针梁式底模液压台车衬砌专项施工措施

1、锦屏二级水电站C2标1、2引水隧洞工程施工合同编号：JPIIC-200707 针梁式底模液压台车衬砌专项施工措施批准:审核:编写:中铁二局·中水五局锦屏二级水电站C2标联合体经理部2008年9月25日针梁式底模液压台车衬砌专项施工措施1、编制依据雅砻江锦屏二级水电站西端1#、2#引水隧洞工程施工（C2标）招标文件。招标文件第二卷技术条款及现行有关图纸、规程、规范及验收标准。锦屏二级水电站C2标西端1#、2#引水隧洞工程混凝土衬砌施工组织设计。2、概述锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差，全长约16.67km的引水隧洞，截弯取直获得水头。电站总装机容量4800M

2、w，单机容量600Mw。工程枢纽主要由首部拦河闸、引水系统、尾部地下厂房三大部分组成，为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站。首部拦河闸坝位于雅砻江锦屏大河弯西端的猫猫滩，电站进水口位于闸址上游2.9km处的景峰大桥，地下发电厂房位于雅砻江锦屏大河弯东端的大水沟，四条引水隧洞穿过锦屏山连接闸坝与厂区枢纽。锦屏二级水电站引水系统采用4洞8机布置形式，从进水口至上游调压室的平均洞线长度约16.67km，中心距60m，洞主轴线方位角为N58W。引水隧洞立面为缓坡布置，底坡3.65，由进口底拱高程1618.00m降至高程1564.70m与上游调压室相接。引水隧洞洞群沿线上覆岩体一般埋深15002000m，

3、最大埋深约为2525m，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。引水隧洞为马蹄形断面，开挖洞径为13.0m和13.4m，混凝土衬砌段衬后洞径11.8m，围岩的衬砌形式根据洞挖揭示围岩地质情况确定，衬砌厚度4060cm。针梁式底模液压台车它适用于电站引水洞弧形底拱的施工，定位找正由底座竖向油缸和调平油缸执行。台车为自行式，安装在台车上的卷扬机使钢模和针梁作相对运动，台车便可向前运动，本台车为7.5米×7.5米针梁底模液压台车，台车衬砌一个循环的工作长度为15米。3、针梁式底模液压台车结构组成3.1 衬砌台车结构及组成台车主要由针梁总成、针梁框架总成、水平和垂直对中调整机构、底模总成、卷扬牵引

4、机构、液压操作台等组成。全台车通过操作液压系统，使模板总成等完成预定使命，达到设计要求，完成混凝土衬砌任务。行走系统由一台7.5kw卷扬机拖动模板和针梁相对运动最终达到行走的目的。针梁总成由立柱、上下纵梁，斜拉筋，上下横梁等组成框架结构，梁柱等采用H字形结构，具有结构轻、强度好、稳定性高等优点。针梁框架总成起针梁与外形模板连接的作用,由立柱、横梁、行走导轮及框架等组成，材料为25#工字钢拼焊而成，结构简单，承载能力好。模板总成是关系混凝土衬砌质量的关键部分，它由3块底模构成横断面，每块底模之间由螺栓联结在一起，每节模板做成1.5米宽、纵向由10节组成15米衬砌长度，一边外加100mm搭接模板，

5、模板之间皆由螺栓连接。施工过程中通过使用操作液压系统完成立模、拆模、衬砌混凝土的任务。液压系统由液压泵站,液压管路,液压千斤顶,液压操纵阀等组成,系统工作最大压力为16Mpa， 工作压力为14Mpa，油泵电机功率7.5kw。其它附属结构包括机械螺旋千斤顶系统、工作平台、楼梯等。3.2 衬砌台车主要技术参数理论衬砌长度(模板最大长度) L=15m；针梁最大长度 L=33.688米；成拱半径 R=10025mm；卷扬机牵引力 F=5t；油泵 CBY2010,Q=10ml/r；行走速度 3.0m/min；电 源 380V/220V；卷扬机电机 7.5Kw ； 油泵电机 7.5Kw；摆线针轮减速器 X

6、WD7-35-7.5,P=7.5kw,i=35;液压系统工作压力 Pmax =16Mpa；4、针梁式底模液压台车工作原理及操作要点4.1 衬砌台车工作原理4.1.1 工作原理利用台车上安装的两组油缸（分别是针梁前后竖向油缸、平移油缸、），完成立模、拆模工作。在底模的对应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，并减轻底模油缸载荷。脱模时，底座竖向油缸向上顶，使整个台车向上运动。底模便与混凝土脱离。4.1.2 行走原理移动台车采用相对运动的原理，先固定模板，移动针梁；再固定针梁，移动模板，台车的移动依靠卷扬机实现。在此值得注意的问题是，由于针梁全长只有33.688米，当上一循环

7、是先固定模板，在进入再下一个循环时，应先移动针梁，然后再固定针梁，之后才移动模板。如此反复循环，达到整体不断行走的目的。4.1.3 定位原理竖向油缸、平移油缸上、下、左、右运动，台车可作纵、横向调整。纵、横向稳定原理：纵向稳定由底座竖向油缸支撑与抗浮千斤顶共同完成，横向稳定装置是安装在前后抗浮架上的两对可定位的伸缩千斤顶，当台车调整后，旋紧千斤顶，支撑针梁就可以保证台车横向稳定。4.2 针梁式底模液压台车操作要点针梁台车操作比较复杂，技术要求高，故必须在厂家安装好台车并试车后，才能运输到工地进行拼装，使用中严格按照此操作规程操作，防止操作失误引起台车变形及其他机构失灵。操作前应先检查油位情况及

8、电路系统无异常情况后，在多人细心配合下方能起动操作，严防因鲁莽操作，发生重大的人身伤亡事故。操作各油缸手柄时动作要平稳加力。伸缩针梁前后端油缸时，前后、左右油缸的伸缩量要基本一致，如单边或某一端的油缸伸缩量过大，易使模板整体重量偏移，严重时导致针梁座滑下支撑底座。使用卷扬机前，应检查机电各部是否良好，确认没有问题后，才能起动。使用时要保证刹车系统良好，以保证模板移动时平稳。走模板时如出现发卡，走不动等现象，应排除后再行走，不能利用惯性的方法拉动模板。每浇完一仓混凝土后，要对整体模板所有联接螺栓进行检查紧固，防止出现螺栓松动，各机构的联接是否牢固，以保证台车的行走和衬砌的安全有效。5、针梁式底模

9、液压台车施工应用5.1 混凝土衬砌施工工艺流程施工准备测量放线钢筋加工运输岩面处理钢筋安装、预埋件安装（超前）砼拌制运输针梁台车安装就位 台车校核止水安装，立堵头模板清仓、验收取样试验砼入仓平仓、振捣限位、纠偏控制台车滑移砼表面抹光、养护图1 底拱砼衬砌针梁台车施工工艺流程图5.2 针梁式底模液压台车施工要点5.2.1 模板工程在针梁衬砌台车行走至预定的衬砌位置前，应先在支模前首先找平地面，即在针梁台车前支承底座位置，将隧洞底拱先回填一层石渣垫层找平夯实，以便安装针梁支承底座时快速、平稳。支承底座的高度，根据施工要求留有调节余量，以利针梁台车针梁竖向油缸伸缩，调整模板的高度。台车依托行走机构移

10、动至需衬砌位置后，开始按照如下步骤进行定位：启动液压泵站，操作多路换向阀，先使竖向油缸上升或下降，测量使台车底部模板的高程与隧洞需要衬砌的轮廓线重合；后使平移油缸左右伸缩，测量使台车底部模板的整个平面位置、中心线与隧洞需要衬砌的轮廓线重合。拧紧台车的针梁的锁紧机构，使针梁框架和针梁连接在一起。整个台车的外模全部对位后，锁紧台车内部的螺旋千斤顶，使整个台车行成一个牢固的整体。在针梁台车就位过程中，除操作人员严格按照程序进行操作外，采用合理测量方法辅助定位是保证模型安装质量的重要手段：立模前，在台车模板两端头标记横梁中点，并在隧洞底板上放出隧洞中心线，在中点吊垂线，通过中点落在隧洞中心线上，起到初

11、始定位的作用，同时，可以利用全站仪，对中点进行精确的测量后，得出中点与设计中线的差距，然后即可通过平移油缸调整整个台车的中线位置，使横中点与设计隧洞中线重合。根据台车与隧洞设计标高关系，利用全站仪测量台车模板横梁两端与设计流水面的高差，根据测出的高差对台车模板高度通过竖向油缸调整，使整个台车的高程位置与设计隧洞高程重合。在高程和中线调整完毕后，通过全站仪测量底拱模型衬砌面，算出模型与设计内模位置的差，通过底部模型调节油缸进行内外调整，使底拱模板衬砌断面与设计衬砌轮廓线完全重合。以上对于模板、中线与高程的调整均采用渐进法进行，特别提出的是在进行完高程调整后，应及时复核先期调整好的中线位置是否偏移

12、，如果因在高程调整过程中出现中线偏移，应及时进行重新调整，通过几次的高程和中线的反复调整后，使台车的全圆模板衬砌断面调整至设计衬砌轮廓线，偏差在规范允许范围内。在模型就位完毕后，开始安装模板两端顶岩抗浮千斤顶。然后安装台车两端堵头模板、止水带以及预埋件等。堵头模板为2cm厚木板，用压紧角钢或钢筋将之固定在模板弧板上。最后认真检查各向支撑丝杆及抗浮机构是否牢固，卡轨器锁紧钢轨，台车顶拱泵送管口与泵送管接合是否紧密后，才能进行混凝土浇筑施工。5.2.2 混凝土浇筑1）砼浇筑：在详细检查有关混凝土浇筑的准备工作后，在基岩面上浇混凝土前，先均匀铺上23cm水泥砂浆，一次铺设的砂浆面应与混凝土浇筑强度相

13、适应。开始浇筑后，控制混凝土浇筑速度，要注意两侧边墙的混凝土浇筑高度须保持一致。底部混凝土浇筑在满足混凝土入仓强度时一律采用平浇法，泵送入仓，对称均匀下料，人工平仓振捣，入仓混凝土应随浇、随平仓、随振捣，对称分层匀速上升，两侧混凝土面高差控制在50cm以内。严禁因为一侧浇筑过高而产生巨大的侧向压力，引起台车的整个变形失效。2）底拱砼施工工艺措施针梁台车底模共开35个仓门，其仓门布置见底模总成展开图。浇筑前先将仓门全部打开。底部60cm厚的混凝土分两层下料，首先从底部第一个仓口下料，控制范围为7.5米，混凝土铺料厚度达到30cm，将泵管移到另一端的第二个仓门下料，下料厚度30 cm。边下料边振捣

14、，振捣可从其它仓门插入70软轴式振捣器，仓门间距约1.5米,70振捣棒都能够振捣到,不会出现漏振。第一层料下完后，将泵管移回到第一个仓口下第二层料，厚度30 cm，下到仓门满，振捣完成后关闭仓门。同样将泵管移到另一端第二个仓门下料，料下满振捣完成后关闭底部仓门。边墙从两个下料点下料，两个下料点距两端均为3.5米，各控制7.5米的铺料长度。混凝土泵管出料口设在模板中部，采用流槽或流筒向四个下料点分料。浇筑分层和入仓顺序见浇筑分层示意图。分层是按仓门的底沿来控制的，浇筑每次浇筑到仓门的底沿，可以利用仓门振捣。振捣时特别注意振捣棒要快进慢出，控制振捣时间，保证振捣密实。这一层仓门要振捣，高一层的仓门

15、也需将振捣棒伸进去振捣，防止漏振。3）浇筑的主要参数：(1)每沿米理论面积：5.981m2。(2)一个仓15米的混凝土理论总方量为89.715m3,考虑20%的超挖,实际方量89.715×1.2=107.658 m3。(3) 第层的实际用量：1.547×15×1.2=27.846 m3(4) 第层的实际用量:： 0.996×15×1.2=17.928 m3(5) 第层的实际用量： 0.996×15×1.2=17.928 m3(6) 第层及层的实际用量 : 0.827×15×1.2=14.886 m3(7)

16、 第层及层的实际用量: 0.394×15×1.2=7.092m3底拱混凝土施工顺序（见下页图） 图2 底拱混凝土施工顺序图 4）工作缝处理：意外中断浇筑且超过初凝时间的部位均按工作缝处理。采取人工凿毛，露出粗骨料，将缝面冲洗干净，排除积水。新浇混凝土时缝面匀铺一层结合砂浆。在混凝土施工中，对预埋管路、止水和观测仪器妥善保护。5）拆模及混凝土养护5.1、拆模：在混凝土浇筑完后六小时左右提升针梁台车，提升时操作多路换向阀，操作竖向油缸，使其向上升，从而使整个台车的外模模板与衬砌混凝土分离，达到整体全部脱模的目的。脱模完成后立即进行砼的气泡、麻面等缺陷修补，对模板进行清理，涂刷脱

17、模剂，拆堵头模板。待下一仓钢筋验收合格滑移到下一个仓位。台车移动前应注意如下事项：确认台车周围无其他工作人员和障碍物。确认针梁卡紧装置已完全松开及针梁支撑千斤已拆除。确认模板油路与主油路已断开5.2、混凝土养护：在混凝土拆模后立即进行养护，采取麻布铺在混凝土的面上洒水养护，保持表面湿润，养护天数不少于14天,混凝土结构面的保护按照相关技术要求执行，避免表面造成损伤。6、浇筑仓面砼施工强度分析混凝土拌和、运输设备的配置除取决于混凝土浇筑工程量外，还取决于单个浇筑仓面的施工强度，本工程引水隧洞单仓面浇筑砼施工循环时间、施工强度分析见下表。 针梁台车作业循环时间表 表1 工作内容单位时间备注针梁台车

18、行走定位，测量调整h6混凝土浇筑时间按最大混凝土仓面浇筑时间计算。挡头模板及止水带安装h7仓面清冼验收h4砼浇筑h5针梁台车脱模时间h26针梁台车一个循环时间h48针梁台车浇筑长度m/仓15针梁台车月循环次数次/月15针梁台车月浇筑长度m225月浇筑强度m3/月1614.87 针梁台车单仓面浇筑砼施工强度分析表 表2名称单位边顶拱混凝土初凝时间h1.5仓面最大浇筑面积m2165.3混凝土浇筑最大仓面m390要求混凝土入仓强度m3/h21.6运输车混凝土搅拌运输车容量m3/车7.5/1混凝土搅拌运输车循环时间h0.67混凝土搅拌运输车数量辆3砼泵HB-80混凝土输送泵m3/h80/1HB-80混

19、凝土输送泵数量台17、质量控制要点施工中，将严格按照施工图纸对不同标号的砼，结合配合比试验确定砼配合比。试验室设计和试验的配合比在工地上要根据现场的实际情况予以调整，并报请监理人批准，最终确定最优砼施工配合比。底拱砼在浇筑前必须将基岩面上的松动岩渣、杂物予以清除，并进行必要的修整；各种接缝的施工按招标文件技术条款有关要求处理，在底拱混凝土施工时接缝处采用水平缝并凿毛处理，在上层混凝土浇筑前，对下层混凝土面进行冲毛或凿毛处理，使上下层混凝土结合良好。浇注完毕618h后，进行覆盖喷水养护，待达到强度后方进行临时路面施工以保证车辆通行。混凝土开始浇筑前必须通知监理人对浇筑部位的准备工作进行检查。内容

20、包括：基岩面处理、地下水引排、已浇筑混凝土面的清理以及模板、钢筋、插筋、灌浆系统预埋件、止水和观测仪器等设施的埋设和安装等，检验合格后，方可进行混凝土浇筑。在施工过程中若仓内有小处出水，在出水部位埋设排水管，从堵头模板处引至仓外，等该仓混凝土浇筑完后采用砂浆封堵。混凝土在运输过程中不允许发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。如运至灌筑地点的混凝土有离析现象，灌筑前必须进行二次搅拌，并不得再次加水。灌筑混凝土连续进行。控制混凝土卸料高度，避免自由下落过程中产生离析，混凝土应分层浇筑、均匀上升，要加强入仓后的混凝土平仓振捣，严禁不合格的混凝土进入仓内。对混凝土浇筑这一特殊过程，质检人员要

21、进行必要的旁站盯仓，并作好作业记录。必须间断时，其允许间断时间由试验确定，间断超过混凝土的初凝时间，则按照施工接缝处理。经常性的检查堵头板，接缝处要堵塞密实，以免漏浆。接好混凝土输送端接头，保证接头紧密牢固。输送管不得与台车模板固定，以免浇注砼时引起模板移位。泵送混凝土时，灌注混凝土坍落度宜控制在1214厘米，在底拱范围因底模密闭、混凝土压力等关系易产生气泡而不易排出，出现气孔、麻面现象，对该处应加强振捣，必要时按1.5米间距布设导向笼加强排气振捣，同时应避免漏振或过振。8、施工人员、主要及辅助设备配置引水隧洞底拱混凝土衬砌施工人员、主要及辅助设备配置见附表。8.1 、底拱混凝土衬砌施工人员计

22、划（附表1）表 1序号工种单位人数备注1管理人员人52测量人员人33质检人44试验人45钢筋工人66模板工人27电工人28电焊工人49台车操作工人210混凝土泵工人211砼工人612杂工人813其它人2合计508.2、主要及辅助设备配置（附表2）表2 序号设备名称型号、规格功率单位数量备注2底拱针梁台车15m套24搅拌运输车8m3300kw台65砼输送泵HBT80110kw台26汽车起重机QY-8辆17汽车起重机QY-25辆185t手动葫芦台293t手动葫芦台110载重汽车5-8t辆611电焊机各型台612插入式振捣器28把81336座大巴车辆114吸水拖把把415潜水泵2.5kw台216小桶

23、个6排水除渣9、现场质量管理加强现场质量管理力度，开工前作好技术交底，做到质量事故“三不放过”的原则。做好技术岗位和特殊工种的上岗资格考核，杜绝无证上岗等违章作业。认真作好砼施工过程中每一道工序的初检、复检、终检工作，做到上一道工序验收未通过，不得进行下一道工序施工。做好现场施工记录，对关键工程部位和关键工序加强质量管理控制力度。加强现场值班力度，砼施工时，质检、测量人员必须保证24小时现场有人进行跟踪检查，并做好现场检查记录。加强试验取样管理工作，开仓时提前通知试验人员进行现场值班并完成取样、检验工作。 加强环保、水保工作的管理，创造良好的施工氛围。10、安全控制措施引水隧洞底拱针梁台车安装

24、与运行应符合以下规定： 应设有专用安装、滑行、起吊吊耳、钢丝绳滑轮地锚和锚钩。 应设宽度不小于0.4m的操作平台、走道或上下爬梯，其临空边缘设有钢防护栏杆。 每班操作人员不得少于2人，要对各个环节作全面检查，发现无任何安全隐患后，方可对台车进行移位、脱模等操作。 启动卷扬机前，必须仔细检查模板总成行走轮系与是否有被卡住，清除轨道上的障碍，防止钢丝绳严重过载。 定期检查钢丝绳是否有磨损、扭曲、拉毛或断股现象，发现这些现象要及时更换。 模板及针梁行走时，上部除操作人员外，不得有其它人员，且模板与针梁的下面严禁站人。其它安全施工注意事项详见针梁台车安装使用手册。现场施工用电安全应满足以下要求：电工必须经过专业及安全技术培训，经（地）市劳动部门考试合格发给操作证，方准独立操作。移动用电设备必须切断电源，在一般情况下不许带电作业，带电作业要设监护人。按规定定期对用电线进行检查，一发现问题及时处理，并做好检查和维修记录。电缆干线应采用埋地或架空敷设，严禁沿地面明设，并应避免机械损伤和介质腐蚀。移动式开关箱应装高在坚固的支架上，下底离地面出线必须采用橡