液压行走钢栈桥在引水隧洞底板浇筑中的应用.pdf

工程施工 2 0 1 5 年第 7 期 【 文章编号] 1 0 0 2 --0 6 2 4 2 0 1 5 0 7 --0 0 0 9 --0 2 电 液压行走钢栈桥在引水隧洞底板浇筑中的 应用 李 琳 t ， 杨晨光 2 1 ． g J l [ 美姑河水电开发有限公司， 四川成都 6 1 1 1 3 0 ； 2 ． 中国电建成都勘测设计研究院有限公司 ， 四川 成都 6 1 0 0 7 2 【 摘 要】 引水隧洞开挖与底板混凝土浇筑平行作业时， 施工干扰较大。为减 少施工干扰， 在莱 水电站工程引水隧洞施工中采用了液压行走钢栈桥洗筑混凝土底板，有效减少了对开挖进度 的影响 ， 进而缩短了施工工期。 【 关键词】 液压行走钢栈桥 ； 引水隧洞； 开挖 ； 底板混凝土浇筑 【 中图分类号】 U 4 5 9 ． 3 【 文献标识码】 B 1 工程概 况 某水 电站由首部枢纽、 引水系统、 厂房枢纽组 成。引水隧洞断面为城 门洞形 ，开挖断面尺寸 5 ．9 ～ 6 ． 8 m 5 ． 9 5 6 ．8 m 宽口高 ； Ⅱ， Ⅲ类图 岩洞段采用锚喷支护 ， Ⅳ， V类围岩洞段采用钢筋 混凝土衬砌。Ⅱ类围岩底宽 5 ． 7 m， 上部圆弧半径 2 ． 8 5 m， 洞高 5 ． 6 5 m， 边、 顶拱采用素喷混凝土支 护，喷厚 1 0 c m，底板采用素混凝土衬砌 ，厚 2 O c ln ； I ll 类围岩底宽 5 ． 6 m， 上部圆弧半径 2 ． 8 m， 洞 高 5 ．6 m， 边、 顶拱采用挂网锚喷混凝土支护， 喷厚 1 5 c m， 底板采用素混凝土衬砌 ， 厚 2 0 c m； 1 V 类围 岩断面为底宽 5 ． 6 m，上部圆弧半径 2 ． 8 m，洞高 5 ． 6 1“／ 1 ， 采用 5 0 c m厚钢筋混凝土衬砌 ； V类围岩 断面为底宽 5 ． 6 m， 上部圆弧半径 2 ． 8 11 “1． ， 洞高 5 ． 6 m， 采用 6 O c m厚钢筋混凝土衬砌 ； 1V， V类围岩 段并进行顶拱回填灌浆及周边固结灌浆。 2 引水隧洞施工总体方案 引水隧洞单工作面掘进最大深度约为 5 k m。 由于引水隧洞岩性为片岩 ， 遇水后易软化， 围岩条 件差， 临时支护工序耗时较长。同时， 岩性中云母 含量较高 ， 爆破效果差， 隧洞开挖进展缓慢。关键 线路工期滞后 ， 需及时进行混凝土衬砌， 否则会延 误工期。 2 ． 1加快隧洞施工的措施 根据项目实施情况及总体目标要求， 位于关键 线路上的引水隧洞需要采取加快进度的措施如下 1 加快洞挖施工 ， 减少各工序之间的衔接时 间， 提高 出渣效率。但洞挖工程的钻孔、 装药、 爆 破、 通风散烟、 出渣、 临时支护等工序只宜进行顺 序作业， 各工序问的衔接时间压缩有限 ， 为实现总 体 目标难以起到关键作用。 2 采取洞挖与混凝土浇筑平行作业施工， 有利 于减少对洞挖作业的干扰，同时为缩短工期起到 关 键作 用。 2 ． 2 施工方案的选择 洞挖与混凝土浇筑平行作业施工方案主要进 行 了底板浇筑与洞挖和边顶拱浇筑与洞挖两种平 行作业方案的比较。 底板采用垫渣进行保护， 但仍 然出现了受出渣车辆碾压造成平整度差，凹凸不 平。 采用钢模台车进行边顶浇筑时， 一方面底板凹 凸不平使钢模台车难以就位 ； 另一方面 ， 钢模台车 在虚渣上就位后， 由于钢轨铺设虚渣上 ， 易造成钢 模台车的浇筑过程中发生变形和浇筑质量差等问 题。 采用液压行走钢栈桥跨过混凝土底板浇筑段， 可方便运输车辆可通过钢栈桥行走，在栈桥的下 方预留足够空间进行混凝土浇筑。 通过分析论证 ， 适宜应用于底板浇筑与洞挖平行作业 ，以加快施 工进度。 为重点解决底板钢筋绑扎、 立模、 浇筑时期隧 洞掌子面开挖的交通问题，采用架设栈桥方式解 决开挖交通难题，即在需浇筑底板混凝土的部位 9 。 工程施工 东北水利水电 2 0 1 5 年第 7 期 预先架设栈桥， 栈桥下方进行底板的钢筋绑扎、 立 模、 混凝土浇筑 ， 栈桥上部作为隧洞开挖出渣交通 通道。 2 ．3 施工方案 为减少洞挖与底板混凝土浇筑平行作业的施 工干扰， 以洞挖施工的循环作业为基础， 底板浇筑 工序安排与洞挖作业循环相适应 ，合理的安排底 板浇筑各工序与洞挖工序之间的衔接。具体作业 循环 ， 见图 1 。 田 1 施 工循环 3 液压行走钢栈桥 液压行走钢栈桥设计考虑的主要因素 1 施工设备 栈桥上方行走的主要是载重汽 车和装载机， 最大轮外边距 2 ．8 r n 。根据行走机械 的轮外边距 ， 并保证栈桥下方的作业空间， 采用了 两幅栈桥面各宽 1 ． 1 IT I ， 中间净空 O ．8 m。 2 浇筑段长度 跨度过大， 栈桥 自重较大 ， 转 运安装困难 ； 跨度过小， 浇筑段长度小， 对加快工 期作用较小。考虑到栈桥结构和混凝土浇筑段长 度， 按 1 2 m 分仓设计栈桥长度。 3 栈桥高度 考虑下方混凝土衬砌厚度 0 ．2 o ．6 m， 考虑绑扎钢筋的空间， 栈桥架设高度为 0 ． 8 m。 钢栈桥长 3 0 ．7 n l ， 宽 3 ． 7 m， 在两端设置引桥。 为防止桥面车辆发生偏移侧滑， 在桥面焊接钢筋， 加大摩擦力。 钢栈桥采用液压控制， 具备自动调整功能。钢 栈桥配有行走电控小车， 通过操作人员操控， 可自 行行走就位。为方便清基、 钢筋绑扎、 混凝土收面 等旋工，液压装置可调节栈桥高度 ，最大高度为 1 ． 5 m。具体结构 ， 见 图 2 。 图2 栈桥纵剖面结构图 单位 c m 4 混凝土浇筑方法 升起_ 液压行走钢栈桥后退_ 机械粗清- 测量放 线_ 液压行走钢栈桥前进就位- 斜坡段下降并支 撑_ 人工精清_ 验收- 浇筑_ 养护。 机械粗清采用 1 ．0 m e 反铲挖掘机向把渣料翻 至， 在钢栈桥就位后， 再采用1 5 t 自卸汽车运渣场。 人工精清采 用风镐对局部凸起部分 进行破 碎 ， 达到设计要求。 边墙与底板交界处采用风钻破 碎。 渣料清理完成后， 对建基面进行清扫和高压水 冲洗。建基面验收合格后， 进行混凝土浇筑。 混凝土浇筑采用6 me 混凝土搅拌车运至工作 面 ， H B 一 6 0 型混凝土泵送入仓， 插入式振捣器振捣 密实。 ‘ 底板混凝土浇筑每循环计划进尺 1 2 m，清基 及混凝土浇筑基本在 1 d时间内完成 ， 3 d底板混 凝土可达到 7 0 ％ 强度， 再移动钢栈桥。每月单台钢 栈桥可同步浇筑底板 7 个循环， 月进尺 8 4 ltn 。 5 施工保证措施 1 施工供风、 供水 管线在栈桥移位前 ， 将其 改造悬挂于距离底板浇筑约 1 ． 5 m 的高度 ，以减 小 对边墙钢筋绑扎质量的影响。 2 施工排水 在浇筑段的上游侧布置 围堰并 设置集水坑 ，采用水泵抽排，跨过浇筑段及养护 段 ， 排至支洞排水沟内。 3 通风管线 通风管由于悬挂于栈桥正上方 ， 在出渣车辆通过栈桥时，极易将通风管损坏。因 此， 将通风管线移至洞壁上悬挂。 4 底板养护及保护 底板浇筑完成后， 采用洒 水养护， 养护至 3 d ， 达到 7 5 ％的设计强度后， 再移 动钢栈桥。在已浇筑的混凝土铺设 5 m lT l 厚的钢 板进行保护。为避免履带式机械行走对底板的破 坏 ， 在行走轨迹上铺设厚麻袋进行保护。 6 结语 通过合理安排， 采用液压行走钢栈桥底板浇筑 减小了底板浇筑对洞挖作业的干扰， 隧洞施工直线 工期缩短了约 6个月， 同时， 底板浇筑完成后， 改菩 了洞内的交通条件， 提高了洞挖循环效率。 混凝土浇筑程序为液压行走钢栈桥斜坡段【 收 稿日 期 】 o 一 。 卜0 3 1 O