臺車創(chuàng)新技術(shù)在南水北調(diào)黃河灘地埋管工程施工中的應(yīng)用（水利）
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臺車創(chuàng)新技術(shù)在南水北調(diào)黃河灘地埋管工程施工中的應(yīng)用（水利）
謝遠(yuǎn)慶 付 茜 陳曉輝
（水利部海河水利委員會，天津 300170）
【摘 要】 南水北調(diào)東線黃河灘地埋管工程管涵內(nèi)徑達(dá)7.5m，是極為少見的大直徑混凝土管涵。本文介紹了一種專門用以拖帶大直徑內(nèi)模臺車裝置的設(shè)計制作及施工方法，該裝置由自行懸吊式臺車配合自行襯砌式內(nèi)模臺車組成，該方法在南水北調(diào)工程施工中減少了內(nèi)模安拆工作量，加快了施工進(jìn)度，有效地提高了施工效率一
【關(guān)鍵詞】 自行；內(nèi)模；臺車；懸吊式；襯砌式
中圖分類號：TV53 +9 文章編號：1005-4774( 2016)05-0001-03
現(xiàn)澆混凝土管涵、箱涵在引水工程中的應(yīng)用極為普遍，但普通混凝土管涵、箱涵的內(nèi)徑多在4m以內(nèi)，超過7m的極為少見。通過內(nèi)模臺車制作的技術(shù)創(chuàng)新，加快施工進(jìn)度，是提高大直徑混凝土管涵施工效率的關(guān)鍵。
1工程概況
穿黃河工程是南水北調(diào)東線工程從東平湖至黃河以北輸水干渠的輸水工程，是南水北調(diào)東線的控制性項目。南水北調(diào)一期穿黃河灘地埋管工程，是北區(qū)工程的一段，管道為現(xiàn)澆混凝土管涵，按100m3／s設(shè)計，為有壓內(nèi)圓外城門洞形斷面，內(nèi)徑7. 5m，管壁厚0. 95m，總長1600m，每個施工段長9.98m，鋼筋15. 4t，混凝土347m3，共計160段。埋管采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底部鋪設(shè)素混凝土墊層�；炷凉芎瓟嗝嫒鐖D1所示。
2新型臺車設(shè)計
南水北調(diào)一期穿黃河工程北區(qū)灘地埋管工程合同工期為兩年，但每年6-9月的黃河夏汛和當(dāng)年12月一次年2月的黃河凌汛禁止施工，兩年的施工工期中實際有效工期不足10個月，工期極為緊張。
采用傳統(tǒng)的全斷面針梁式內(nèi)模臺車只能投入一臺且必須從一端開始向另一端順序施工，不能多個施工段同時施工，不能實現(xiàn)流水作業(yè)，每個施工段投入的人員和設(shè)備也較多。經(jīng)過反復(fù)測算，采用全斷面針梁式內(nèi)模臺車不能滿足工期要求。
施工設(shè)計圖將整個混凝土管涵按設(shè)計施工縫分為上下兩部分，分別是下部仰拱段和上部反弧段。先施工下部仰拱段，再施工上部反弧段�？v向每9. 98m為一施工段。因此，按上下兩段分別設(shè)計臺車的形式，可分別拖帶上下兩部分內(nèi)模板。
施工單位根據(jù)工程實際，開展技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)計了1臺懸吊式仰拱段內(nèi)模臺車配合3臺襯砌式反弧段內(nèi)模臺車承擔(dān)該工程施工任務(wù)。
2.1 仰拱段內(nèi)模臺車設(shè)計
管涵下部仰拱段內(nèi)模臺車設(shè)計為懸吊式（見圖2和圖3），臺車長9. 98m。仰拱段內(nèi)模臺車拖帶仰拱段內(nèi)模，臺車與仰拱段鋼內(nèi)模之間采用螺旋式千斤頂連接為一個整體。通過螺旋式千斤頂上下調(diào)整鋼內(nèi)模位置以實現(xiàn)模板就位和脫模。通過懸吊式臺車和仰拱鋼內(nèi)�？傊亟Y(jié)合上拉下壓的方法平衡混凝土澆筑時產(chǎn)生的上浮力，以免混凝土澆筑時鋼模上浮。懸吊式臺車行走在構(gòu)件外端鋪設(shè)的軌道上，行走方式為自行式而非傳統(tǒng)的卷揚(yáng)機(jī)牽引式，臺車首端兩個支撐輪設(shè)計為驅(qū)動輪，由電動機(jī)提供動力，通過一對蝸輪副實現(xiàn)減速運動，蝸輪副工作平穩(wěn)且具有自鎖功能。
2.2反弧段內(nèi)模臺車設(shè)計
管涵上部仰拱段內(nèi)模臺車設(shè)計為襯砌式（見圖4和圖5），臺車長9. 98m。采用襯砌式臺車拖帶上部反弧段內(nèi)模。臺車底部設(shè)液壓式千斤頂作為升降裝置以調(diào)整頂模板在50~ 80mm高度范圍變化。左右兩側(cè)設(shè)螺旋式千斤頂以調(diào)整側(cè)模內(nèi)外收縮，如此實現(xiàn)模板就位和脫模。襯砌式臺車在已澆筑完成的仰拱段混凝土上鋪設(shè)的軌道上行走，行走方式與前面懸吊式臺車設(shè)計相同，為自行式。
襯砌式反弧段內(nèi)模臺車行走于已澆筑完畢的下部仰拱段混凝土上，但必須為其設(shè)計專門的軌道支架。軌道支架按照750mm的間距安裝，內(nèi)軌道直接放置在軌道支架上，用壓板固定。軌道支架如圖6所示。
3模板體系設(shè)計
內(nèi)模板的選用以定型全鋼大模板為主，外模板使用組合鋼模板，以P6015鋼模板為主，適當(dāng)配以相應(yīng)小模板進(jìn)行配模。以
48mm×3mm鋼管作支撐材料。利用海綿條對模板拼縫進(jìn)行密閉處理，以保證拼縫嚴(yán)密，防止漏漿跑漿現(xiàn)象。
內(nèi)模具體設(shè)計值為面板厚6mm，主肋雙16號槽鋼，次肋8號槽鋼。
內(nèi)模板板面穿墻孔位置根據(jù)外模板的位置，在現(xiàn)場安裝完畢后再進(jìn)行開孔施工，確保內(nèi)外穿墻孔垂直，避免由于孔位不垂直造成穿墻構(gòu)件斷裂而發(fā)生跑�；蚰０逄鹿�。
外模板采用小模板焊接成大塊模板。具體設(shè)計值為板面厚4mm，邊框厚5mm，邊框高51mm，橫肋鋼板厚5mm。穿墻孔設(shè)計在邊框上，配置尺寸為1240mm+(1500mm×5) +1240mm。模板長1500mm時，背肋間距為375mm+750mm+ 375mm;模板長1240mm時，背肋間距為375mm +490mm +375mm。
端頭模板為106系列模板體系，具有固定止水帶的作用。具體設(shè)計值為：板面厚6mm，邊框為10×100mm鋼帶，縱橫肋為8×100mm鋼帶。
內(nèi)模板（分仰拱段和反弧段）與臺車（分仰拱段和反弧段）連接為整體一起移動的設(shè)計，降低了施工成本，大大提升了模板安裝效率。
4工藝流程
5施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)
5．1 確保仰拱段內(nèi)模臺車抗浮能力
懸吊式仰拱段內(nèi)模臺車的抗浮能力計算十分重要，太輕不能平衡混凝土澆筑形成的上浮力，易造成內(nèi)徑縮��；太重則增加成本和工作難度。
經(jīng)施工過程中的驗算，懸吊式仰拱段臺車及內(nèi)模的重量不能平衡混凝土澆筑時產(chǎn)生的上浮力。為防止仰拱段內(nèi)模上浮，采用了上壓下拉的方法，即在懸吊式內(nèi)模臺車上搭設(shè)操作平臺以壓載砂石料等重物，下部在墊層中預(yù)埋16mm@ 1200~1500mm的高強(qiáng)螺桿與
內(nèi)模連接。
5.2正確操作確保內(nèi)模板脫模
5.2.1 下部仰拱段內(nèi)模板脫模
當(dāng)混凝土強(qiáng)度已達(dá)到可拆除模板時，應(yīng)先拆除外部支撐和拉桿。在確認(rèn)沒有支撐后，仰拱內(nèi)模通過收縮螺旋千斤頂直接向上收回。
5.2.2上部反弧段內(nèi)模板脫模
反弧段內(nèi)模應(yīng)先通過收縮兩側(cè)的螺旋式千斤頂收回兩側(cè)的側(cè)內(nèi)模，再通過收縮底部的液壓千斤頂收回頂內(nèi)模，動作次序不能更改。模板收回阻力過大時應(yīng)停止動作，檢查阻力來
源，待排除故障后，再進(jìn)行正常收回工作。
5.3確保臺車檢查符合要求
內(nèi)模收回后，清除現(xiàn)場所有障礙物，確保軌道穩(wěn)固后緩慢啟動電機(jī)帶動臺車運動到下一個工作面。
6綜 述
施工單位依據(jù)南水北調(diào)一期穿黃河工程北區(qū)灘地埋管工程實際情況，創(chuàng)新設(shè)計了1臺懸吊式仰拱段內(nèi)模臺車配合3臺襯砌式反弧段內(nèi)模臺車承擔(dān)施工任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期效果，取得了良好效益。
a．通過3個上部反弧段臺車實現(xiàn)了多個施工段同時作業(yè)和流水作業(yè)，與傳統(tǒng)的全斷面針梁式內(nèi)模臺車的施工方法相比，大大減少了窩工時間，加快了施工進(jìn)度，節(jié)省了投資。
b．上下內(nèi)模均由臺車拖帶，臺車與內(nèi)模形成完整的一個整體，且臺車行走方式為自行式而非卷揚(yáng)機(jī)牽引式，減少了內(nèi)模安拆工作量和使用的勞動力，節(jié)省了施工現(xiàn)場大量零星材料的堆放場地，減少了廢棄物的產(chǎn)生，大大提升了整體施工效率。
