公路隧道液压台车衬砌施工工艺工法

NUMPAGES17PAGEPAGE4公路隧道液压台车衬砌施工工艺工法1前言1.1工艺工工法概况液压台车是铁路路、公路隧道道混凝土衬砌砌一次成型设设备，根据用用户提供的隧隧道断面设计计制造，能保保证边开挖、边边衬砌，其门门架净空高度度和宽度能保保证有轨或无无轨运输车辆辆通行；整机机行走采用电电机—机械驱动；；模板采用全全液压操纵；；在台车架上上部和模板之之间留有空间间供安装隧道道通风管道用用。液压台车衬砌模模板台车是一一项对工程建建筑的发展产产生巨大推动动作用的技术术，广泛应用用于公路、铁铁路、地铁工工程等领域。1.2工艺原原理液压台车为不同同隧道断面尺尺寸的混凝土土衬砌而专门门设计制造的的非标产品,台车由行走走机构、台车车架、钢模板板、液压系统统、模板垂直直升降和侧向向伸缩机构、电电气控制系统统６部分组成成。二次衬砌台车主主要是反复循循环就位、灌灌注、脱模、行行走这四个工工作过程，就就完成了液压压台车的整个个作业。具体见图1：液液压衬砌台车车示意图（一一），图2：液压衬砌砌台车示意图图（二）图1液压衬衬砌台车设计计图（一图2液压衬衬砌台车设计计图（二）2工艺工法特特点2.1衬砌台台车的主要作作用是满足隧隧道二次衬砌砌，提高隧道道施工质量，减减轻工人劳动动强度，达到到迅速安全，可可靠，方便，省省力的目标。2.2混凝土土注入采用机机械化，衬砌砌效率是传统统施工方法的的数十倍，可可节省大量的的人力物力，改改善了工人的的工作条件2.3广泛适适用于长短隧隧道的衬砌施施工，同时衬衬砌、开挖时时车辆通行互互不干扰，可可同时作业。2.4能保证证砼衬砌施工工质量，操作作方便。衬砌砌表面光洁度度高,衬砌速度快快等特点。3适用范围公路、铁路、地地铁等隧道二二次衬砌的施施工。4主要引用标标准《钢结构设计规规范》GB550017、《钢钢结构工程施施工质量验收收规范》GB502205、《铁路隧道道施工规范》TB102、《混凝土土结构工程施施工质量验收收规范》GB502204。5施工方法隧道衬砌遵循“仰拱超前、拱拱墙整体衬砌砌”的原则，二二次衬砌前提提是：初期支支护稳定、仰仰拱及填施作作完成、衬砌砌背防水板铺铺装完成、衬衬砌内钢筋钢钢筋绑扎完成成，以上各项项检查合格后后，进行衬砌砌台车就位、固固定，并安装装档头板及中中埋式止水滞滞，二次衬砌砌采用泵送混混凝土一次灌灌注施工完成成，在混凝土土强度达到规规范要求后方方可脱模，进进行下一循环环施工。6工艺流程及及操作要点6.1施工工工艺流程平移平移养护拆模调整前后位置立模调整模板横向及高差安装挡头模板灌注砼轨道铺设组装台车进洞测量放样模板准备维修挂防水板铺设盲沟矮边墙砼施工调整配合比设计不合格合格合格不合格合格合格格图3液压台台车衬砌施工工工艺流程图图6.2操作要要点6.2.1液液压模板台车车加工要求1二次衬砌施施工采用全液液压自动行走走的整体模板板衬砌台车，衬衬砌台车结构构尺寸应准确确，各种伸缩缩构件、液压压系统、电气气控制系统运运行良好，应应合理设置各各支承机构；；满足自动行行走要求，并并有闭锁装置置，保证定位位准确。2二次衬砌模模板台车必须须在隧道进洞洞前进场。3台车整体模模板板块由面面板、支撑骨骨架、铰接接接头、作业窗窗等组成，当当衬砌断面较较大，所承受受荷载较大时时，支撑骨架架应制成桁架架结构，并尽尽量减少板块块接缝数量。模模板及支架应应具有足够的的强度、刚度度、稳定性和和抗上浮能力力，能安全的的承受所浇筑筑混凝土的重重力、侧压力力以及在施工工中可能产生生的各项荷载载。模板应达达到不凹凸、支支架不偏移、不不扭曲，满足足多次重复使使用不变形要要求。台车设设计应便于整整体移动、准准确就位。4台车模板支支撑桁架门下下净空应满足足隧道衬砌前前方施工所需需大型设备通通行要求；桁桁架各层平台台的高度要满满足砼施工要要求，利于工工人进行安管管、砼捣固等等施工作业，必必须要有上下下行的爬梯。5两车道二衬衬台车面板钢钢板厚应不小小于10mm；三车道隧隧道二衬台车车面板钢板厚应应不小于12mm；四车道的的二衬台车必必须经过计算算，邀请有关关专家研究审审查后定制。为为减少二衬模模板间痕迹，外外弧模板每块块钢板宽度推推荐采用2m，但不应小小于1.5m，板板间接缝按齿齿口搭接或焊焊接打磨。6应按照一定定间距设置作作业窗口，作作业窗口设置置应满足混凝凝土浇筑、振振捣规范要求求，作业窗口口间距纵向不不宜大于3m，横向不宜宜大于2.5m，窗口尺寸寸一般为50cm××50cm，且应整齐齐划一；作业业窗周边应加加强，防止周周边变形，窗窗门应平整、严严密、不漏浆浆。7二衬台车的的长度应根据据隧道的平面面曲线半径、纵纵坡合理选择择，长度一般般为10～12m，对曲线半半径小于1200米的台车长长度不应大于于9m。8衬砌台车应应工厂制造、现现场拼装，现现场拼装时应应检查其中线线、断面和净净空尺寸等；；衬砌前对模模板表面进行行彻底打磨，清清除锈斑，涂涂油防锈；对对模板板块拼拼缝进行焊联联并将焊缝打打磨平整，防防止使用过程程中模板翘曲曲变形而影响响砼表面质量量，避免板块块间拼缝处错错台。衬砌台车加工见见下表。表1衬砌台台车有关要求求内容要求衬砌台车长度一般为10～112m；小于1200m半径隧道，二二衬台车不大大于9m。模板外观尺寸满足设计要求两端的结构尺寸寸相对偏差不大于3mm模板厚度两车道不小于110mm，三车道不不小于12mm。每块模板宽度不小于1.5mm，推荐为2m。台车每延米重量量一般两车道不小小于6.8吨，三车道道不小于8.5吨。行走机构行动自如、制动动良好。带有有液压推杆制制动器。台车架、液压、支支撑系统足够的刚度和强强度；液压缸缸采用液压锁锁锁定，同时时采用支承丝丝杠进行机械械锁定。工作窗口布局合理，易于于捣固，封闭闭平整6.2.2液液压台车组装装、验收项目目及标准表2模板台车车整体尺寸标标准误差序号项目标准1轮廓半径±3mm2模板平整度3mm/2m3模板错台≤2mm4模板间隙≤1.5mm5表面粗糙度抛光处理6模板台车外轮廓廓表面纵向直直线度误差≤2mm7自模板顶点，按按高度2m的间距划分分，该处弦长长与设计误差差≤±2mm8模板台车轮廓前前后误差≤3mm6.2.3矮矮边墙的施工工仰拱及仰拱填充充施作完毕后后进行矮边墙墙施工，模板板采用定型钢钢模板洞内组组装，矮边墙墙施工要求：：1模板安装后后线型必须圆圆顺，上口必必须平顺，严严格按测量定定位放线控制制施工。2安装矮边墙墙堵头板时，必必须将纵向盲盲管从堵头板板引出，并留留有足够长度度，以便下循循环连接施工工。模板加固固必须牢固，尽尽量减小施工工误差，如发发现高低不平平，中线不顺顺，立即通知知现场作业人人员，处理后后进行施工。3混凝土浇筑筑前须将施工工面清理、冲冲洗干净。4按照要求在在防水板、环环向盲管以及及纵向盲管安安装完毕并经经检查合格后后方可进行矮矮边墙施工。同同时对施工段段进行测量交交底，确保中中线位置准确确。6.2.4液液压台车就位1台车就位固固定1）测量定位：：采用全站仪仪和水准仪准准确测放隧道道中线和两侧侧高程，铺设设台车行走部部位枕木和钢钢轨(60kgg/m)。2）台车试车合合格后，在确确保台车上下下、左右无障障碍物的情况况下，启动行行走电机，操操作台车前行行至待衬砌位位置，关闭行行走电机，并并在行走轮处处打好木楔或或使用阻车器器，防止溜车车或衬砌中骨骨架受偏力产产生位移，引引起跑、爆模模。3）旋紧底梁下下的螺旋支腿腿，应确保底底板落在坚实实的基础上。4）在拆掉所有有侧模支承丝丝杠一端铰销销的情况下，启启动液压油泵泵，操纵升降降油缸上升至至设计拱顶标标高，锁紧举举升油缸上的的机械锁紧螺螺母，旋下台台梁下支腿并并拧紧；操纵纵调心油缸，使使台车中线对对正隧道中线线；操纵边模模油缸使侧模模伸出至设计计尺寸。若油油缸动作不同同步，可采用用锁紧靠近一一个油缸的丝丝杠，继续动动作操作阀使使同排其他油油缸继续伸出出。微量调节节时可用丝杠杠。边模达到到设计尺寸后后，上好所有有侧模丝杠并并确保旋紧。5）使用丝杠将将底模伸出到到设计尺寸后后，旋紧所有有丝杠。6）台车就位结结束后，必须须关掉液压油油泵电源，以以免误动阀组组操作手柄，使使台车结构变变形或损坏液液压缸。7）在模型板外外表面涂脱模模剂。8）安装堵头板板和接缝模板板。堵头板可可根据开挖情情况架设，堵堵头板一定贴贴紧台车端头头面，中埋式式止水带可通通过端头模板板固定。为防防止U形螺栓受力力过大，堵头头板的悬臂端端要用斜撑顶顶紧。2就位调整1)前后调整::通过台车走走行机构来完完成；2)左右横向调调整：150mm以内用水平平油缸调整，超超过150mm需先调整轨轨道位置；3)模板高度调调整：单独调调整垂直油缸缸。6.2.5灌注注混凝土混凝土由拌和站站集中供给，混凝土输送车运送，泵送砼入模，插入式捣固棒振捣。隧道砼衬砌施工时，问题较多的是拱顶衬砌，拱顶衬砌的最后阶段是封拱，在拱顶浇注的输送管道布置时，必须考虑封拱的方法。1边墙基础顶顶面在二衬前前应进行如下下处理：顶面面凿毛，清除除浮渣，洒水水湿润砼表面面，安装纵向向止水带，顺顺直接茬钢筋筋，并用水冲冲洗干净接茬茬面。2拱顶预埋压压浆管、排气气孔，衬砌后后拱顶作注浆浆处理，确保保拱顶砼密实实。3台车移动时时，钢模必须须收拢到要求求位置，所有有作业窗口关关闭，移动中中必须有专人人掌握刹车器器，防止台车车溜放和冲撞撞。4边墙和拱脚脚部分的混凝凝土振捣作业业利用作业窗窗口采用插入入式振动器捣捣固。拱顶可可使用附着式式振动器捣固固。5检查接缝模模板、堵头板板是否安装牢牢固。6检查灌注部部位的作业窗窗是否关闭。7检查输送管管接头是否牢牢靠。8混凝土材料料的选用、配配合、搅拌、运运输、灌注等等要求按混凝凝土施工技术术规则进行。9浇注起始，应应从距离基础础上约1.5～2m处的作业窗窗开始浇注，并并注意倒换浇浇注位置，混混凝土入模要要求两侧对称称作业施工，以以免偏压导致致跑模，严禁禁由拱顶的浇浇注口直接浇浇注。10混凝土的的浇注速度要要均匀、连续续进行，不大大于模板设计计浇注速度。11当浇注至至拱肩处时，应应设专人在拱拱部端头处观观察排气口，以以防灌满后过过度泵送压坏坏模板。12混凝土振振捣采用以插插入式振捣为为主、附着式式振捣为辅方方式进行，振振捣时间要严严格控制，防防止过振、漏漏振。13混凝土浇浇注过程中的的注意事项：：1)在砼浇筑过过程中，派专专人观察模板板、支架、预预埋件和预留留空洞的情况况，当发现变变形位移时，及及时采取措施施进行处理，确确保混凝土连连续灌注。2)浇注时，钢钢模板台车前前后混凝土高高度差要求不不超过600mm；左右混凝凝土高度差要要求不超过500mm。3)浇注到最后后通过浇注口口封顶的后期期，必须使用用低速档进行行浇注，并时时刻注意浇注注口压力的变变化，避免因因混凝土注满满后强行注入入而导致压力力过大使模板板变形。4)混凝土浇筑筑后及时养护护，养护时间间不小于7d；参有外加加剂的砼养护护时间不小于于14天。14衬砌混凝凝土防脱空保保证技术措施施1）浇注混凝土土前要严格的的检查台车的的加固系统，底底部支撑要坚坚实，防止拱拱部模板下沉沉量过大，导导致拱部混凝凝土下沉脱空空。2）严格按照混混凝土配合比比施工，把好好原材料质量量关，控制好好混凝土的水水灰比。3）防水板挂设设松紧度要适适中，防止由由于防水板局局部受力导致致衬砌混凝土土与初支面之之间脱空。4）浇注混凝土土时要严格按按照规范和操操作要求施工工，特别是拱拱顶混凝土，从从内模向外模模端方向浇注注，以利于空空气的排出，保保证拱顶混凝凝土灌注密实实。6.2.6脱脱模浇注结束后，一一般脱模时间间要求为：不不承受外荷载载的拱墙，混混凝土强度不不得低于2.5MPPa；承受围岩岩压力较大的的拱墙，封顶顶或封口混凝凝土强度应达达到设计强度度的100%；承受围岩岩压力压力较较小的拱墙，封封顶或封口混混凝土强度应应达到设计强强度的70%。在衬砌灌灌注结束后应应进行衬砌混混凝土养护，养养护时间宜为为7～14天。6.2.7液液压台车行走走钢模板台车脱模模之后先收起起门架下面的的支撑千斤顶顶，然后旋紧紧顶部台架支支撑千斤顶和和模板限位装装置，启动行行走电机即可可行走。钢模板台车行走走时要注意以以下几点：1钢模板台车车必须完全静静止后，才能能换向行驶。2当轨向坡度度过大，而导导致台车行驶驶打滑时，可可洒些干细沙沙到轨面上，以以增大摩擦力力，而使打滑滑现象消失。6.2.8二二衬混凝土质质量检查和标标准1外观质量1）结构轮廓线线条顺直美观观，混凝土颜颜色均匀一致致。2）施工缝平顺顺无错台。3）混凝土表面面密实，每延米的隧道道面积中，蜂蜂窝、麻面和气泡泡面积不超过过0.5%。深度不超过10mmm。4）混凝土无因因施工养护不当产生裂裂缝。2预留洞室预留洞室尺寸要要符合设计，棱棱角整齐，外外观质量好。预预留接线盒的的位置要准确确，其平面线线形要与隧道道的线形相一一致3由第三方对对衬砌混凝土土、仰拱混凝凝土以及钢筋筋进行雷达实实体检测，不不满足要求的的要进行返工工处理。7劳动力组织织表3液压台台车衬砌劳动动力配置表序号工种人数主要作业内容1工班长2指挥操作，安排排工班工作2液压台车司机1负责台车作业3防水板工6挂设盲沟，土工工布，防水板板4模板工7铺设台车轨道，进进行立模及台台车加固等5钢筋工8钢筋加工、制作作6混凝土工7混凝土的浇筑7养护工1砼的养护8主要机具设设备表4衬砌主要设设备配置表序号设备名称规格型号数量用途1自动计量拌和站站90m3/h2备用1台2装载机ZL501料场上料3输送泵HTB601通过输送泵将砼砼送入模板内内4爬焊机15cm1台焊接防水板5砼运输车8m34台负责砼的运输6附着式振捣器6台砼的捣固9质量控制9.1易出现现的质量问题题9.1.1拱顶顶空洞9.1.2蜂窝窝麻面模板漏浆、布料料不均、高落落差下料、气气泡、局部积积水和砼浆堆堆积都容易造造成蜂窝麻面面。9.1.3胀胀模泵送混凝土坍落落度大，速度度快，模板刚刚度不够，支支撑不牢，模模板容易突出出鼓肚，甚至至变形爆开。9.1.4衬砌砌混凝土表面面裂缝。9.2保证措措施9.2.1模板板拼缝应严密密；挡头板在在浇筑砼前应应浇水湿透，加加强组织,充分利用窗窗口，均匀布布料；死角区区人工二次倒倒运，严禁用用振动棒摊平平。9.2.2应进进行分层分部部浇筑；输送送管道严禁靠靠近支撑，冲冲击倒坍；侧侧压力计算，确确保安全。9.2.3衬砌砌施工前必须须认真执行技技术交底制，使使现场领工员员及每一位施施工人员做到到心中有数，严严格按技术要要求施工，保保证设计意图图的实现。9.2.4在在施工中，严严格实行工序序“三检制”—自检、互检检、交接检，上上道工序不合合格，不准进进入下道工序序的施工。每每道工序自检检合格后，再再报请监理工工程师检查，监监理验收合格格后方可进行行下道工序的的施工。9.2.5认认真设计、严严格控制混凝凝土配合比，做做到计量准确确，混凝土拌拌合均匀，坍坍落度适合。9.2.6混混凝土下料高高度超过2m时设串筒或或溜槽；浇灌灌混凝土应分分层下料、分分层捣固密实实，防止漏捣捣，至排出气气泡为止。9.2.7施施工中从原材材料的检验和和选用、混凝凝土的配比和和拌制、浇筑筑温度的控制制和振捣、养养护等各工序序严格控制工工艺要求，防防止衬砌裂缝缝的产生。10安全措施施10.1主要要安全风险分分析1液压衬砌台台车为隧道衬衬砌一次成型型设备，台车车的强度和机机构必须满足足要求。混凝凝土浇筑要左左右对称进行行，防止钢模模台车偏移。2高空作业：：液压台车顶顶部两侧和台台车两侧应设设置作业平台台和安全围栏栏，专用作业业检查梯；平平台上应铺满满木板，木板板必须同台车车固定牢固；；作业人员要要佩戴好安全全帽、安全绳绳等安全防护护用品，以保保证作业人员员安全。3施工用电：：液压台车上上必须使用低低压照明，通通过台车的动动力线和照明明线与模板台台车应设绝缘缘实施，并且且电线路应悬悬挂，防止作作业人员触电电。10.2保证证措施10.2.1台台车就位过程程中，根据上上一板混凝土土强度和模板板与上一板混混凝土的搭接接长度，控制制台车上升速速度与压力，防防止台车模板板压坏上一板板混凝土。10.2.2模模板台车走行行轨道的中线线和轨面标高高误差不应大大于±10mmm,台车就位后后启动微调机机构,用仪器校正正模板外轮廓廓与设计相吻吻合,并锁定台车,后进行加固固支撑。10.2.3台台车上面工作作平台要有护护拦，上面工工作人员系安安全带，安全全带挂靠地点点牢固。10.2.4电电工必须熟悉悉用电安全规规程、规范，认认真执行。并并建立临电档档案，及时记记录有关资料料。电工负责责填写临电记记录和维护临临电线路及操操作开关；通通过台车电线线要有套管，照照明白炽灯应应有防护罩。10.2.5施施工人员戴好好防护用品。施施工中发现险险情，工班长长必须立即在在危险地段设设立明显标志志或派人看守守，并迅速报报告施工领导导人员及时采采取处理措施施。若情况严严重，要立即即将工作人员员全部撤离危危险地段。10.2.6采采用附着式振振动时，振动动时间尽量采采用短时间、多多次数左右对对称的振动方方法。防止台台车因振动时时的微移位或或弹性变型。10.2.7台台车移动时，严严禁在轨道上上辗压任何其其它物件和单单侧移动。11文明施工工及环保措施施11.1清洗砼砼罐车和输送送泵的污水严严禁乱排乱放放，排至指定定的污水池。施施工现场做到到工完场清。11.2在施工工生产和生活活中，加强对对施工人员的的文明行为教教育，做到管管理程序化，作作业标准化。11.3结合本本工程实际情情况，衬砌施施工队负责人人要进行明确确分工，落实实文明施工现现场责任区段段落，制定相相关规章制度度，确保文明明施工现场管管理有章可循循。11.4现场工工程概况牌、安安全纪律牌、安安全宣传牌、防防火须知牌、事事故记录牌和和施工总平面面图要设置齐齐全，规格统统一，内容完完善，位置醒醒目。11.5在施工工中要保持场场上无淤泥积积水，洞内道道路及施工场场地平整畅通通干净。11.6台车施施工现场给排排水要统一规规划，做到给给水不漏，排排水顺畅。12应用实例例12.1工程程简介横山隧道位于陕陕西省横山县县境内，是全全线范围的重重点控制工程程。隧道起迄迄里程为DK3333+265～DK3444+713，全长114488m；隧道设计计为双线隧道道。隧道最大大埋深为283.668m。隧道平面进口DDK333++265至DK3344+966..83段为半径为3500m的右曲线上上，从DK3344+966..83至隧道出口DK3444+713段为直线；；隧道内纵坡坡为单坡道，自自隧道进口至至DK3355+070为5‰的上坡,DK3335+0500至隧道出口口为11‰的上坡。隧道围岩情况总总体情况较好好，Ⅲ级围岩分布布总长度为9710m，占隧道总总长的85%；Ⅳ级围岩分布布总长度为1513m，占隧道总总长的13%；Ⅴ级围岩分布布总长度为225m，占隧道总总长的2%。12.2施工工情况二次衬砌按照“仰拱先行、拱拱墙整体衬砌砌”的原则进行行施工。仰拱拱与开挖面保保持30～100m，衬砌与掌掌子面保持60～150m，同时防水水板的挂设应应超前衬砌台台车20～30m。正洞二次次衬砌施工与与开挖平行进进行，各施工工工区正洞每每个工作面配配备1台12m液压模板台台车进行衬砌砌施工，正洞洞在衬砌高峰峰期共计有8台模板台车车投入使用，三三个斜井井身身段各配备1台模板台架架进行衬砌施施工。衬砌混混凝土均在各各工区洞外自自动计量的拌拌和站集中生生产，混凝土土输送车运输输，泵送入模模，插入式捣捣固棒捣固。12.3工程程结果评价每台12m的液液压模板台车车衬砌施工,每月可完成132m以上。改善善了工人的劳劳动条件，提提高了工艺水水平，质量好好，减少干扰扰。并且能有有效的控制好好与掌子面的的距离，减少少不安全隐患患。在质量上上由于砼的灌灌注是出于敞敞开的空间里里，可根据需需要充分捣固固。12.4施工工照片图4台车现现场安装图一一图5台车现现场安装图二二附件1：台车制作及检算算模板台台车的强度、刚刚度校核计算条条件：按每小小时浇注2米高度的速速度，每平方方米承受5T载荷1、面面板校核(每块模板宽宽度为2000mmm,纵向加强角角铁间隔250mmm)(1))计算单元(q-砼对面板的的均布载荷q=00.5kg//cm))(2))强度校核模模型根据实际结构,,面板计算模模型为四周固固定模型根据σmaax=α*(b/tt)2*q根据a/b=66查表得:α=0.5σ为中心点点最大应力计算得σmax=1108.5kkg/cm22＜[σ]=13000kg/ccm2,合格(3)刚度校校核见强度校核模型型根据ωmax=β*(b/tt)4*(q/EE)*t根据a/b=66查表得:β=0.02284ωmax为中心心点最大应力力,E为金属弹性性模量,材料为Q235BBE=199600000kg/cmm.计算得ωmaxx=0.01164cm＜0.0355cm合格2、面板角钢校校核(每块模板宽宽度为2000mmm,纵向加强角角铁间隔250mmm)(1)计算单元元(2)强