張華林

（山西省晉中市水利建筑工程總公司，山西 晉中 030600）

1 施工概述

石膏山水庫(kù)地處?kù)`石縣南關(guān)鎮(zhèn)峪口村上游1.5km，位于汾河中游一級(jí)支流仁義河石膏山峽谷?？刂屏饔蛎娣e110 km2，占仁義河流域面積的42.8%。

沁南公路改線(xiàn)1號(hào)隧道進(jìn)出口高程為1147.2 m，進(jìn)口位于水庫(kù)大壩左壩肩，出口位于庫(kù)尾右岸。圍巖類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，圍巖分級(jí)為Ⅳ級(jí)，主要為混合質(zhì)角閃變粒巖、花崗質(zhì)混合巖夾斜長(zhǎng)角閃巖，由于節(jié)理裂隙發(fā)育、斷層破碎，開(kāi)挖后拱部無(wú)支護(hù)時(shí)可能產(chǎn)生較大的坍塌，側(cè)壁局部失穩(wěn)。初襯采用鋼格柵進(jìn)行支撐，間距1.0 m，鋼格柵間距0．5 m，用直徑20 mm的連接筋連接,鋼格柵用8根2.5 m直徑22 mm錨桿鎖腳，并掛鋼筋網(wǎng)，噴C20混凝土厚15 cm。隧道長(zhǎng)480 m，城門(mén)洞型，凈斷面尺寸均為5．4 m×5．7 m，樁號(hào)0+000～0+220和0+250～0+450處襯砌厚500 mm，樁號(hào)0+220～0+250處襯砌厚600 mm，樁號(hào)0+450～0+480處襯砌厚300 mm，隧洞縱坡0．5%。二襯采用鋼模臺(tái)車(chē)C25鋼筋混凝土襯砌，C25混凝土由罐車(chē)從攪拌站運(yùn)輸至工作面，HBT-60混凝土泵澆筑，襯砌段為雙層鋼筋，每段10 m。

2 鋼模臺(tái)車(chē)的構(gòu)造

鋼模臺(tái)車(chē)主要由門(mén)架、托架、模板、行走四部分構(gòu)成。本工程采用鋼模臺(tái)車(chē)長(zhǎng)10 m，由50裝載機(jī)推動(dòng)鋼模門(mén)架沿預(yù)先鋪設(shè)的軌道行走，利用固定在門(mén)架與鋼模板之間螺旋千斤頂及固定在輪柱上的地腳液壓千斤頂和門(mén)架縱梁上的豎向螺旋千斤頂來(lái)控制鋼模板的支撐及脫模。

2.1 鋼模板的組成

鋼模板從斷面上看由2塊頂模板和2塊側(cè)模板構(gòu)成，頂模板每塊弧長(zhǎng)為3 m，寬2 m，縱向由5節(jié)組成，模板之間通過(guò)焊接成一整體。頂模通過(guò)鉸耳軸與兩塊側(cè)模板聯(lián)接。模板鋼板厚為8 mm，每側(cè)側(cè)模鋼模板上留有7個(gè)呈品字形50 cm×50 cm規(guī)格的工作窗，頂模板上留3個(gè)注漿孔。

2.2 托架、門(mén)架總成

由于沁南公路改線(xiàn)隧道襯砌后為城門(mén)形，側(cè)墻高4.5 m，頂弧長(zhǎng)6.3 m，本鋼模臺(tái)車(chē)整體不太高，為施工操作便于控制，托架與門(mén)架焊接在一起。托架縱向由5節(jié)組成，每節(jié)由3根18號(hào)工字鋼制造的縱梁和1根22b工字鋼制做的橫梁組成，各節(jié)托架由18號(hào)槽鋼橫向聯(lián)接。門(mén)架由28b工字鋼制做橫梁、立柱通過(guò)由22b工字鋼制做的縱梁聯(lián)接組成。為了保證立柱的穩(wěn)定性及側(cè)向壓力作用下具有足夠的剛度，立柱之間用18號(hào)工字鋼聯(lián)接成空間框架。

2.3 行車(chē)部分

由于鋼模臺(tái)車(chē)重量較大，用四個(gè)焊接由直徑300mm鋼輪的22號(hào)槽鋼制作的方形腿柱支撐門(mén)架，門(mén)架立柱座在方形腿柱的牛腿上，用插栓和液壓千斤頂聯(lián)接。鋼輪沿用P43型鋼鋪設(shè)的軌道，通過(guò)50裝載機(jī)推動(dòng)行走。

2.4 千斤頂部分

本鋼模臺(tái)車(chē)的千斤頂部分主要為安裝在門(mén)架與鋼模板之間的雙耳螺旋千斤，及安裝在方形腿柱與門(mén)架柱頂豎直液壓千頂和縱梁上的豎向螺旋千斤頂。螺旋千斤頂用來(lái)支承、調(diào)節(jié)模板位置，承受灌注混凝土?xí)r產(chǎn)生的壓力，螺桿直徑為600 mm，其調(diào)整行程為400 mm；豎直液壓千頂用來(lái)門(mén)架、托架的高程，臺(tái)車(chē)工作時(shí)，承受臺(tái)車(chē)和混凝土的重量，保證臺(tái)車(chē)工作時(shí)，門(mén)架穩(wěn)定。螺桿直徑為100 mm，其調(diào)整行程為200 mm。

2.5 鋼模臺(tái)車(chē)的組裝

鋼模臺(tái)車(chē)組裝前，把用于組裝的場(chǎng)地墊石渣用50裝載機(jī)進(jìn)行平整、12 t震動(dòng)碾壓實(shí)，給鋼模臺(tái)車(chē)組裝提供一個(gè)具有足夠剛度、強(qiáng)度、平整的場(chǎng)地。場(chǎng)地完成后，將從鋼結(jié)構(gòu)工廠制作好的鋼模臺(tái)車(chē)構(gòu)件按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行組裝。組裝的順序是軌道鋪設(shè)，行走方形腿與門(mén)架安裝、托架與門(mén)架聯(lián)接，用35 t汽車(chē)吊配合人工將拼裝好的頂模與托架聯(lián)接，側(cè)模與頂模聯(lián)接。鋼模安裝完成后，鋼模臺(tái)車(chē)已初具規(guī)模。然后安裝側(cè)向螺旋千斤頂和豎直液壓千頂，最后安裝平板式振動(dòng)機(jī)，并進(jìn)行鋼模臺(tái)車(chē)調(diào)試。通過(guò)驗(yàn)收后，沿軌道推動(dòng)至已澆好的混凝土底板上即可進(jìn)行襯砌。石膏山水庫(kù)沁南公路改線(xiàn)1號(hào)隧道鋼模臺(tái)車(chē)從構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)到組裝通過(guò)驗(yàn)收，歷時(shí)約10 d。

3 鋼模臺(tái)車(chē)襯砌施工

3.1 鋼模臺(tái)車(chē)布置

石膏山水庫(kù)沁南公路改線(xiàn)1號(hào)隧道鋼模臺(tái)車(chē)襯砌段樁號(hào)為0+000～0+450，由進(jìn)口段向出口段襯砌。鋼模臺(tái)車(chē)沿施工測(cè)量人員按設(shè)計(jì)控制鋪設(shè)的軌道推進(jìn)預(yù)定施工區(qū)，穩(wěn)定好行車(chē)輪后，通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)在方形腿柱與門(mén)架柱頂?shù)呢Q直液壓千頂來(lái)調(diào)整鋼模的垂直位置。鋼模垂直位置調(diào)整好后，固定好設(shè)在門(mén)架橫梁下的豎向螺旋千斤頂，然后通過(guò)設(shè)在門(mén)架與鋼模板之間的雙耳螺旋千斤來(lái)展開(kāi)側(cè)模，使側(cè)面與底角邊的一期混凝土緊密接觸，側(cè)模下包一期混凝土50 cm。鋼模臺(tái)車(chē)布置到位后，用木模對(duì)鋼模臺(tái)車(chē)堵頭進(jìn)行封堵，木模一側(cè)通過(guò)直徑12 mm對(duì)拉桿與鋼模臺(tái)車(chē)連接，另一側(cè)用鉆入隧道洞壁的直徑16 mm錨筋進(jìn)行固定。

3.2 鋼模臺(tái)車(chē)澆筑混凝土

鋼模臺(tái)車(chē)混凝土用6 m3的混凝土罐車(chē)由攪拌站運(yùn)輸至工作面，通過(guò)HBT-60混凝土泵澆筑。先澆筑側(cè)墻，通過(guò)在側(cè)模上預(yù)留的工作窗由混凝土泵入倉(cāng)內(nèi)，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)澆筑，每層厚度50 cm左右，側(cè)墻底部混凝土通過(guò)工作窗口先用插入式振動(dòng)棒振搗，振動(dòng)棒插入混凝土的間距不宜超過(guò)30 cm，振搗時(shí)應(yīng)將振動(dòng)棒插入混凝土下層5 cm左右；待手持式振動(dòng)棒振搗后，再開(kāi)啟附在鋼模上的平板振搗器，振搗時(shí)以混凝土不再有氣泡冒出為至，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，以振動(dòng)1 min為宜。側(cè)墻上部混凝土振搗時(shí)只需開(kāi)啟附在鋼模板上的平板振搗器就可滿(mǎn)足混凝土振搗要求。澆筑到窗口位置時(shí)，將窗口逐個(gè)關(guān)閉。

側(cè)墻澆筑完成后，開(kāi)始澆筑頂部混凝土，通過(guò)鋼模臺(tái)車(chē)頂部預(yù)留的3個(gè)混凝土澆筑孔向頂部澆筑混凝土。澆筑時(shí)將混凝土先從低處澆筑，將空氣排在高處，依次連續(xù)澆筑，直至混凝土泵達(dá)到壓力不能澆筑為止。頂部混凝土通過(guò)附在臺(tái)車(chē)鋼模頂部的8臺(tái)平板式振搗器振搗。

3.3 鋼模臺(tái)車(chē)脫模移位

混凝土澆筑完成后，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模強(qiáng)度要求即可脫模。拆模的順序遵循“先支的后拆，后支的先拆”的原則。先拆除堵頭的模板及側(cè)墻的加固橫擋，再松開(kāi)鋼模臺(tái)車(chē)的橫向螺旋千斤，收回側(cè)模；松開(kāi)門(mén)架橫梁下的豎向螺旋千斤頂，并使設(shè)在方形腿柱與門(mén)架柱頂?shù)呢Q直液壓千頂收回，脫下頂模，使鋼模臺(tái)車(chē)離開(kāi)混凝土。通過(guò)50裝載機(jī)將鋼模臺(tái)車(chē)沿軌首移至下一工作面。

3.4 鋼模臺(tái)車(chē)在施工中需注意的問(wèn)題

為防止模板漏漿，側(cè)模與一期混凝土接觸邊緣應(yīng)加海棉條。鋼模臺(tái)車(chē)在混凝土澆筑前，要對(duì)鋼模進(jìn)行清理，涂刷脫模劑，以便拆除方便。側(cè)模用螺旋千斤頂推到時(shí)位置后，要在門(mén)架與側(cè)模間加設(shè)橫檔，以保證側(cè)模在受到混凝土壓力的穩(wěn)定性。鋼模臺(tái)車(chē)移動(dòng)時(shí)，為保證臺(tái)車(chē)的整體穩(wěn)定性及施工操作安全性，除推動(dòng)臺(tái)車(chē)時(shí)用力輕穩(wěn)，還應(yīng)在道軌預(yù)定位置設(shè)定橫擋。澆筑混凝土過(guò)程中，嚴(yán)格控制混凝土自由下落高度，防止混凝土下落中濺起落在鋼模表面，形成麻面。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼模臺(tái)車(chē)施工機(jī)械化程度高，立模速度快，每個(gè)混凝土倉(cāng)位立模時(shí)約20 h；混凝土澆筑強(qiáng)度高，澆筑混凝土約16 m3/h左右。與普通模板混凝土倉(cāng)位相比，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，縮短工期。石膏山水庫(kù)沁南公路改線(xiàn)1號(hào)隧道鋼模臺(tái)車(chē)襯砌段歷時(shí)2個(gè)月，比用普通模板支承澆筑混凝土縮短一半工期。

鋼模臺(tái)車(chē)施工性能穩(wěn)定，使用簡(jiǎn)單，安全、可靠。操作方法簡(jiǎn)單易學(xué)，普通工人即可操作，模板作業(yè)不需要搭設(shè)腳手架，安全性高。襯砌混凝土工程質(zhì)量好，由于鋼模臺(tái)車(chē)整體性好、剛度大、表面光潔，襯砌混凝土無(wú)錯(cuò)臺(tái)，表面光滑平整。

鋼模臺(tái)車(chē)缺點(diǎn)是一次性投資大，重復(fù)利用率低。石膏山水庫(kù)沁南公路改線(xiàn)1號(hào)隧道鋼模臺(tái)車(chē)一次投資約35萬(wàn)元，前期投資較大；所用鋼模臺(tái)車(chē)根據(jù)本工程特性制做，類(lèi)似洞形、洞徑的工程今后很難遇到，重復(fù)利用率低。