针梁台车全圆衬砌串行施工技术

针梁台车全圆衬砌串行施工技术一、工程概况XXXX输水隧洞二期工程4#支洞与5#支洞之间施工长度2305米，开挖距离长，完成时间晚，是XX二期工程开挖最后贯通的工作面。因为开挖完成时间晚，且衬砌段落长，平均一端衬砌任务约1150米，需在5个月内完成衬砌任务。单端月平均衬砌任务230米，约20段衬砌混凝土。工期紧，按照常规全圆一次衬砌成型施工工艺及针梁台车的结构特点，只能单台台车由一端向另一端依次衬砌。常规施工无法在工期内完成衬砌任务，决定采用单端用两台台车向同一方向进行衬砌混凝土施工。但两台台车串联施工，在国内没有任何施工先例可借鉴。此段衬砌类型如下：4＃下游至5＃上游衬砌类型表桩号（m）长度（m）围岩类别衬砌类型备注12+798－12+89496IV、V预应力12+894－13+014120IIIⅢ类标准断面13+014－13+566552IV、V预应力13+566－13+710144IIIⅢ类标准断面13+710－13+73424V预应力13+734－13+926192IIIⅢ类标准断面13+926－14+01084II=2\*ROMANII类标准断面14+010－14+334324II、IIIⅢ类标准断面14+334－14+478144II、III、IV、V预应力14+478－14+57496IIIⅢ类标准断面14+574－14+59824IV预应力14+598－14+742144IIIⅢ类标准断面14+742－14+79048II=2\*ROMANII类标准断面14+790－15+090300II、IIIⅢ类标准断面其中V类预应力840米，II、III类普通衬砌1452米，预应力占36.6％，普通衬砌63.4％。二、施工难点1、工期紧、任务重。因为最后完成开挖，衬砌段落度长，衬砌任务重，成为制约本标段工期的关键点，从以往施工经验来看，单台针梁台车月衬砌任务最多约15段（180米）。单台车无法在业主规定的工期内完成施工任务。2、在狭小的洞室内同时运行两台衬砌台车，每台台车在洞室内占据的位置为：横向全断面（中间无空隙，既不能通车，过人又困难），纵向占位30m。来往施工人员、各种料具、设备、管线、电力线均要从前端台车通过，相互干扰极大，既影响前面台车施工，后端台车功效又低。3、在衬砌分界处同时安装4台台车，技术难度大，要求时间短、组织拼装困难。4、4＃下游长距离穿越郎仕沟谷浅埋段，预应力衬砌混凝土较多，串行更为困难。三、临时设施布设1、临时排水布置隧洞捡底完成后，由于4＃～5＃洞之间涌水量较大，施工排水尤为重要。4＃下游：在K13＋600顺水流方向右侧边墙处设置2米长，1米宽，0.8米深（隧底下）的集水坑，集水坑处回填砼可暂不施工，在集水坑处设27KW抽水机，从交叉口至K13＋600顺水流方向的右侧布设一条Φ150钢管作为抽水管路，将下游积水抽至交叉口，再由交叉口管路排出洞外，衬砌施工至集水井时，将集水井向交叉口方向移动；衬砌工作面至集水井处的积水由小型水泵抽至集水井；交叉口至集水井方向的水流，由隧底中心设置的排水沟自流，全隧在铺底时，在隧底统一预留宽0.3米，深0.2米排水沟。5＃上游：全段内在隧底中心设置宽0.3米，深0.2米排水沟，串联台车之间的积水，设小型水泵穿过前端台车排入预留水沟；串联台车前端台车以外的积水，由水沟自流至交叉口（分段集中抽排）。2、临时用电布置4＃下游、5＃上游均由变压器开始，独立设置动力线至施工衬砌面，4＃下游长1500米，5＃上游长1800米。其它用电由既有线路供应。5#上游末端由于电力线路太长，电压不稳，配备一台内燃输送泵作为备用方案，内燃输送泵考虑临时租用，通过分界范围后退租。3、台车安装位置的选择及起吊锚环布置5＃、6＃台车在K13＋688～＋720处拼装；7＃、8＃台车在K13+878～+910处拼装。相应的起吊锚环位置在上述两处布设，起吊锚环布设见下图四、台车串联施工方案为在规定的工期内完成施工任务，在同一工作面采用二台针梁台车串联跟踪进行衬砌混凝土的施工。1、台车安装4#支洞与5#支洞衬砌任务划分里程为13+806，从分界里程处相向向各自的支洞口衬砌。为保证两台台车的安装不相互干扰，经过安装的方案比选，将安装位置确定为：4＃下游在K13＋688～＋720处安装，距分界里程86米，5＃下游在K13+878～+910处安装，离分界位置约75米处。在确定的台车安装位置处，各打设一组起吊锚杆，用于两台针梁台车的安装，先安装好一台后，将台车向分界处移动，再进行第二台台车2、台车移动及运行由于串联台车工作面内非常狭窄，台车的移动对衬砌混凝土施工极为关键，且台车经常需要空载运行，所以，在台车底部模型总成小横梁处加工一支腿，以利于台车空行滑动针梁时，模板总成的支垫由支腿承担，而不直接将支垫着力于模型表面，避免损坏模型。安装好后台车的移动：在安装好一台后，将其移动到分界处，另一台车在第一台拼装的位置进行安装。5＃上游的两台台车最先开始衬砌，7＃台车针梁大脚支撑在4＃下游第一段处。串联台车的移动及运行见下图3、衬砌混凝土施工台车位置及施工顺序台车从分界处开始施工，隔两段混凝土的位置再放置第二台台车。见下图钢筋施工从衬砌分界处向衬砌方向钢筋绑扎超前最少五段，开始衬砌混凝土第一个循环施工。在混凝土施工中，钢筋的绑扎继续向前，超前于最前面的台车最少2段钢筋，在钢筋的绑扎施工中，根据针梁台车的摆放位置，注意预留针梁台车大脚的位置。具体预留大脚位置见台车移动及运行图。第一个循环施工完成后，钢筋的施工要超前至少5段钢筋才能开始第二个循环的施工。即钢筋的施工始终要超前5段才能满足衬砌混凝土不间断的浇筑。为保证钢筋施工超前，至少准备两个钢筋施工作业平台，钢筋作业平台要走行、拆卸方便。为尽量缩短混凝土泵送距离，完全绑扎好的钢筋最好不超过6段混凝土衬砌长度。当施工钢筋有足够的劳动力时，钢筋超前6段后，可采取只绑扎边墙及顶拱部位钢筋的方法进行施工。不影响泵送距离时再绑扎底部的钢筋。钢筋施工中要测量定位好钢筋的位置，保证钢筋施工在设计位置。不因钢筋位置不正确，而影响混凝土的浇筑进度。为保证已施工完的钢筋在浇筑混凝土前不受施工作业人员踩踏，采取在底拱部位加设一组架立筋，顶面铺设木板，以供施工作业人员行走。混凝土浇筑衬砌混凝土施工同一方向设置一台混凝土输送泵，输送泵的离远端浇筑面的距离不超过100米。浇筑中采取先浇筑前端的混凝土，再浇筑后端的混凝土的方法。以保证在进入下一循环混凝土浇筑的台车走行过程中，支撑混凝土面能够承受针梁台车的重量。施工排水在开挖完成后虽对水量较大处进行了灌浆止水，封住了较大部分的地下水，但也存在部分地下水无法彻底封住，在浇筑完成混凝土段，部分地下水从预留灌浆孔出来，流向衬砌仓面，影响混凝土质量。为保证衬砌混凝土质量，必须在混凝土浇筑前要将仓面的地下水排除干净。采取的主要方法是：在隧洞底部中间位置设置一排水沟，顺坡流，在一定位置设置集水坑，抽排出去。前端的台车浇筑仓面排水较容易。后端台车浇筑仓面两端已浇筑好混凝土，中间成了集水坑。要排除仓面的积水较困难。采取的主要办法是：①在台车上布置抽水管道，固定在台车内，当台车就位后，将台车来水方向端封闭，放置抽水机，通过台车上的排水管道，将水抽出仓面以外。②打开台车的底部窗口，撬开钢筋，将抽水机放入底部，抽排出仓面的集水，后将钢筋恢复。然后才开始浇筑混凝土。浇筑过程中要保证水不进入浇筑仓面。4、工序循环时间及工期分析两串联台车联合跟踪衬砌，台车之间相隔2段衬砌距离，经对串联台车每循环时间进行分析，从前端台车第一段衬砌开始至后端台车最后一段衬砌完成并等强结束，完成6段二衬共用时132小时，其中移动台车就位用时12h，浇注砼用时15h，砼等强用时12h，砼浇注时使用一台输送泵，前端完成浇注后，立即进行后端台车的混凝土浇注。即每循环用时为：132h/(24h/d)=5.5d，考虑中间干扰，确定为6d/循环。每月进度指标：每月考虑停电、机械设备维修、保养等。一个月按25天计算25/6（循环/d）=4.1循环/月，每月完成进度指标4X6X12=288米/月按施工任务：5#上游1300米，每月进度应控制在1300/5=260米/月，即每月最低完成260米，就能满足工期要求。而在此方案下，每月可完成288米，从工期来看，只要按照此方式组织施工，是能保证的。五、人员及设备组织串联台车的人员组织与单台车的组合差别较大，两台车之间既有协作又相互干扰。每工作面的人员、设备配备如下：人员配备：名称数量名称数量砼工20人汽车司机1钢筋工25人装载机司机1电工2人材料管理1杂工10（含抽水、处理欠挖等）现场管理人员2设备配备：设备名称规格型号数量设备状况混凝土输送泵HBT601台良好电焊机5台良好钢筋弯曲机1台良好装载机1台良好钢筋运输车1台良好六施工中注意事项1、衬砌混凝土施工是单工序作业，必须按照施工顺序按时完成工序作业，若有一工序未按时完成，就将影响下一工序的作业，从而影响整个作业时间（二个台车的作业循环时间）。较好的、精心组织，配备充足的施工作业人员是施工的重要保证。2、两台车串联施工，前面的台车是跳槽施工，后面台车施工的衬砌段前后都是已做衬砌混凝土，待施工衬砌混凝土的段的积水、泥砂等杂物是必清理难度大：①、在清理衬砌混凝土仓面时，必须将仓面清理至最前面台车浇筑段前，保证最前面台车以后仓面的清洁。②、准备足够的抽水设备，以快速抽出后面浇筑面仓内的抽水，保证浇筑仓内无积水。3、前端台车定位要准确，保证台车衬砌中心与隧洞设计轴线重合，否则影响后面台车定位及钢筋保护层厚度；前端台车在两端均要支撑端头模，施工难度大，支撑端头模时必须加固好，保证台车在混凝土浇筑过程中不跑模、不胀模。4、浇筑混凝土过程中要对称浇筑，防止台车侧压变形或位移。特别是前端台车，更要防止台车位移，台车发生偏移就将影响浇筑模的钢筋保护层厚度及后端已施工钢筋的正确位置。六结束语从两台台车串行施工过程的衬砌混凝土实施情况看，离预期效果有一定的差距，最多月施工衬砌混凝土模