針梁臺(tái)車(chē)全圓襯砌串行施工技術(shù)

針梁臺(tái)車(chē)全圓襯砌串行施工技術(shù)一、工程概況XXXX輸水隧洞二期工程4#支洞與5#支洞之間施工長(zhǎng)度2305米，開(kāi)挖距離長(zhǎng)，完成時(shí)間晚，是XX二期工程開(kāi)挖最后貫通的工作面。因?yàn)殚_(kāi)挖完成時(shí)間晚，且襯砌段落長(zhǎng)，平均一端襯砌任務(wù)約1150米，需在5個(gè)月內(nèi)完成襯砌任務(wù)。單端月平均襯砌任務(wù)230米，約20段襯砌混凝土。工期緊，按照常規(guī)全圓一次襯砌成型施工工藝及針梁臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，只能單臺(tái)臺(tái)車(chē)由一端向另一端依次襯砌。常規(guī)施工無(wú)法在工期內(nèi)完成襯砌任務(wù)，決定采用單端用兩臺(tái)臺(tái)車(chē)向同一方向進(jìn)行襯砌混凝土施工。但兩臺(tái)臺(tái)車(chē)串聯(lián)施工，在國(guó)內(nèi)沒(méi)有任何施工先例可借鑒。此段襯砌類(lèi)型如下：4＃下游至5＃上游襯砌類(lèi)型表樁號(hào)（m）長(zhǎng)度（m）圍巖類(lèi)別襯砌類(lèi)型備注12+798－12+89496IV、V預(yù)應(yīng)力12+894－13+014120IIIⅢ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面13+014－13+566552IV、V預(yù)應(yīng)力13+566－13+710144IIIⅢ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面13+710－13+73424V預(yù)應(yīng)力13+734－13+926192IIIⅢ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面13+926－14+01084II=2\*ROMANII類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面14+010－14+334324II、IIIⅢ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面14+334－14+478144II、III、IV、V預(yù)應(yīng)力14+478－14+57496IIIⅢ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面14+574－14+59824IV預(yù)應(yīng)力14+598－14+742144IIIⅢ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面14+742－14+79048II=2\*ROMANII類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面14+790－15+090300II、IIIⅢ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)斷面其中V類(lèi)預(yù)應(yīng)力840米，II、III類(lèi)普通襯砌1452米，預(yù)應(yīng)力占36.6％，普通襯砌63.4％。二、施工難點(diǎn)1、工期緊、任務(wù)重。因?yàn)樽詈笸瓿砷_(kāi)挖，襯砌段落度長(zhǎng)，襯砌任務(wù)重，成為制約本標(biāo)段工期的關(guān)鍵點(diǎn)，從以往施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，單臺(tái)針梁臺(tái)車(chē)月襯砌任務(wù)最多約15段（180米）。單臺(tái)車(chē)無(wú)法在業(yè)主規(guī)定的工期內(nèi)完成施工任務(wù)。2、在狹小的洞室內(nèi)同時(shí)運(yùn)行兩臺(tái)襯砌臺(tái)車(chē)，每臺(tái)臺(tái)車(chē)在洞室內(nèi)占據(jù)的位置為：橫向全斷面（中間無(wú)空隙，既不能通車(chē)，過(guò)人又困難），縱向占位30m。來(lái)往施工人員、各種料具、設(shè)備、管線(xiàn)、電力線(xiàn)均要從前端臺(tái)車(chē)通過(guò)，相互干擾極大，既影響前面臺(tái)車(chē)施工，后端臺(tái)車(chē)功效又低。3、在襯砌分界處同時(shí)安裝4臺(tái)臺(tái)車(chē)，技術(shù)難度大，要求時(shí)間短、組織拼裝困難。4、4＃下游長(zhǎng)距離穿越郎仕溝谷淺埋段，預(yù)應(yīng)力襯砌混凝土較多，串行更為困難。三、臨時(shí)設(shè)施布設(shè)1、臨時(shí)排水布置隧洞撿底完成后，由于4?！?＃洞之間涌水量較大，施工排水尤為重要。4＃下游：在K13＋600順?biāo)鞣较蛴覀?cè)邊墻處設(shè)置2米長(zhǎng)，1米寬，0.8米深（隧底下）的集水坑，集水坑處回填砼可暫不施工，在集水坑處設(shè)27KW抽水機(jī)，從交叉口至K13＋600順?biāo)鞣较虻挠覀?cè)布設(shè)一條Φ150鋼管作為抽水管路，將下游積水抽至交叉口，再由交叉口管路排出洞外，襯砌施工至集水井時(shí)，將集水井向交叉口方向移動(dòng)；襯砌工作面至集水井處的積水由小型水泵抽至集水井；交叉口至集水井方向的水流，由隧底中心設(shè)置的排水溝自流，全隧在鋪底時(shí)，在隧底統(tǒng)一預(yù)留寬0.3米，深0.2米排水溝。5＃上游：全段內(nèi)在隧底中心設(shè)置寬0.3米，深0.2米排水溝，串聯(lián)臺(tái)車(chē)之間的積水，設(shè)小型水泵穿過(guò)前端臺(tái)車(chē)排入預(yù)留水溝；串聯(lián)臺(tái)車(chē)前端臺(tái)車(chē)以外的積水，由水溝自流至交叉口（分段集中抽排）。2、臨時(shí)用電布置4＃下游、5＃上游均由變壓器開(kāi)始，獨(dú)立設(shè)置動(dòng)力線(xiàn)至施工襯砌面，4＃下游長(zhǎng)1500米，5＃上游長(zhǎng)1800米。其它用電由既有線(xiàn)路供應(yīng)。5#上游末端由于電力線(xiàn)路太長(zhǎng)，電壓不穩(wěn)，配備一臺(tái)內(nèi)燃輸送泵作為備用方案，內(nèi)燃輸送泵考慮臨時(shí)租用，通過(guò)分界范圍后退租。3、臺(tái)車(chē)安裝位置的選擇及起吊錨環(huán)布置5＃、6＃臺(tái)車(chē)在K13＋688～＋720處拼裝；7＃、8＃臺(tái)車(chē)在K13+878～+910處拼裝。相應(yīng)的起吊錨環(huán)位置在上述兩處布設(shè)，起吊錨環(huán)布設(shè)見(jiàn)下圖四、臺(tái)車(chē)串聯(lián)施工方案為在規(guī)定的工期內(nèi)完成施工任務(wù)，在同一工作面采用二臺(tái)針梁臺(tái)車(chē)串聯(lián)跟蹤進(jìn)行襯砌混凝土的施工。1、臺(tái)車(chē)安裝4#支洞與5#支洞襯砌任務(wù)劃分里程為13+806，從分界里程處相向向各自的支洞口襯砌。為保證兩臺(tái)臺(tái)車(chē)的安裝不相互干擾，經(jīng)過(guò)安裝的方案比選，將安裝位置確定為：4＃下游在K13＋688～＋720處安裝，距分界里程86米，5＃下游在K13+878～+910處安裝，離分界位置約75米處。在確定的臺(tái)車(chē)安裝位置處，各打設(shè)一組起吊錨桿，用于兩臺(tái)針梁臺(tái)車(chē)的安裝，先安裝好一臺(tái)后，將臺(tái)車(chē)向分界處移動(dòng)，再進(jìn)行第二臺(tái)臺(tái)車(chē)2、臺(tái)車(chē)移動(dòng)及運(yùn)行由于串聯(lián)臺(tái)車(chē)工作面內(nèi)非常狹窄，臺(tái)車(chē)的移動(dòng)對(duì)襯砌混凝土施工極為關(guān)鍵，且臺(tái)車(chē)經(jīng)常需要空載運(yùn)行，所以，在臺(tái)車(chē)底部模型總成小橫梁處加工一支腿，以利于臺(tái)車(chē)空行滑動(dòng)針梁時(shí)，模板總成的支墊由支腿承擔(dān)，而不直接將支墊著力于模型表面，避免損壞模型。安裝好后臺(tái)車(chē)的移動(dòng)：在安裝好一臺(tái)后，將其移動(dòng)到分界處，另一臺(tái)車(chē)在第一臺(tái)拼裝的位置進(jìn)行安裝。5＃上游的兩臺(tái)臺(tái)車(chē)最先開(kāi)始襯砌，7＃臺(tái)車(chē)針梁大腳支撐在4＃下游第一段處。串聯(lián)臺(tái)車(chē)的移動(dòng)及運(yùn)行見(jiàn)下圖3、襯砌混凝土施工臺(tái)車(chē)位置及施工順序臺(tái)車(chē)從分界處開(kāi)始施工，隔兩段混凝土的位置再放置第二臺(tái)臺(tái)車(chē)。見(jiàn)下圖鋼筋施工從襯砌分界處向襯砌方向鋼筋綁扎超前最少五段，開(kāi)始襯砌混凝土第一個(gè)循環(huán)施工。在混凝土施工中，鋼筋的綁扎繼續(xù)向前，超前于最前面的臺(tái)車(chē)最少2段鋼筋，在鋼筋的綁扎施工中，根據(jù)針梁臺(tái)車(chē)的擺放位置，注意預(yù)留針梁臺(tái)車(chē)大腳的位置。具體預(yù)留大腳位置見(jiàn)臺(tái)車(chē)移動(dòng)及運(yùn)行圖。第一個(gè)循環(huán)施工完成后，鋼筋的施工要超前至少5段鋼筋才能開(kāi)始第二個(gè)循環(huán)的施工。即鋼筋的施工始終要超前5段才能滿(mǎn)足襯砌混凝土不間斷的澆筑。為保證鋼筋施工超前，至少準(zhǔn)備兩個(gè)鋼筋施工作業(yè)平臺(tái)，鋼筋作業(yè)平臺(tái)要走行、拆卸方便。為盡量縮短混凝土泵送距離，完全綁扎好的鋼筋最好不超過(guò)6段混凝土襯砌長(zhǎng)度。當(dāng)施工鋼筋有足夠的勞動(dòng)力時(shí)，鋼筋超前6段后，可采取只綁扎邊墻及頂拱部位鋼筋的方法進(jìn)行施工。不影響泵送距離時(shí)再綁扎底部的鋼筋。鋼筋施工中要測(cè)量定位好鋼筋的位置，保證鋼筋施工在設(shè)計(jì)位置。不因鋼筋位置不正確，而影響混凝土的澆筑進(jìn)度。為保證已施工完的鋼筋在澆筑混凝土前不受施工作業(yè)人員踩踏，采取在底拱部位加設(shè)一組架立筋，頂面鋪設(shè)木板，以供施工作業(yè)人員行走?；炷翝仓r砌混凝土施工同一方向設(shè)置一臺(tái)混凝土輸送泵，輸送泵的離遠(yuǎn)端澆筑面的距離不超過(guò)100米。澆筑中采取先澆筑前端的混凝土，再澆筑后端的混凝土的方法。以保證在進(jìn)入下一循環(huán)混凝土澆筑的臺(tái)車(chē)走行過(guò)程中，支撐混凝土面能夠承受針梁臺(tái)車(chē)的重量。施工排水在開(kāi)挖完成后雖對(duì)水量較大處進(jìn)行了灌漿止水，封住了較大部分的地下水，但也存在部分地下水無(wú)法徹底封住，在澆筑完成混凝土段，部分地下水從預(yù)留灌漿孔出來(lái)，流向襯砌倉(cāng)面，影響混凝土質(zhì)量。為保證襯砌混凝土質(zhì)量，必須在混凝土澆筑前要將倉(cāng)面的地下水排除干凈。采取的主要方法是：在隧洞底部中間位置設(shè)置一排水溝，順坡流，在一定位置設(shè)置集水坑，抽排出去。前端的臺(tái)車(chē)澆筑倉(cāng)面排水較容易。后端臺(tái)車(chē)澆筑倉(cāng)面兩端已澆筑好混凝土，中間成了集水坑。要排除倉(cāng)面的積水較困難。采取的主要辦法是：①在臺(tái)車(chē)上布置抽水管道，固定在臺(tái)車(chē)內(nèi)，當(dāng)臺(tái)車(chē)就位后，將臺(tái)車(chē)來(lái)水方向端封閉，放置抽水機(jī)，通過(guò)臺(tái)車(chē)上的排水管道，將水抽出倉(cāng)面以外。②打開(kāi)臺(tái)車(chē)的底部窗口，撬開(kāi)鋼筋，將抽水機(jī)放入底部，抽排出倉(cāng)面的集水，后將鋼筋恢復(fù)。然后才開(kāi)始澆筑混凝土。澆筑過(guò)程中要保證水不進(jìn)入澆筑倉(cāng)面。4、工序循環(huán)時(shí)間及工期分析兩串聯(lián)臺(tái)車(chē)聯(lián)合跟蹤襯砌，臺(tái)車(chē)之間相隔2段襯砌距離，經(jīng)對(duì)串聯(lián)臺(tái)車(chē)每循環(huán)時(shí)間進(jìn)行分析，從前端臺(tái)車(chē)第一段襯砌開(kāi)始至后端臺(tái)車(chē)最后一段襯砌完成并等強(qiáng)結(jié)束，完成6段二襯共用時(shí)132小時(shí)，其中移動(dòng)臺(tái)車(chē)就位用時(shí)12h，澆注砼用時(shí)15h，砼等強(qiáng)用時(shí)12h，砼澆注時(shí)使用一臺(tái)輸送泵，前端完成澆注后，立即進(jìn)行后端臺(tái)車(chē)的混凝土澆注。即每循環(huán)用時(shí)為：132h/(24h/d)=5.5d，考慮中間干擾，確定為6d/循環(huán)。每月進(jìn)度指標(biāo)：每月考慮停電、機(jī)械設(shè)備維修、保養(yǎng)等。一個(gè)月按25天計(jì)算25/6（循環(huán)/d）=4.1循環(huán)/月，每月完成進(jìn)度指標(biāo)4X6X12=288米/月按施工任務(wù)：5#上游1300米，每月進(jìn)度應(yīng)控制在1300/5=260米/月，即每月最低完成260米，就能滿(mǎn)足工期要求。而在此方案下，每月可完成288米，從工期來(lái)看，只要按照此方式組織施工，是能保證的。五、人員及設(shè)備組織串聯(lián)臺(tái)車(chē)的人員組織與單臺(tái)車(chē)的組合差別較大，兩臺(tái)車(chē)之間既有協(xié)作又相互干擾。每工作面的人員、設(shè)備配備如下：人員配備：名稱(chēng)數(shù)量名稱(chēng)數(shù)量砼工20人汽車(chē)司機(jī)1鋼筋工25人裝載機(jī)司機(jī)1電工2人材料管理1雜工10（含抽水、處理欠挖等）現(xiàn)場(chǎng)管理人員2設(shè)備配備：設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量設(shè)備狀況混凝土輸送泵HBT601臺(tái)良好電焊機(jī)5臺(tái)良好鋼筋彎曲機(jī)1臺(tái)良好裝載機(jī)1臺(tái)良好鋼筋運(yùn)輸車(chē)1臺(tái)良好六施工中注意事項(xiàng)1、襯砌混凝土施工是單工序作業(yè)，必須按照施工順序按時(shí)完成工序作業(yè)，若有一工序未按時(shí)完成，就將影響下一工序的作業(yè)，從而影響整個(gè)作業(yè)時(shí)間（二個(gè)臺(tái)車(chē)的作業(yè)循環(huán)時(shí)間）。較好的、精心組織，配備充足的施工作業(yè)人員是施工的重要保證。2、兩臺(tái)車(chē)串聯(lián)施工，前面的臺(tái)車(chē)是跳槽施工，后面臺(tái)車(chē)施工的襯砌段前后都是已做襯砌混凝土，待施工襯砌混凝土的段的積水、泥砂等雜物是必清理難度大：①、在清理襯砌混凝土倉(cāng)面時(shí)，必須將倉(cāng)面清理至最前面臺(tái)車(chē)澆筑段前，保證最前面臺(tái)車(chē)以后倉(cāng)面的清潔。②、準(zhǔn)備足夠的抽水設(shè)備，以快速抽出后面澆筑面?zhèn)}內(nèi)的抽水，保證澆筑倉(cāng)內(nèi)無(wú)積水。3、前端臺(tái)車(chē)定位要準(zhǔn)確，保證臺(tái)車(chē)襯砌中心與隧洞設(shè)計(jì)軸線(xiàn)重合，否則影響后面臺(tái)車(chē)定位及鋼筋保護(hù)層厚度；前端臺(tái)車(chē)在兩端均要支撐端頭模，施工難度大，支撐端頭模時(shí)必須加固好，保證臺(tái)車(chē)在混凝土澆筑過(guò)程中不跑模、不脹模。4、澆筑混凝土過(guò)程中要對(duì)稱(chēng)澆筑，防止臺(tái)車(chē)側(cè)壓變形或位移。特別是前端臺(tái)車(chē)，更要防止臺(tái)車(chē)位移，臺(tái)車(chē)發(fā)生偏移就將影響澆筑模的鋼筋保護(hù)層厚度及后端已施工鋼筋的正確位置。六結(jié)束語(yǔ)從兩臺(tái)臺(tái)車(chē)串行施工過(guò)程的襯砌混凝土實(shí)施情況看，離預(yù)期效果有一定的差距，最多月施工襯砌混凝土模