隧洞全圆针梁式钢模台车安装与拆卸

□葛慧聪(中国水利水电第十一工程局有限公司)



隧洞全圆针梁式钢模台车安装与拆卸

□葛慧聪(中国水利水电第十一工程局有限公司)

摘要：贵州引子渡引水发电隧洞采取了全圆全断面针梁式钢模台车混凝土衬砌施工。该钢模台车具有全断面一次成型、每仓施工周期短、混凝土衬砌表面质量高、每立方米混凝土施工综合成本低的特点，是隧洞混凝土衬砌施工值得推广的施工设备。文章从钢模台车支撑结构、模板系统、液压操作系统及液压牵引系统等方面,较为详细的介绍了该钢模台车洞内安装与拆卸的步骤及方法。关键词：隧洞；钢模台车；安装；拆卸

1　工程概况

引子渡引水发电洞位于大坝右岸EL1029.90。平洞长884 m,纵坡比i=9.73‰，断面为全圆,混凝土衬砌直径D=10.50 m。主要工程量为：石方洞挖10.47万m3,钢筋制安1181.80 t,混凝土衬砌2.77万m3。

2　钢模台车洞内安装

2.1安装前的准备工作

指定安装位置的混凝土垫层应平整。安装位置设置天锚。锚杆采用Φ25罗纹钢,长度4.50 m,入岩4.20 m。Φ25圆钢冷弯成圆环吊钩,直段与天锚双面焊接,焊长≥20cm。为保险起见,用Φ20圆钢两端弯起与天锚焊接成网状。8 t汽吊配合载重汽车按安装顺序运至指定安装位置。

2.2安装工艺流程

①底模→②针梁、针梁框及前后支座→③上部台架→④抗浮平台及其液压系统安装→⑤顶模及边模→⑥台车交通设施→⑦钢模整体联接加固。

2.3安装步骤及方法

2.3.1底模安装

2.3.1.1底模支架制作

因受洞内空间限制,底模支架尽可能做低。在安装位置两端找出洞轴线上两点挂线,准备工字钢I20两根,长均为12 m。根据I20和R=525cm,按图示关系计算L=124.60cm,以洞轴线为基准线,以L为间距向其两侧挂水平平行线,将I20置于两侧平行线外侧,并等间距1 m设地锚,调整I20平行和水平后与地锚焊接。

2.3.1.2底模安装

将底模按安装顺序编号,后底模左右单元放置在工字梁支架后端,以螺栓联接,联接缝应与洞轴线重合（联接不宜过紧,为整体调整和模板缝错台调平留有余地）。以此类推,每吊装和联接一组左右单元底模就与其相邻底模纵向联接。最后,调整底模前后端错位及模板缝错台,紧固所有螺栓。

2.3.1.3底模各梁安装

依次吊装底纵梁、边纵梁,再依次吊装横梁（天锚挂导链配合8t汽吊）及其联系梁。由于钢模在自由状态时弹性解除,底模圆弧张角扩大,因此,在吊装横梁时用导链和钢丝绳拉紧两侧边纵梁,缩小圆弧张角,使两边纵梁内侧跨距大于横梁长度1～2 cm,然后螺栓联接,拉紧导链消除间隙,再紧螺栓。将短立柱与底纵梁螺接；逐渐松开导链,使短立柱与横梁间隙约1cm,再螺栓联接。完全松开导链，人工安装横梁间的联系梁。最后,紧固短立柱上下螺栓。

2.3.2针梁、针梁框及前后支座安装

在底模前后端横梁上安装4个拖轮,分别吊起针梁下玄杆（上下玄杆均贴焊导轨）放在各自纵向两个拖轮上,从两玄杆前后端螺栓孔校正对角线。地面上组装各针梁∏形方框,从下玄杆后端依次吊装∏形方框与底模横梁连接（天锚导链与汽吊配合）、上玄杆、悬臂梁、联系梁、上横梁,人工安装针梁导向轮、上拖轮、针梁十字交叉拉杆及针梁框十字交叉拉杆。分别用天锚导链吊起前后支座与针梁前后端联接,用枕木垫实支座后松开导链。在安装过程中,针梁上下面和悬臂梁应适时铺设马道板平台,以便于安装和保障安全。

2.3.3上部台架安装

在前后端针梁框横梁上吊装顶模顶升油缸,顶升油缸活塞上吊装台架纵梁（汽吊与天锚导链配合）,再将台架横梁吊装在纵梁下表面。纵梁上横铺马道板,将上部台架短梁柱全部吊运至马道板上,进行人工安装。

2.3.4抗浮平台及其液压系统安装

2.3.4.1抗浮平台安装

地面组装平台底座,吊运平台底座,使其滚轮坐在针梁上玄杆轨道上,将平台底座推向针梁框横梁,轴孔穿轴连接二者。吊运其它构件至平台上,进行人工安装。

2.3.4.2针梁液压操纵系统安装

地面上，将液压设备安装在针梁操纵平台上,整体吊装在针梁前端面。人工压缩针梁顶升油腔至尽头,使其容积为零。液压系统油路联接后,接通动力电源,操纵换向阀使通向顶升油腔的油路泵油,待含杂质的油溢尽时再关闭换向阀。将油路油口与顶升油腔油口联接，操纵换向阀使顶升油腔充满油、压缩油腔容积为零。压缩油腔及油路充油、安装步骤同顶升油腔。针梁平移油缸油路及油腔充油、安装步骤同顶升油缸。

2.3.4.3液压牵引系统安装

使液压马达进（出）口油路为开口端,操纵换向阀使开口端溢油,溢出净油后接通液压马达进（出）口。在抗浮平台、针梁、针梁框前后端横梁上安装牵引滑轮,将牵引绳一端用卡扣固定在前端针梁框横梁耳环上,按牵引关系逐个缠绕牵引滑轮和液压马达卷扬机,最后用卡扣将牵引绳末端固定在后端针梁框横梁耳环上。牵引绳缠绕时应使首尾端放松约3～5 m,留有一定的缓冲时间,避免紧张操作出现事故。

2.3.5顶模与边模安装

安装顺序为先顶模后边模,均从后端依次向前安装。

2.3.5.1顶模安装

将平板附着式振捣器沿纵向呈梅花型1.70 m×2.50 m布置,安装在顶模背面。拆除针梁前端的枕木,操纵针梁后退至尽头,垫实前后支座,操纵顶升油缸顶升,当底模离开工字钢支架5～10cm时,安装前后支座防倒千斤,然后操纵针梁框后退至尽头，腾出安装空间。汽吊分别吊运后顶模左右单元块至安装位置，天锚导链接替汽吊将后顶模提升到安装高度以上。汽吊退回原处,针梁框前移至顶模安装位置,天锚导链将后顶模安装在上部台架长短立柱上,螺栓联接顶模左右单元块,用钢丝绳和导链调整顶模弦长及弦高。如法炮制,依次安装其它单元顶模,各单元顶模间用螺栓联接,调整其合缝≤1mm、错台≤1mm,最后紧固全部螺栓。

2.3.5.2边模安装

针梁后退至尽头,腾出安装空间。汽吊将后边模吊运至安装方位下,天锚导链接替汽吊将边模提升到安装高度以上。汽吊退回原处,针梁框前移至后边模安装位置,对齐边顶模铰接孔垂直位置,一导链挂在顶模上,吊住边模中下部位,与天锚导链配合调正铰接孔,安装铰轴并插开口销。如法炮制,依次安装其它单元边模,各单元边模间用螺栓联接,调整其合缝≤1mm、错台≤1mm,最后紧固全部螺栓。

2.3.5.3边顶拱液压操纵系统安装

同针梁液压操纵系统。

2.3.6台车交通设施安装

自制并安装各层交通梯,马道板铺设各层工作平台和走道。交通问题解决了,不但安全有保障,而且提高了物流速度,便于各项安装工作全面展开,也为混凝土衬砌施工带来便利。

照明和动力等控制线路配电柜安装，边模支撑千斤顶及限位千斤顶、底模纵梁前后端抗浮千斤顶安装。为防止发生共振,顶模附着式平板振捣器应实行单机控制。

2.3.7钢模整体连接加固

紧固所有钢模连接缝处螺栓,焊死螺母；环向筋板、纵向筋板和钢模表面连接缝全部间断焊接,钢模外表面连接缝用砂轮机磨平。

3　钢模台车调压井下拆卸

3.1拆卸工艺流程

①边模→②顶模→③液压系统与抗浮平台→④上部台架→⑤前后支座、针梁框及针梁→⑥底模。

3.2拆卸步骤及方法

3.2.1边模拆卸

边模处在脱模状态,割枪割开中心单元边模连接缝及螺栓。锁定后4个单元边模油缸节流阀,操纵换向阀撑开前4个单元边模,在其两端环向筋板上方焊接吊耳,钢丝绳穿扣吊耳起吊,待钢丝绳承重后停吊,拆卸铰轴,拆除脱模油缸、悬臂梁,然后从调压井吊出。

3.2.2顶模拆卸

用割枪割开顶模全部连接螺栓，吊绳吊住单元构件的两端绞孔。拆除与长短立柱连接螺栓,然后从调压井吊出。

3.2.3液压系统与抗浮平台拆卸

液压操作平台拆除→拆除牵引系统钢丝绳和液压系统油路,吊绳吊住操作平台四角,拆除与针梁框上横梁连接螺栓,整体吊出。抗浮平台拆除同上。

3.2.4上部台架拆卸

拆除长短立柱、短横梁后吊出。用绳索系着针梁框上横梁两端,并缠绕在纵梁上,拆除与纵梁连接螺栓后,慢松绳索暂放在针梁上。吊绳吊住纵梁两端,拆除其连接后吊出调压井。同样吊出针梁框上横梁。

3.2.5针梁框和针梁及前后支座拆卸

拆除针梁框间的连接梁及与底纵梁的连接螺栓,逐个将针梁框吊出；吊绳吊住针梁四角并预紧,拆除针梁与前后支座连接螺栓,分别整体吊出。

3.2.6底模拆卸

吊绳吊住底纵梁（或边纵梁）两端,拆除其连接后吊出；用割枪将连接底模螺栓割除后分别吊出。

4　结论

钢模台车洞内安装：初始仓号定位准确，但空间狭小，工作难度大，须轻型吊车配合天锚倒链、千斤顶才能安装。

钢模台车洞内拆卸：全部采用螺栓连接，构件免受切割损坏，可重复使用或回收改造利用。

钢模台车安装与拆卸的方法及步骤是从实际操作中总结出来的,若能对其他类型钢模台车安装与拆卸产生抛砖引玉的借鉴作用,将是文章阐述的宗旨。

（责任编辑：刘长垠）

收稿日期：2016-01-02

中图分类号：TV554

文献标识码：B

文章编号：1673-8853（2016）03-0062-02