(遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110003)

1 概 述

隨著對水資源的開發(fā)利用，全國各地修建了眾多水電站。水電站修建時，一般含有導流、引水發(fā)電、泄洪等地下隧洞。這些隧洞斷面尺寸一般較大，利用混凝土襯砌可確定隧洞最后體形[1]?；炷烈r砌多選擇鋼模臺車(見圖1)進行檢測與澆筑成型，襯砌偏差影響著隧洞成型質量。研究混凝土襯砌鋼模臺車檢測機理可有效控制混凝土體形檢測偏差大小，保證混凝土成型質量。

圖1 混凝土襯砌鋼模臺車

本文以狼牙灘水電站建設為背景，分析混凝土襯砌鋼模臺車檢測偏差如何有效控制。

2 傳統(tǒng)檢測方法介紹

臺車兩側與中間部分多個方向設有若干液壓系統(tǒng)，臺車本身涵蓋支撐系統(tǒng)。一般情況下，選取全站儀測繪時，頭倉混凝土臺車可以檢測兩側模板[2-3]。在后期襯砌施工時，臺車一側和舊混凝土銜接，另一側借助全站儀檢測調節(jié)模板偏差。臺車面板主要通過若干塊模板進行拼接獲得，利用臺車液壓支撐體系來實現模板定位精確的目標[4]。因為臺車支撐體系的局限性，臺車中部無法實現通視，臺車中部的模板定位處于盲區(qū)，檢測方式行不通。傳統(tǒng)檢測方法僅可實現臺車兩側達到規(guī)范標準，不能獲知臺車中部模板具體情況，導致混凝土體形質量無法把控。表1為利用傳統(tǒng)測量方法把控的隧洞混凝土體形檢測數據及解析(共含有3條隧洞，7套臺車澆筑)，臺車兩側混凝土體形偏差很低，達到相應規(guī)范標準范圍，但臺車中部的混凝土體形偏差很大，最高值達82mm，超過20mm的偏差均值數量達到38%，未達到相關規(guī)范標準。

表1 傳統(tǒng)檢測方法隧洞混凝土體形偏差抽檢數據 匯總及解析

3 混凝土體形偏差原因探討

3.1 臺車操控人員原因

混凝土鋼模臺車模板定位與澆筑混凝土時，檢測與臺車操控需要業(yè)務熟練、經驗較多的工人來完成[5]。如果上述工人業(yè)務不達標，且工作態(tài)度不認真，團隊協(xié)作能力差，會造成臺車模板定位偏差過大或混凝土澆筑時模板偏差過大，導致混凝土體形偏差不達標。因此各工種的工人在上崗前必須進行業(yè)務培訓，并考試與實踐合格。

3.2 臺車設備方面原因

臺車設計與安裝環(huán)節(jié)是否合理，決定了檢測數據的準確性。為此，應選擇相對權威性、專業(yè)性強的公司生產的臺車，并在安裝后檢測臺身支撐體系、模板鋼度與平整度均合格后方可投入使用。受應用數量及設備磨損的影響，模板會發(fā)生形變，引起部分位置的混凝土體形偏差不達標。針對此類問題應對設備定期檢查及時校調與維修。

3.3 檢測方法方面原因

混凝土鋼模臺車借助全站儀實現模板驗收檢測，因通視條件存在局限，全站儀只可以檢測臺車兩側模板，臺車中部模板定位情況處于盲區(qū)，無法把控臺車中部模板偏差，造成混凝土體形偏差不達標。檢測方法的落后與局限性是造成混凝土體形偏差過大的主要原因，只有通過改進完善檢測方法才可以消除該類問題。

3.4 臺車工作環(huán)境方面原因

混凝土鋼模臺車模板驗收與澆筑時，隧道中照明、空氣質量、周圍氣溫變化均會影響檢測、模板校調質量與模板本身形變的效果，進而會對混凝土體形偏差狀況檢測造成影響[6]。因此在混凝土鋼模臺車澆筑及驗收時，應保證隧道內視線良好，氣溫穩(wěn)定。

綜上分析造成混凝土體形偏差的原因見圖2。

圖2 混凝土體形偏差干擾原因探討分析

4 檢測方法完善過程

改進完善檢測方法可有效把控混凝土體形偏差。重點了解并把控臺車中部的模板定位情況。當全站儀檢測無法實現通視時，依賴輔助檢測是唯一方法，與全站儀相輔相成完成檢測?？紤]到鋼模臺車本身構造與施工現場情況，本文擬定選取臺車上牽引鋼絲線的方法來實現臺車中部偏差把控的目的。

4.1 首次改進完善

以提升混凝土成型質量為目標，擬在鋼模臺車兩側布設基準點，將水平鋼絲線牽引于基準點上(見圖3)，利用全站儀檢測與鋼板尺檢測組合的方式實現模板精準定位的把控目的。

圖3 臺車中部牽引鋼絲線示意圖

第一步借助全站儀檢測臺車兩側模板，嚴格落實設計定位；第二步借助全站儀檢測臺車兩側鋼絲線基準點，以獲得基準點偏差數值；第三步選擇鋼板尺檢測臺車中部水平鋼絲線距模板的距離，求出與基準點的偏差值，以此對指定部位的液壓體系進行調節(jié)，保證模板定位精確達標。

所改進完善的方法應用于狼牙灘右岸導流洞結合區(qū)段檢驗其效果。分析比較混凝土體形檢測數據，可得到臺車兩側混凝土體形偏差最高值為23mm，均值為14mm。臺車中部混凝土體形偏差最高值為30mm，均值為15mm。臺車中部混凝土體形偏差下降顯著，表明混凝土體形偏差把控良好。

4.2 第二次改進完善

試驗發(fā)現，單牽引水平鋼絲線后的控制效果并不太理想，因此對檢測方法再次改進完善。借助模板支撐構造空間牽引水平與垂直方向鋼絲線，借助鋼板尺與全站儀相輔相成的組合方法檢測模板。第一步利用全站儀檢測獲得臺車兩側與頂部基準點的偏差值，將計算得到的鋼絲線偏差數據設定為基準值；第二步選取鋼板尺檢測鋼絲線距離模板外壁的距離，與基準值對比，得到模板偏差值。此次改進完善的方法可實現臺車所有位置的模板定位偏差全部小于10mm。第二次改進完善的檢測方法見圖4和圖5。

圖4 牽引垂直方向鋼絲線

圖5 牽引水平方向鋼絲線

4.3 鋼絲線牽引關鍵點

a.在未牽引鋼絲線時，首先要借助全站儀精確檢測臺車兩側的基準點位置，水平鋼絲線務必實現兩側基準點與臺車模板外側的距離一致且基準點位于相同的高度，這樣才能實現牽引的鋼絲線和模板絕對平行狀態(tài)。

b.牽引的水平與垂直方向鋼絲線始終維持自有伸直狀態(tài)，臺車支撐體系不得對其干擾。

c.頂拱牽引的水平方向鋼絲線不得發(fā)生下懸，必須始終處于繃緊伸直狀態(tài)。

d.要實現降低鋼板尺檢測誤差，鋼絲線必須選擇1.50mm直徑以下的規(guī)格[7]。

e.借助鋼板尺檢測時，鋼板尺和模板必須始終為直角狀態(tài)，檢測時選擇上下左右擺動鋼板尺的方法，以獲得最小值。

5 實施效果分析

該方法第一次在狼牙灘右岸導流洞進行應用，并應用于后期的泄洪洞、右岸尾水隧洞、工廠巖壁、吊車梁等工程，檢測控制效果顯著。根據鋼模臺車的長與高、臺車單塊模板大小計算獲得鋼絲線牽引的數目。多次試驗得到當鋼絲線間距小于3m時即可達標，統(tǒng)計分析上述5條隧洞混凝土體形檢測數值可得混凝土體形偏差小于20mm的檢測點占比全部超過97%，偏差最高值也小于30mm，偏差均值小于9mm，即混凝土體形質量得到有效增強，達到相關規(guī)范標準(見表2)。

表2 第二次改進完善檢測方法后混凝土體形偏差抽檢 數據匯總及解析

6 結 論

本文以狼牙灘水電站建設為背景，重點在人員、設備、檢測方法、環(huán)境四個方面分析了混凝土襯砌鋼模臺車檢測混凝土體形偏差不達標的原因。通過分析認為傳統(tǒng)檢測方法中臺車中部通視條件局限性是造成檢測偏差不達標的主要原因，基于鋼模臺車本身構造與施工現場情況，選擇在臺車上牽引鋼絲線來改進完善傳統(tǒng)檢測方法。最后將改進完善好的檢測方法應用于狼牙灘水電站各隧洞混凝土體形偏差檢測中，各抽檢數據表明該方法對控制混凝土體形偏差控制十分有效。