溪洛渡右岸尾水隧洞边顶拱混凝土钢模台车施工技术

溪洛渡右岸尾水隧洞边顶拱混凝土钢模台车施工技术

摘要：钢模台车是一种为提高隧洞混凝土表面光洁度和混凝土浇筑进度，并降

低劳动强度而设计制造的专用设备。溪洛渡右岸地下电站尾水隧洞边顶拱衬砌混

凝土全部采用了钢模台车施工，经过近一年的运行，取得了良好的经济效益。

关键词：尾水隧洞；钢模台车；混凝土；施工技术

1 概述

1.1工程概况

溪洛渡右岸地下电站共布置3条尾水洞，采用“三机一洞”的布置型式，上游

与尾水支洞间采用三合一“卜”形岔洞连接。④⑤尾水洞下游段分别与5＃、6＃

导流洞结合连接，尾水洞与导流洞在平面上采用大角度交汇布置，并在交汇处设

置岩塞。⑥尾水洞为独立布置。④尾水洞长530.457m，⑤尾水洞长660.294m，6＃尾水洞总长度为1737.007m。各尾水洞断面型式均为城门洞型，其中④⑤尾

水洞衬砌后断面尺寸为18m×16.5m（宽×高），⑥尾水洞衬砌后断面为15m×20m （宽×高），均为钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度Ⅱ类围岩为1.0m，Ⅲ类围岩为1.5m。

1.2混凝土施工方案选择

借鉴以往工程施工经验，长线路的水工隧洞宜采用钢模台车施工。因此，本

工程尾水洞衬砌施工选择了钢模台车方案。

尾水洞洞身采用先底板后边顶的顺序进行施工。为满足施工进度安排及尾水

洞本身的特点，④⑤尾水洞配置一部钢筋台车和一部边顶拱钢模台车进行混凝

土衬砌施工。⑥尾水洞配置一部钢筋台车和一部边顶拱钢模台车进行混凝土衬砌施工。

两台钢模台车及钢筋台车均在各自洞内组装，钢筋绑扎完成后，钢筋台车用

于灌浆施工；洞身混凝土衬砌结束后，将钢模台车拆除、回收。

2 钢模台车的结构特点及技术参数

2.1 结构特点

两台钢模台车均为穿行式结构，钢模台车分别由行走装置、台车架、液压系统、横移装置、顶模油缸装置、托架、模板组、侧模油缸、螺旋撑杆、平台、爬

梯以及栏杆等部件组成。钢模台车纵剖面如图1所示。

图1 钢模台车剖面图

2.2 模板组成

模板由两块顶模和两块侧模构成横断面，顶模之间通过螺栓联成整体，侧模

与顶模通过铰耳轴联接。模板由多块小模板组成，模板之间皆由螺栓联接，模板

上开有呈“品”字形排列的工作窗，顶部安装有与输送泵接口的注浆装置。

2.3横移装置

钢模台车平移机构前后各一套，它支承在门架边横梁上，平移小车上的液压

油缸与托架纵梁相连，通过油缸的伸缩来调整模板的竖向定位及脱模，水平方向

的油缸用来调整模板的衬砌中心与隧洞中心是否对中。

2.4 行走机构

每台钢模台车布置有一套行走装置，它们铰接在门架纵梁上。钢模台车行走

由两台10t的卷扬机配两个20t滑车牵引，⑤尾水洞12.83%纵坡段施工时增设2

台8t的卷扬机。卷扬机布置在尾水洞底板上，其行走速度为8m/min，行走轮直

径为300mm。

2.5 侧向液压油缸

侧向液压油缸主要是为模板脱模，同时起着支承模板的作用，最大推力为11t。

2.6侧向螺旋千斤顶

螺旋千斤顶用来支承、调节模板位置，承受浇筑混凝土时产生的压力。

2.7主要技术参数

1）两台钢模台车长度均为9m，⑥尾水洞钢模台车为整体式，④⑤尾水洞

钢模台车为牵引分体式，由4.5m的两节组成

2）④⑤尾水洞钢模台车轨距为12m；成拱半径R=11.25m；⑥尾水洞钢模

台车轨距为8m；成拱半径R=9.375m。

3）台车运行速度小于等于8m/min；液压系统工作压力为140kg/cm2；

4）④⑤尾水洞台车自重231t，⑥尾水洞钢模台车重200t，轨道均采用P50

轨道。

3 台车工作原理

3.1 立模工作

台车通过行走机构在轨道上移动至待浇筑仓位，台车就位后，夹轨器夹紧轨道，确认台车和轨道无异常情况后锁定走轮。让平移油缸工作，水平调节，使模

板外形中心线与隧洞中心重合；调节竖向油缸，使上模总成外形达到施工要求；

8个竖向油缸是由8个换向阀手柄控制，操作时8个油缸必须同步工作。调节侧

向油缸，使侧模总成外形达到施工要求；12个侧向油缸由两个换向阀控制，操作

时每边6个油缸运行应该同步。模板全部就位后，再将各模板的锁定机构锁紧，

即完成了立模工作。

3.2 脱模工作

混凝土浇筑完毕，混凝土达到一定强度后即可脱模，首先拆除端模板及松开

侧向千斤顶（螺旋撑杆），启动液压调节系统，缩回侧向油缸，收回侧模总成，

使模板离开混凝土墙体15～20cm。收回顶模支承千斤顶（螺旋撑杆），降下顶

模油缸，降下顶模总成，使模板离开混凝土面10～15cm。全面完成并检查无误后，方可开始台车移位。

3.3平曲线段混凝土施工

④⑤尾水洞平曲线段施工时为满足转弯要求，将钢模台车拆分为两段，采

用4.5m钢模台车浇筑，钢模台车加装上弯段模板（西瓜皮模板），整个转弯段

由若干折线段平顺过渡代替弧形转弯。

4 钢模台车混凝土施工工艺流程及方法

4.1 施工工艺流程

施工工艺流程：施工准备→钢筋绑扎→钢模台车行走就位→模板就位→测量复测→堵头模板安装→混凝土浇筑→脱模→钢模台车行走至下一个仓位。

4.2施工方法

4.2.1施工准备

尾水洞钢模台车施工准备工作主要有钢筋绑扎及预埋件安装。钢筋绑扎及预

埋件安装均利用简易钢筋台车进行，钢筋加工及绑扎均应提前进行。

4.2.2 钢模台车行走和就位

1）钢摸台车就位之前必须进行模板的清理和刷油。清理干净、刷完脱模油，钢模台车才能就位。

2）台车沿轨道移动至待浇仓位，调节横送油缸使模板与隧洞中心对齐，然后

起升顶模油缸，顶模到位后把侧模用油缸调整到位，并把手动螺旋千斤顶及撑杆