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1、针梁式底模液压台车衬砌专项施工措施 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 共 16 页 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
2、直获得水头。电站总装机容量4800Mw，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
3、线上覆岩体一般埋深15002000m，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
4、直对中调整机构、底模总成、卷扬牵引机构、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 共 16 页 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1
5、0节组成15米衬砌长度，一边外加100mm搭接模板，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；
6、 卷扬机电机 7.5Kw ； 油泵电机 7.5Kw； 摆线针轮减速器 XWD7-35-7.5,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 共 16 页 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，
7、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
8、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
9、体模板所有联接螺栓进行检查紧固，防止出现螺 共 16 页 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、针梁式底模液压台车施工应用 5.1 混凝土衬砌施工工艺流程 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 共 16 页 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动至需衬砌位置后，开始按照如
10、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，起到初始定位的作用，同时
11、，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，如果因在高
12、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。 共 16 页 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
13、浇筑强度相适应。 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 c
14、m。边下料边振捣，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89.7151.2=107.658 m3。 (3) 第层
