葛洲坝集团试验检测有限公司 湖北宜昌 443002
摘要：为确保施工进度，按时过流，在其他工序施工强度一定的情况下，结合规范对拆模时间进行研究，确定合理的钢模台车拆模时间，以缩短单循环时间，加快施工进度。
关键词：导流洞 钢模台车 计算 拆模时间
1钢模台车设计特点
衬砌台车的作用主要是满足导流洞边墙和顶拱衬砌，加快导流洞混凝土施工的进度，减轻人工作业强度，保证混凝土工程质量，达到迅速、安全、可靠、方便、省力的施工目的，其关键在于门架整体刚度与模板外观质量。对于有可能受扭受弯而变形的部位，均予加强。台车设计如下：
台车设计力求简单，安装方便，运输方便。 2、针对台车高度较高，托架部分设计限位架，保证台车行走时的稳定性。 3、台车采用铰接式脱模，保证一定的脱模量，并保证台车在转弯段的通过性需求；模板底脚采用交叉式支撑方式，保证台车模板底脚与矮边墙的有效搭接。
2钢模台车组成部件
模板台车是由模板系统、走行系统、骨架及托架系统、液压系统、支撑系统、电控系统、模板液压调节系统、行走轨道系统、混凝土提升系统、皮带机系统等组成。
3边顶拱钢模台车拆模时间的研究
3.1试验准备
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）4.3.1规定拆除底模和支架时的混凝土强度要求：
某隧道衬砌成型后直径为13m，跨度较大，根据工期要求，钢模台车每循环时间不能大于7天，安排的施工强度为：台车定位，立堵头模板1天，混凝土浇筑3天，混凝土养护2天，拆除模板1天。根据规范要求，隧道混凝土属于拱型结构且跨度大于8m，实测混凝土强度必须达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的100%才能够拆除模板。按照经验混凝土到达设计强度的100%需要养护20天。为确保施工进度，按时过流，在其他工序施工强度一定的情况下，结合规范对拆模时间进行研究，控制混凝土衬砌单循环时间，加快施工进度，确定合理的钢模台车拆模时间，以缩短单循环时间，加快施工进度。
3.2试验理论的建立
当围堰稳定、坚硬时，顶拱在有计算及试验论证的情况下，拆模时间可适当提前。隧道顶拱衬砌拆模时间可以按照结构力学的方法计算，这时作用于衬砌上的荷载要考虑衬砌自重、山岩压力、外水压力等因素确定。根据结构力学知识原理，理论上需混凝土拱内的最大正应力大于混凝土某一龄期的抗劈拉强度，则该龄期即可作为导流洞边顶拱钢模台车的理论拆模时间。
3.3现场试验
为准确测出不同龄期混凝土的抗劈拉强度，试验室在现场成型相应龄期的标准试块若干组进行现场养护，现将试验成果汇总如下：
施工配合比见表1，力学性能试验见表2，龄期与强度关系图见图2。
表1 C25W8F200二级配（坍落度150-170mm）施工配合比
图2
3.4理论计算
根据结构力学理论，对顶拱113.2°范围混凝土拱的内力计算，按照无铰拱的内力计算方法进行，本计算过程采用弹性中心法计算无铰拱，无铰拱型式如图3所示。为简化计算，不考虑钢筋对混凝土的支撑作用，以素混凝土拱进行计算。隧洞衬砌厚度为1.2m，根据实测试验结果，混凝土容重为2350kg/m3，取洞轴线1m长度作为计算段长，则作用于混凝土无铰拱的均布荷载q=27.636kN/m。根据结构力学理论，对顶拱113.2°范围混凝土拱的内力计算，按照无铰拱的内力计算方法进行，本计算过程采用弹性中心法计算无铰拱。为简化计算，不考虑钢筋对混凝土的支撑作用，以素混凝土拱进行计算。
半径R=7.7857m
圆心角φ0=60°
拱高f=R（1-cosφ0）=7.7857×（1-cos56.6°）=3.5m
弦长L=2Rsinφ0=2×7.7857×0.83=13m
无铰拱为三次超静定结构，因结构对称，引用“刚臂”的方法，使计算中的全部副系数为零。
求刚臂长ys
通过上述计算可知，理论上，当混凝土某一龄期的抗劈拉强度大于混凝土拱内的最大正应力0.117MPa时，即可作为导流洞顶拱钢模台车的理论拆模时间。从龄期与混凝土强度曲线上可以看出，小龄期与混凝土抗劈拉强度成直线关系，因此建立对小龄期（12h、18h、24h、32h）与混凝土抗劈拉强度回归方程（y=0.0031x-0.0009 R=0.9992），来推算拆模龄期。
从小龄期与混凝土强度曲线上可以查出：钢模台车理论拆模时间为39h。同时，从另一方面也说明提高混凝土早起抗劈拉强度是缩短钢模台车拆模时间的关键因素之一。
4现场浇筑后拆模时间验证
浇筑过程中，严格按照技术交底确保每个环节按照要求进行施工，现场24小时派试验人员值班盯仓，每4h进行一次现场坍落度测定，确保入仓混凝土质量。考虑到39h的拆模时间仅为理论计算成果，但现场实际生产过程中存在较多影响钢模台车拆模时间的有利因素和不利因素。综合分析，为保证混凝土质量和施工安全，考虑预留一定的安全储备，最终把拆模时间确定为40h。
5结束语
目前水利水电工程施工中，钢模台车的技术已经在隧洞混凝土衬砌施工过程中得到了广泛的应用，但相关规范仅对混凝土拆模时间做出了原则性要求和要注意的事项。本文通过某工程隧道钢模台车拆模时间的理论计算和工程应用实践的验证，提供了一种新的确定混凝土拆模时间的经验，在加快混凝土衬砌施工进度方面进行了大胆的尝试，希望对其他利用相似的钢模台车进行隧洞衬砌的工程起到一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]《拉西瓦水电站尾水洞边顶拱钢模台车拆模时间的研究》
[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》
论文作者:张利兵,吴秀霞
论文发表刊物:《建筑科技》2018年第1期
论文发表时间:2018/4/8
标签：混凝土论文; 台车论文; 时间论文; 强度论文; 模板论文; 理论论文; 系统论文; 《建筑科技》2018年第1期论文;