一種超大斷面硐室鋼筋混凝土模筑施工的方法
【專利說明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本發(fā)明涉及施工技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種適用于大斷面硐室及特大斷面鐵路、公路隧道的鋼筋混凝土模筑施工的方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]一般的工程指揮大廳為典型的超大斷面硐室，最大開挖斷面為300 m%由于指揮大廳作為工程核心所在及其結(jié)構(gòu)功能要求，對(duì)襯砌混凝土表面平整度、襯砌施工縫、錯(cuò)臺(tái)要求很高，由于其斷面大，混凝土體積大，混凝土澆筑時(shí)側(cè)壓力大，對(duì)襯砌臺(tái)架的整體強(qiáng)度、剛度要求很高，且襯砌臺(tái)架移動(dòng)和制作困難、臺(tái)架穩(wěn)定性難以保證，混凝土表面平整度要求尚O
[0003]在硐室襯砌混凝土工程中，一般都設(shè)計(jì)有回填、固結(jié)等灌漿孔，為了使鉆孔時(shí)不破壞混凝土內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋，需要在混凝土內(nèi)預(yù)埋灌漿導(dǎo)管，此種預(yù)埋灌漿管大多為鐵管，必須在混凝土澆筑前進(jìn)行安裝、固定，待混凝土澆筑后再進(jìn)行鉆孔、灌漿施工。這種施工方法不僅耗時(shí)耗力，增大工程成本，而且對(duì)混凝土產(chǎn)生了一定程度的破壞，不利于工程質(zhì)量，也加大了后期修補(bǔ)的工作量。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明是在特大斷面坑道式人防指揮所中使用多立桿式襯砌臺(tái)車，成功解決上述的施工方式耗時(shí)耗力，成本較高等技術(shù)難題，設(shè)計(jì)一種超大斷面硐室鋼筋混凝土模筑施工的方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種超大斷面硐室鋼筋混凝土模筑施工的方法，該方法采用多立桿式襯砌臺(tái)車，控制臺(tái)架的整體剛度，以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)帶動(dòng)臺(tái)車行走，利用液壓油缸和螺旋千斤調(diào)整模板到位及收模的隧道混凝土成型，所述的多立桿式襯砌臺(tái)車根據(jù)隧洞斷面大小、工期及混凝土供應(yīng)情況，采用邊墻與拱部一起澆筑或拱墻分開澆筑的施工方法，該方法包括以下步驟:
[0006]a.洞內(nèi)混凝土襯砌，臺(tái)車準(zhǔn)備；
[0007]b.施工準(zhǔn)備，所述的施工準(zhǔn)備包括中線水平檢查、邊墻基頂修鑿、模板臺(tái)車軌道鋪設(shè)；
[0008]c.防水層施工；
[0009]d.鋼筋綁扎；
[0010]e.臺(tái)車行走及定位，所述的臺(tái)車定位包括水平定位立模、拱部中心線定位立模、邊墻模板凈空定位、拱部模板固定成形；
[0011]f.灌注混凝土，所述的灌注混凝土包括洞外混凝土拌合站，砂、碎石存料隔倉，水泥拆包倒入發(fā)送器，砂石自動(dòng)過鎊計(jì)量，水泥自動(dòng)過鎊計(jì)量，外加劑自動(dòng)計(jì)量、水自動(dòng)計(jì)量、砂、石、水泥進(jìn)入拌合機(jī)拌制輪、混凝土運(yùn)至工作點(diǎn)進(jìn)入混凝土泵、混凝土由φ 10mm輸送管徑拱頂前后中間輸入口壓入模板臺(tái)車內(nèi)；
[0012]g.脫模；
[0013]h.養(yǎng)護(hù)；
[0014]所述的多立桿式襯砌臺(tái)車的臺(tái)車面板中部設(shè)有門架，門架上部設(shè)有平移裝置及升降油缸，升降油缸頂部設(shè)有頂模支架，頂模支架支撐頂模，門架側(cè)邊設(shè)有邊模，邊模及門架之間通過若干根邊模絲桿及邊模通梁支撐，邊模絲桿上設(shè)有邊模油缸，邊模下部設(shè)有對(duì)地絲杠固定在混凝土上，臺(tái)車長(zhǎng)度為8米，臺(tái)車軌距為15100mm，在臺(tái)車下部的立柱中心距為
2.64m，承載混凝土厚度1.35m。
[0015]所述的多立桿式襯砌臺(tái)車中的模板采用鋼模板，鋼模板主要由頂模、左右邊模、搭接模板、面板、弧形板、支撐角鋼、立筋板、活動(dòng)鉸構(gòu)成，活動(dòng)鉸將其分成幾段，利用連接螺栓合成整體。
[0016]所述的頂模與門架之間安裝時(shí)通過上部千斤頂支撐安裝，門架下部與地面之間設(shè)有行走裝置及下部千斤頂。
[0017]所述的施工準(zhǔn)備步驟包括施工前檢查基巖表面和施工接茬面，確保無松動(dòng)巖塊，表面潔凈、無積水、積渣和油污，確定臺(tái)車行走就位前的軌道安裝，檢查地面是否平整，鋪設(shè)軌道，軌道選用P43kg/m型鋼軌，高度為140mm，支承在200mm的枕木上，軌道必須固定，軌道中心距誤差不大于10mm，軌道高程誤差不得大于20mm，軌道中心與隧道中心誤差不得大于20mm，枕木強(qiáng)度應(yīng)滿足承載要求，其截面為200mmX 200mm，長(zhǎng)度為600mm，鋪設(shè)間距為500mmo
[0018]所述的臺(tái)車行走步驟具體包括:臺(tái)車安裝完畢后，檢測(cè)各部結(jié)構(gòu)是否到位，檢查各部位螺栓聯(lián)結(jié)是否牢固，確定臺(tái)車工作位置的軌面標(biāo)高正確后，保證軌道相對(duì)隧道中心線對(duì)稱，軌面平整，操作多路換向閥手柄，讓側(cè)向油缸收回，使下?？偝苫乜s，收回豎向油缸，使上模總成下降，在油缸動(dòng)作前，要縮回相應(yīng)的托架支承千斤，在模板外側(cè)涂抹脫模劑，旋回門架支承千斤，使其離開軌面，操作臺(tái)車行走電器按鈕，使臺(tái)車在電機(jī)牽引下自動(dòng)行走到工作位置，臺(tái)車就位后，鎖定行走輪，旋出基腳千斤撐緊鋼軌，防止臺(tái)車移動(dòng)。
[0019]臺(tái)車定位步驟包括合上模板臺(tái)車的電源開關(guān)，按下油泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕，讓液壓站工作，配合測(cè)量人員，操作多路換向閥手柄，通過調(diào)整，使模板外形達(dá)到施工要求，操作多路換向閥手柄，讓平移油缸工作，左右調(diào)節(jié)，使模板外形中心線與隧道中線重合，操作多路換向閥手柄，讓豎向油缸工作，升降調(diào)節(jié)，使上?？偝赏庑芜_(dá)到施工要求，操作多路換向閥手柄，讓側(cè)向油缸工作，伸縮調(diào)節(jié)，使下模總成外形達(dá)到施工要求。
[0020]所述的灌注混凝土采用混凝土攪拌車運(yùn)輸，輸送泵泵送，其中拌制砼固的具體步驟為:
[0021]a.必須對(duì)稱分層澆筑，每層厚度都不超過振動(dòng)棒長(zhǎng)的1.25倍，振搗密實(shí)又不超振，使用插入式振動(dòng)器時(shí)，移動(dòng)間距不應(yīng)超過振動(dòng)器作用半徑的1.5倍，與側(cè)模應(yīng)保持5至10厘米的距離；插入下層混凝土 5至10厘米；
[0022]b.振動(dòng)完畢后，邊振動(dòng)邊慢慢提出振動(dòng)棒；
[0023]c.應(yīng)避免振動(dòng)棒碰撞模板、鋼筋及其他預(yù)埋件；
[0024]d.對(duì)每一振動(dòng)部位的振搗持續(xù)時(shí)間，使該部位混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿；
[0025]e.靠模型板處，采用帶孔搗固鏟，將石子稍壓離模板，再加以搗實(shí)；
[0026]f.使混凝土脫模強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa。
[0027]所述的脫模的具體步驟為:
[0028]a.待混凝土使混凝土脫模強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa時(shí)，撤除臺(tái)車前后周邊有關(guān)的模板，然后啟動(dòng)液壓站工作；
[0029]b.收回側(cè)向千斤頂，操作換向閥手柄，縮回側(cè)向油缸，收回下?？偝?，使其離開混凝土 ;
[0030]c.收回豎向托架支承千斤頂，操作換向閥手柄，縮回豎向油缸，脫下上?？偝桑蛊潆x開混凝土；
[0031]d.停止油泵電機(jī)；
[0032]e.清洗臺(tái)車，除掉模板表面上粘接的混凝土。
[0033]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明采用多立桿式襯砌臺(tái)車，即可將邊墻和拱部分開澆筑，也可邊墻、拱部同時(shí)澆筑，不僅可以節(jié)省工期，而且成本節(jié)約也十分可觀，相比于同類工程使用的施工方法，減少了拼裝次數(shù)及材料倒運(yùn)，同時(shí)臺(tái)車移動(dòng)、定位速度快，便于人員操作；多立桿式臺(tái)車在不考慮臺(tái)車底部運(yùn)輸前提下，可將超大硐室襯砌臺(tái)車設(shè)計(jì)為多立桿式，通過增加立桿，從而增加臺(tái)車拱部鋼模受力點(diǎn)，提高臺(tái)車穩(wěn)定性；多立桿式臺(tái)車采用全液壓立收模，電機(jī)驅(qū)動(dòng)配合軌道行走，臺(tái)車易準(zhǔn)確定位，制動(dòng)方便，移動(dòng)安全風(fēng)險(xiǎn)小，結(jié)構(gòu)合理。
[【附圖說明】]
[0034]圖1為本發(fā)明中的施工工藝流程圖；
[0035]圖2為本發(fā)明中的臺(tái)車的正視圖；
[0036]圖3為本發(fā)明中臺(tái)車的側(cè)視圖；
[0037]圖中:1.頂模2.頂模支架3.升降油缸4.平移裝置5.門架6.邊模7.邊模絲杠8.邊模通梁9.邊模油缸10.對(duì)地絲杠11.上部千斤頂12.行走裝置13.下部千斤頂；
[0038]指定圖1作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0039]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0040]本方法采用多立桿式襯砌臺(tái)車，控制臺(tái)架的整體剛度，以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)帶動(dòng)臺(tái)車行走，利用液壓油缸和螺旋千斤調(diào)整模板到位及收模的隧道混凝土成型，多立桿式襯砌臺(tái)車根據(jù)隧洞斷面大小、工期及混凝土供應(yīng)情況，采用邊墻與拱部一起澆筑或拱墻分開澆筑的施工方法，多立桿式臺(tái)車底部采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配合軌道行走，臺(tái)車易準(zhǔn)確定位，制動(dòng)方便，移動(dòng)安全風(fēng)險(xiǎn)小，滿足大型機(jī)械設(shè)備和無砟軌道運(yùn)輸?shù)囊?，多立桿式襯砌臺(tái)車一次襯砌長(zhǎng)度達(dá)到8m，減少襯砌單位接縫，提高混凝土質(zhì)量，以便于后期硐室裝修工程施工。
[0041]多立桿式襯砌臺(tái)車可根據(jù)隧洞斷面大小、工期及混凝土供應(yīng)情況等，采用邊墻與拱部一起澆筑或拱墻分開澆筑的施工模式，施工方法轉(zhuǎn)變靈活。在不考慮臺(tái)車底部運(yùn)輸前提下，可將超大硐室襯砌臺(tái)車設(shè)計(jì)為多立桿式，通過增加立桿，從而增加臺(tái)車拱部鋼模受力點(diǎn)，提高臺(tái)車穩(wěn)定性。鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為8米，鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)時(shí)，承載混凝土厚度按按照拱肩最厚處1.35m設(shè)計(jì)校核。模臺(tái)車面板伸縮系統(tǒng)采用液壓傳力桿，臺(tái)車就位后采用絲桿承載，不采用行走輪承載。臺(tái)車軌距15100mm，洞內(nèi)零星材料起吊重量一般不超過3噸，澆筑段長(zhǎng)8m。
[0042]臺(tái)車定位模板采用鋼模板，鋼模板的作用是保持隧洞襯砌混凝土澆筑的外形及承擔(dān)混凝土澆筑載荷。鋼模板主要由頂模、左右邊模、搭接模板、面板、弧形板、支撐角鋼、立筋板、活動(dòng)鉸構(gòu)成，活動(dòng)鉸將其分成幾段，利用連接螺栓合成整體。
[0043]由于頂部受到混凝土自重、注漿孔封孔時(shí)的壓力及施工載荷等載荷的作用，其受力比邊部模板更大、結(jié)構(gòu)要求更高。邊部模板由于不受混凝土自重影響，僅受混凝土的側(cè)壓力及工作載荷等的影響，載荷較小，因此對(duì)模板的強(qiáng)度分析只考慮頂模部分。在襯砌時(shí)，模板承受混凝土自重及邊墻側(cè)壓力，而模板的整體強(qiáng)度既有弧板、角鋼、面板承受又有頂模架體與千斤頂支撐，以保證模板工作時(shí)的絕對(duì)可靠。
[0044]1.施工準(zhǔn)備:
[0045]施工前檢查基巖表面和施工接茬面，確保無松動(dòng)巖塊，表面潔凈、無積水、積渣和油污。
[0046]2.臺(tái)車行走就位前的軌道安裝:
[0047](I).確定安裝的基準(zhǔn):按臺(tái)車的總圖要求，檢查地面是否平整，如有坡度(一般為2% )，檢查坡度是否滿足設(shè)計(jì)要求，否則，軌道地基該挖則挖，該填則填，以保證安裝的基準(zhǔn)。
[0048](2).鋪設(shè)軌道:軌道選用P43kg/m型鋼軌，高度為140mm，支承在200mm的枕木上，軌道必須固定；軌道中心距必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，誤差不大于1mm;軌道高程誤差不得大于20mm ;軌道中心與隧道中心誤差不得大于20mm ;枕木強(qiáng)度應(yīng)滿足承載要求，其截面為200mm，長(zhǎng)度為600mm,鋪設(shè)間距為500mm。
[0049]3.臺(tái)車行走和就位:
[0050](I).臺(tái)車安裝完畢后，檢測(cè)各部結(jié)構(gòu)是否到位，檢查各部位螺栓聯(lián)結(jié)是否牢固，各聯(lián)結(jié)鞘必須可靠且轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，然后進(jìn)行初步調(diào)試。要求各螺栓千斤動(dòng)作可靠，各基本尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)