[发明专利]一种大断面异形结构一次浇筑成型施工装置及方法

说明书

本发明提供了一种大断面异形结构一次浇筑成型施工装置及方法，它包括铺设在掺气坎异形结构所在位置的台车轨道，所述台车轨道上支撑有用于边墙衬砌浇筑的边墙衬砌台车，在边墙衬砌台车的顶部设置有用于拱顶浇筑的顶拱衬砌台车，在掺气坎异形结构所在位置并位于边墙衬砌台车面板底部与底板衬砌线未覆盖的异形边墙位置采用异形钢模板封堵。该施工方法有效解决了在大型洞室顶拱与底板衬砌坡度不一致造成空间垂直高度发生渐变变化，无法使用台车衬砌问题。通过该施工方法有效保证了大断面异型结构边墙及顶拱混凝土施工质量，提高了混凝土过流面抗冲耐磨性能。

技术领域

本发明涉及洞室衬砌施工，具体涉及一种大断面异形结构一次浇筑成型施工装置及方法。

背景技术

白鹤滩水电站泄洪洞工程主要包括3条泄洪洞，每条泄洪洞由进口渐变段、上平段、龙落尾段组成。龙落尾由渥奇曲线段、斜坡段和反弧段组成。渥奇曲线方式为Z=X2/500+0.015X，斜坡段为渥奇曲线与反弧之间的连接过渡段，1#和2#泄洪洞斜坡坡度1:4，3#泄洪洞斜坡坡度为1:3.72，反弧段位于斜坡段下游，反弧半径为300m。

每条龙落尾均布置3个掺气坎，掺气坎位置均为突扩结构，分别为1#掺气坎、2#掺气坎、3#掺气坎。泄洪洞1#掺气坎前接渥奇曲线段，后接斜坡段，其衬后底板坡度由1:4变化至1:4.52，顶拱坡度由1:4变化至1:3.7216，由于顶拱和底板变坡桩号不一致，导致过流断面高度由18m抬高至19.61m，变化成线性分布。过流断面宽度由15m，突变至15.7m,单侧放大35cm。

泄洪洞2#掺气坎位于斜坡段中部，其衬后底板坡度为1:3.7216，顶拱坡度由1:3.7216变化至1:2.45，由于顶拱和底板变坡桩号不一致，导致过流断面高度由18m抬高至19.50m，变化成线性分布。过流断面宽度由15.7m，突变至16.2m，单侧放大25cm。

泄洪洞3#掺气坎前接反弧段，后接下平段，其衬后底板坡度为8%，顶拱坡度由8%变化至1:4.83，由于顶拱和底板变坡桩号不一致，导致过流断面高度由18m抬高至19.5m,变化成线性分布。过流断面宽度由16.2m,突变至16.5m，单侧放大15cm。

白鹤滩泄洪洞龙落尾边墙衬砌区域属过流面，龙落尾段设计最大流速50m/s，因此，设计对边墙除衬砌混凝土平整度提出了极高的要求（不平整度最大允许值3mm/2m靠尺检查）。因此，如何实现该目标，是施工控制的重点和难点。

根据以往经验，我国水电工程泄洪洞掺气坎异形结构混凝土施工中，普遍采用脚手架+普通钢模板进行施工，该施工方法易造成混凝土表面出现错台、麻面、漏浆等质量问题，无法保证混凝土施工质量，且排架搭设在较陡坡度上，需承受1.5m以上钢筋混凝土重量，排架设计是难点，考虑泄洪洞高速水流掺气坎部位不平整技术要求高。为此，必须发明一种施工方法，以保证龙落尾掺气坎部位混凝土浇筑平整度质量满足设计技术要求。

发明内容

针对现有的泄洪洞龙落尾混凝土施工中的不足，本发明提供了一种大断面异形结构一次浇筑成型施工方法，该施工方法有效解决了在大型洞室顶拱与底板衬砌坡度不一致造成空间垂直高度发生渐变变化，无法使用台车衬砌问题。通过该施工方法有效保证了大断面异型结构边墙及顶拱混凝土施工质量，提高了混凝土过流面抗冲耐磨性能。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种大断面异形结构一次浇筑成型施工装置，它包括铺设在掺气坎异形结构所在位置的台车轨道，所述台车轨道上支撑有用于边墙衬砌浇筑的边墙衬砌台车，在边墙衬砌台车的顶部设置有用于拱顶浇筑的顶拱衬砌台车，在掺气坎异形结构所在位置并位于边墙衬砌台车面板底部与底板衬砌线未覆盖的异形边墙位置采用异形钢模板封堵。

所述台车轨道的铺设角度与顶拱衬砌线角度保持一致。

所述异形钢模板为顶拱衬砌线坡度与底板衬砌线坡度形成的折角区域模板。