②楔型鋼面板固定采用等邊角鋼（∠50×5）間距300 mm 焊接三角加強(qiáng)肋與臺(tái)車(chē)面板及邊肋形成整體，以保證拼補(bǔ)面板的剛度。③臺(tái)車(chē)進(jìn)入第二倉(cāng)轉(zhuǎn)彎段后，使臺(tái)車(chē)與混凝土襯砌外圓弧邊線搭接100 mm，同時(shí)以外圓弧交點(diǎn)為中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使得臺(tái)車(chē)與襯砌內(nèi)圓弧邊線搭接，并使混凝土襯砌施工線剛好與轉(zhuǎn)彎半徑中線垂直。其它轉(zhuǎn)彎段倉(cāng)號(hào)施工采取同樣的方式進(jìn)行臺(tái)車(chē)調(diào)整。④將臺(tái)車(chē)的軌道安裝成弧形軌道，并調(diào)整軌道輪和軌道頂面之間的間距，以滿足臺(tái)車(chē)轉(zhuǎn)彎要求。

2.3 主要的技術(shù)參數(shù)

（1）為保證模板的剛度，不致出現(xiàn)局部變形、扭曲，增長(zhǎng)使用周期，拱板厚度不得低于12 mm，其他面板厚度不得低于8 mm。

（2）鋼模板應(yīng)結(jié)合嚴(yán)密，相鄰模板高差≤2 mm，確?；炷帘砻嫫秸取? mm。

（3）千斤頂與頂升油缸配備數(shù)量以能滿足實(shí)際需要為標(biāo)準(zhǔn)，伸縮范圍為200～400 mm。

2.4 需注意的幾個(gè)問(wèn)題

（1）臺(tái)車(chē)在安裝前，須有測(cè)量人員按軸線放出箱涵的準(zhǔn)確位置，待臺(tái)車(chē)到位后，再進(jìn)行一次復(fù)測(cè)，使之與設(shè)計(jì)相符合。

（2）臺(tái)車(chē)安裝完成后，認(rèn)真檢查側(cè)模與頂模、外模之間的支撐與連接是否牢固、穩(wěn)定，要求使其成為一個(gè)整體。

（3）側(cè)模底部的支撐不得完全由千斤頂承擔(dān)，應(yīng)有槽鋼或方木等堅(jiān)固的支撐物，千斤頂只限用于調(diào)整位置、標(biāo)高。

3 針梁全圓式鋼模臺(tái)車(chē)制作安裝

發(fā)電引水遂洞施工應(yīng)用了針梁全圓式鋼模臺(tái)車(chē)。國(guó)內(nèi)外對(duì)大型全圓斷面的隧道一般采用邊頂拱臺(tái)車(chē)與底模臺(tái)車(chē)分層襯砌，該方式施工復(fù)雜，工序較多，最大的缺陷是兩次澆注有分層，混凝土結(jié)合不密實(shí)，在強(qiáng)大的水流沖擊下，下部混凝土極易沖壞，其質(zhì)量遠(yuǎn)不如一次性澆注，故一次性全圓襯砌為最佳施工選擇。

3.1 全圓針梁式鋼模臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

引水隧洞所使用的全圓針梁臺(tái)車(chē)，能使襯砌隧洞全圓斷面底、邊、頂一次成型，采用操作液壓站換向閥手柄可完成立模、拆模、定位找正等，利用液壓站上卷?yè)P(yáng)機(jī)換向閥手柄使模板與針梁作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可完成針梁或臺(tái)車(chē)的前后移動(dòng)［2］。

3.2 鋼模臺(tái)車(chē)組成

全圓針粱式鋼模臺(tái)車(chē)主要由模板總成、針梁總成、梁框總成、水平和垂直對(duì)中調(diào)整機(jī)構(gòu)、卷?yè)P(yáng)牽引機(jī)構(gòu)、抗浮裝置、液壓油缸、行走框架、前后支承架、牽引系統(tǒng)、液壓控制等組成。

3.3 洞內(nèi)模板安裝工藝

洞內(nèi)安裝需在洞壁上根據(jù)吊裝位置先固定好起吊錨桿，要求每根錨桿與圓鋼雙面焊接，焊縫搭接長(zhǎng)度為200 mm。

（1）安裝底模。由于引水洞為全圓結(jié)構(gòu)，設(shè)備就位比較困難，建議先用小吊車(chē)或挖機(jī)安裝2 塊底模，接著將該底模對(duì)應(yīng)位置的小立柱、下軌道及相應(yīng)連接件安裝好，再安裝第一段針梁（10 m），然后安裝上面的橫梁及上軌道，這時(shí)將針梁向前縱移至模板端頭，以便于安裝剩下的2 塊底模，同樣要求按前面的程序安裝，同時(shí)將剩余的針梁、立柱、軌道及相應(yīng)連接件全部安裝就位。

（2）安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)。要求使針梁與底模系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)縱向移位，為下一步安裝側(cè)模和頂模做準(zhǔn)備。

（3）安裝側(cè)模。一般應(yīng)對(duì)稱(chēng)安裝。

（4）安裝頂模。安裝頂模可按照安裝側(cè)模的過(guò)程進(jìn)行安裝。

（5）模板安裝完畢，調(diào)試液壓系統(tǒng)，同時(shí)將梯子、操作平臺(tái)等安裝到位。

4 適用范圍

本方法適用于各施工工地制作鋼模臺(tái)車(chē)，同時(shí)亦可為洞室襯砌混凝土澆筑施工提供借鑒與參考。臺(tái)車(chē)斷面大，特別在頂模架體與門(mén)架之間設(shè)有雙向防傾翻裝置，能使臺(tái)車(chē)更穩(wěn)定，更安全。臺(tái)車(chē)行走采用電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活可靠。收立模采用液壓缸動(dòng)作方式，可以大大減少施工勞動(dòng)強(qiáng)度，使模板各種動(dòng)作的變得簡(jiǎn)單快捷；堵頭板采用角鋼連接在模板法蘭上的型式，可供施工方方便地安裝擋頭木板。在模板與門(mén)架之間設(shè)置防錯(cuò)位絲杠，可保證臺(tái)車(chē)行走時(shí)的穩(wěn)定性，提高臺(tái)車(chē)的強(qiáng)度。

普西橋鋼模臺(tái)車(chē)制作施工中通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)方法，使得澆筑進(jìn)度加快，縮短施工工期3 個(gè)月，節(jié)省了施工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。本方法可供類(lèi)似的工程借鑒。

［1］李樺.液壓鋼模臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)、安裝及應(yīng)用［J］.貴州水力發(fā)電，2005（6）.

［2］李清泰.針梁式臺(tái)車(chē)在混凝土襯砌中的應(yīng)用［J］.鐵道建筑技術(shù)，2007（2）.