1工程概况
阳江抽水蓄能电站水道承受的静水头m，最大动水压力m，设计灌浆压力10MPa均高于国内已建同类工程，是目前国内核准建设单机容量最大、静水头最高、埋深最大的蓄能电站。电站引水下平洞长m，开挖尺寸为9.1m×9.1m（长×宽），马蹄形断面，衬砌断面为φ7.5m的圆形，衬砌厚度80cm，C30钢筋混凝土结构，为超高超薄混凝土衬砌结构，衬砌后最大灌浆压力达10MPa，为业内首创。由于水头高，灌浆压力大，对隧洞衬砌的整体性、实体质量要求非常高；同时由于高速水流冲刷极强，对衬砌表面质量也提出了高标准要求，需采用全圆一次成型的施工工艺进行混凝土衬砌。
2工程施工存在的难题
针对圆形隧洞衬砌，常规的施工方法有：满堂脚手架法、钢模台车法、针梁台车法等。满堂脚手架法存在施工成本高、材料倒运量大、施工周期长、底拱部分成品保护难度大、存在衬砌纵向施工缝等问题，不符合高压输水隧洞整体性、表面平整度相关要求；钢模台车法需先浇筑顶拱再浇筑底拱，不论底拱采用何种施工方式（翻模、滑模、钢模），都存在纵向缝的薄弱隐患，不满足整体性要求；针梁台车在20世纪80年代就已经在隧洞衬砌中应用，但由于底拱部位混凝土振捣后气泡无法排出，混凝土麻面、水纹问题难以解决，不满足混凝土实体质量和表面平整度相关要求。
3改进型针梁滑模台车理念
通过不断研究和探索，研制一种用于隧洞衬砌的改进型针梁滑模台车。针梁台车设计原理：针梁作为边顶拱台车及滑模台车的承重受力构件，底部1/3部位设置为环向仰拱滑模，上半部2/3为钢模台车，根据混凝土浇筑进度滑模向上滑动，随浇随滑，随滑随抹，直至与边顶拱钢模结合，锁定滑模，连续浇筑上部边顶拱混凝土直至完成。
该技术不仅避免了分序浇筑造成的纵向施工缝薄弱点的存在、提高了衬砌施工的整体性，同时解决了常规针梁台车面临的底拱质量问题。且节约了施工工序搭接时间、降低施工成本，经济、高效、安全，可在所有圆形隧洞衬砌施工中推广运用，对于在建和拟建水工圆形隧洞衬砌施工具有很大的指导意义。
4施工方法
4.1台车结构设计
针梁台车设计总重量约80t，其中针梁长约22.5m，台车面板长度为9.1m，上部约°范围采用钢模台车，下部约90°范围采用滑模。主要包括：针梁结构、模板结构、电气系统、附属设施。针梁滑模台车侧视图如图1所示。
图1针梁滑模台车侧视图4.2施工准备
（1）施工人员、材料、机具设施准备。
（2）进行配合比设计及试验，并结合现场情况进行适应性调整。
（3）对开挖断面进行测量、验收和编录，严禁出现欠挖。
（4）进行台车安装场技术性扩挖和天锚施工。
4.3台车安装
针梁滑模台车安装总体程序为：支撑底座安装→针梁安装→滑模导轨、支架安装→边顶拱支架、模板安装，其中需注意以下几点：
（1）台车前后支腿设计时要能小幅度横向移动，便于位置调整。
（2）在滑模导轨及支架安装前，需要将滑模模板放置在预先安装位置。
（3）在支撑底座安装前，需对针梁整体位置采用测量仪器进行定位。
（4）所有连接螺栓必须采用高强螺栓（＞8.8级），对称拧紧。（5）待台车试行走一段后，必须对台车整体连接质量再次进行检查，对松动部位再次紧固，对变形部位进行必要加固，同时对电气、液压工作情况进行检查。
4.4基面清理
首先采用液压反铲、装载机等机械设备进行大面积清理，剩余少量浮渣采用人工清除干净。如遇局部欠挖，采用液压锤或风镐进行处理，体量较大也可以采用松动爆破处理。经测量检查施工断面满足设计要求后，用高压风或水冲净基面并排除积水，撬除松动岩石，对基面的清理，做到无浮渣、无松动石块、无积水。基面清理完成经四方联合验收合格后进入下一道工序。
4.5钢筋安装
（1）严格按照下料表及设计图纸要求进行钢筋放样和加工制作，利用20t载重车运送至工作面。
（2）在针梁台车上搭设临时施工排架，钢筋安装时，测量人员做好控制点，技术人员根据控制点在锚杆上焊接架立筋。钢筋安装采用先边顶拱后底拱、先环向主筋后纵向分布筋，为保证边顶拱钢筋固定，在钢筋安装前，预先在顶拱增加一排吊点锚杆（φ22~25，L=1.0m，外露0.5~0.8m）。底拱钢筋在不影响支腿行走及安放的情况下亦可提前安装。
4.6预埋件安装
预埋件包括铜止水、监测仪器设备、灌浆管等，特别是灌浆管的埋设，要确保其稳固性，以便衬砌后能及时找到。具体方法如下：在管路位置的台车面板上喷涂红油漆并填塞塑料布，预埋管紧贴台车面板，预埋管与钢筋点焊连接，必要时增加斜撑焊接固定。
4.7台车就位及端头模板安装
台车试行走并检查加固后，采用测量仪器对台车的定位再次确定。按照先偏距后高程的顺序进行调整，所有的调整均采用液压油缸进行。
台车就位后，采用临时支撑进行加固，卷扬机、液压油缸处于锁定状态，避免台车移位；检查台车面板拼缝是否严密，是否有变形、鼓起、凹陷等质量缺陷，并进行处理；核实下料窗口是否能正常启闭；对底拱滑模再次进行试运行，检查卷扬机、液压伸缩油缸工作性能、导轨线性是否满足运行要求等。档头模板与常规钢模台车几乎一致，边顶拱固定牢固，仰拱模板安装时稍微往外侧偏移少许，便于滑模滑动。模板采用5cm厚木板进行拼装，背面采用5×10cm
35cm枋木，横向围檩采用φ48×3.5mm40cm钢管加固，采用φ14拉筋固定。4.8混凝土施工
混凝土采用泵送入仓，两侧对称均匀下料，防止单侧受力集中，保证支撑结构的稳定性，插入式振捣棒振捣，下料厚度控制在50cm以内。滑模浇筑期间入仓强度不宜过高，根据混凝土表面凝结情况适时开展抹面工作，边顶拱部位的混凝土可按照正常速度浇筑。浇筑期间设置专人旁站，关键控制混凝土浇筑速度、下料位置和振捣情况。
混凝土浇筑控制重点在于滑模模板与边顶拱模板接触后滑模脱模时间控制。需根据洞室温度、初凝时间、现场观测综合测定，一般2~3循环后能掌握。滑模浇筑的几个关键时间控制：滑模部位浇筑满后即可滑动；混凝土振捣密实后即可滑动；滑模移开后及时抹面。
4.9脱模及养护
（1）拆模后检查衬砌结构尺寸是否满足规范要求。
（2）浇筑完成及台车前移后，采用洒水或喷雾养护。
（3）养护应有专人负责，并应做好养护记录。
4.10台车拆除
衬砌施工完成后，在洞内对针梁台车从上之下先模板后针梁进行分节分片拆除，拆除后的模板采用10t载重汽车分节运输出洞。
5施工效果
针梁台车运行稳定、安全、操作简便，混凝土衬砌结构体型优良，形体测量、实体质量成果满足设计要求，单元验收优良率%，效果如图2所示。
图2施工现场效果图先进技术的运用和创新，节约了分次浇筑缝面凿毛、缺陷修补等施工成本，降低了台车重量和分包费用，产生经济效益共计95万元，节约施工工期2个月。
6结语
综上所述，将环向仰拱滑模技术与针梁台车施工技术巧妙的结合，既满足了衬砌施工的整体性要求，也解决了仰拱区域的疑难杂症，降低了施工成本，节约了施工工期。该项技术可在所有圆形隧洞衬砌施工中推广运用，可解决混凝土整体性及底拱气泡的问题，但由于滑模导轨等结构限制，存在底部空间较小、通行难度较大的问题。目前在水工隧洞中运用的另外一种针梁翻模台车针梁高、底部空间大，对通行有利，如何充分结合两种台车的优点，改进形成一种新结构针梁台车，是后续研究的方向。
作者：李鹏飞王峻郑尧（中国水利水电第七工程局有限公司)
本文刊发于《中国高新科技》杂志年第24期
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