针梁式台车在混凝土衬砌中的应用

针梁式台车在混凝土衬砌中的应用

李清泰

(中铁十四局集团第一工程有限公司        山东日照  276826)

摘 要 开建桥水电站引水隧洞设计为圆形断面, 衬砌混凝土施工有其特殊性。叙述了针梁式台车在开建桥水电站引水隧洞中的应用, 阐述了针梁式台车的构造、工作原理、衬砌施工方法以及适用性等, 并与组合钢模板施工做了比较, 为类似隧洞衬砌施工提供了的参考借鉴。

关键词 混凝土衬砌 针梁式台车 安装调试

走架安装在门架内针梁的上下方, 因此针梁可在行走架的滚轮上移动。液压系统由 3个顶模油缸、6个侧模油缸、4个竖向油缸、2个水平油缸和泵站组成, 台车立模、拆模、定位找正工序都是靠液压油缸的伸缩来完成; 电气系统采用 380 V 三相四线制供电, 主要对液压系统油泵电机的开关和卷扬机电机的正、反运转进行控制。

2. 2 台车的工作原理

2. 2. 1 钢模工作

拆模、立模靠 3组油缸完成。在顶模和边模的对应的位置上安装螺旋千斤顶, 油缸伸出, 钢模定位后, 旋紧螺旋千斤顶以保证衬砌尺寸的准确性。立模顺序为: 底模→左边模→右边模→顶模; 脱模顺序为: 顶模→右边模→左边模→底模。

2. 2. 2 台车定位

安装在底座上的竖向油缸可使台车上、下移动进行纵向调整; 水平油缸左右平移可使台车进行横向调整。

2. 2. 3 台车行走

安装在针梁上的卷扬机用 2根钢丝绳, 分别饶过针梁端部和梁框上滑轮, 固定在针梁两端, 针梁和模板互为支点相对运动使台车前进。脱模前, 收缩底座竖向油缸, 悬吊底座, 针梁轨道落在底模行走轮上, 开动卷扬机使针梁向前移动, 到位后落下底座,进行脱模后, 开动卷扬机反向运动, 钢模向前移动。

2. 2. 4 台车稳定

解决纵向稳定问题, 下有底座竖向油缸支撑, 上有抗浮千斤顶固定, 使针梁和钢模紧密地结合在一起, 增加了整个台车的稳定性, 横向稳定装置是两对可定位的伸缩千斤顶, 安装在前后抗浮架上, 当台车调整后, 旋紧千斤顶, 支撑针梁, 保证台车横向稳定。

3 台车的洞内安装及调试

由于受洞内空间的限制, 台车洞内安装无法直接使用吊车, 只能采用洞顶打锚杆挂设手拉葫芦吊装的方法进行。

(       1) 选择长 30 m 并且围岩较好 (考虑锚杆支承

力       ) 安装场地, 对隧底或洞顶 130 范围进行扩挖,扩挖深度 0. 8~ 1. 0 m, 并对隧底进行清底处理。

(       2) 根据钢模的直径、纵向长度和单片针粱的

宽度、长度, 分别在模板安装范围 ( 该台车为 12 m ) 顶部和大于单片针梁长度顶部安装范围 (该台车为 7. 5 m ) 打入承重锚杆, 其中模板顶部为 3排, 针梁顶部为 2排, 单根锚杆承重不小于最重单块构件重量的 2倍。

( 3) 隧底整平后, 浇筑厚 10~ 15 cm 混凝土垫层找平, 在上面铺设轨道 ( 一般用 P43钢轨 )。

( 4)准备好安装所需的洞外吊装设备、运输车辆以及其他辅助工具等。

3. 1. 2 安装工序

( 1)台车洞内安装的原则为: 总体由内向外分层、先构件后设备, 单节由下向上。安装顺序为底模→底模拖架→针梁→梁框→边模→顶模→卷扬系统→液压系统。

( 2)注意事项底模就位后要进行调整, 使每组模板间缝隙、错

台调整到规范允许的范围内, 并用螺栓连接牢固; 针梁安装时必须使螺栓连接牢固, 必须用 8. 8级高强螺栓, 同时要保证针梁上的轨道平直; 卷扬系统安装完成后, 先调试要求针梁、模板牵引自如, 无卡滞现象; 液压系统安装完成后, 调试要求油缸伸缩自如,油缸及各连接处无渗、漏油现象。

3. 2 调试

调试前先保证设备润滑良好, 液压油箱加满油。现场调试主要做合模、脱模及钢模的行走。调试过程中要检查系统工作是否正常、模板轮廓尺寸是否符合规范、各连接是否牢固等。调试完毕后要对台车的轴线进行校核。

4 混凝土衬砌

4. 1 主要施工方法

台车施工洞身衬砌按照 纵向分节、环向整体、分段流水 的原则进行浇筑施工, 纵向分节长度 12 m, 2节组成一段进行流水作业。第一段清底施工和钢模绑扎, 第二段浇筑混凝土, 依次循环。钢筋绑扎利用针梁作为平台, 用 150和 50 钢管拼装

简易钢筋台车进行作业。混凝土采用 H ZS40 型自动计量拌和站拌和, 3 m3 或 6 m3 ( 根据洞径选择 ) 混

凝土罐车运输, H BT60 型输送泵入仓, 纵向由内向外, 垂直自下而上对称水平分层浇筑; 顶拱利用顶部模板 4个浇筑窗依次后退浇筑, 顶拱混凝土以 冲天炮 方式入仓; 顶拱采用 2. 2 kW 附着式振动器振

5 全断面针粱式台车和组合模板的比较

开建桥水电站引水隧洞衬砌施工为加快施工进度, 分别在 4个支洞的上、下游采用了针粱式钢模台

6. 1 优点

开建桥水电站引水隧洞施工的实际效果表明,全断面针梁式衬砌台车作为水电站圆形引水隧洞施工的专用设备, 与其他施工工艺相比有比较明显的

104        铁道建筑技术  RA ILWAY CONSTRUCT ION TECHNOLOGY 2007(增 )

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设备采用连续式注浆泵, 同一管道压浆连续进行, 一次完成。压浆过程中管道真空度稳定在 - 0. 06 ~ - 0. 10 M Pa, 浆体注满管道后, 必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时, 才可封闭保压, 在 0. 50 ~

0. 60 MPa下持压 2 m in, 压浆最大压力不超过 0. 60 M Pa。

③封锚施工

封锚采用 C50无收缩混凝土, 抗压强度不低于设计要求。浇筑封锚混凝土前, 先将锚垫板及锚环表面的灰浆清除干净, 并对锚环、锚垫板进行防水处理。为了保证与梁体混凝土接合良好, 将锚穴混凝土表面凿毛, 并安装钢筋网片。封锚混凝土浇筑完成后, 在锚穴外部涂防水涂料。

4 预制箱梁质量控制

后张法预应力箱梁质量控制点: 原材料、大体积混凝土浇筑和养护、预应力的质量控制、梁体外形尺寸控制、梁体静载试验。

( 1) 原材料

进场材料应具有制造厂家合格证说明书或检验报告单, 且必须按规定复验合格后方可使用。

( 2) 大体积混凝土浇筑及养护采用薄层连续浇筑以加快散热, 控制混凝土浇

筑速度, 保证混凝土硬化前后密实均匀。采用自动温控系统控制养护温度, 实施多点控制, 严格控制混凝土升、降温速度及梁体内外温差。梁体在自然养护期间, 外露表面应及时喷洒养护剂及洒水养护, 防止混凝土表面产生收缩裂纹。在箱梁达到要求强度后, 及时进行预张拉工序, 防止混凝土出现早期开裂。

( 3)预应力的质量控制严格控制张拉时混凝土强度、弹性模量和龄期。

在终张拉前进行孔道摩阻的测试, 根据实测孔道摩阻, 由设计单位调整张拉值。坚持 以应力控制为主, 伸长量作为校核 的双控标准。张拉作业时应保证千斤顶、锚具和预留孔道中线同心, 张拉时严禁滑断丝。

( 4)梁体外形尺寸控制混凝土浇筑前应对模板安装及加固进行严格检

查, 还应对箱梁拆模、初张拉、终张拉、入库等重要环节进行梁长、梁跨、上拱度进行追踪测量, 运用数理统计方法, 找出梁长、梁跨、上拱度等关键点的发展规律, 及调整底模的反拱和预留压缩量。

参考文献

1       余量. 秦沈客运专线预制 24 m 单线箱梁施工技术. 铁道建筑技术, 2002( 6)