摘要:滑模施工是水利水電工程中一項(xiàng)高效、低廉的混凝土施工,具有施工速度快、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合某水利水電工程實(shí)例，對(duì)閘墩滑模施工方法及控制進(jìn)行了探討。
　　關(guān)鍵詞:閘墩滑模；施工技術(shù)；運(yùn)行操作
　　滑模施工是水利水電工程中一項(xiàng)高效、低廉的混凝土施工,具有施工速度快、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。在水利水電工程中采用滑模技術(shù)施工可以成倍地提高混凝土澆筑,對(duì)于工期緊張、緊急渡汛要求的工程具有重要的功用。與鐵路、橋梁等工程所用的滑模技術(shù)相比,水利水電工程滑模施工具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、澆筑量大等特點(diǎn)。
　　1工程實(shí)例
　　1.1工程概況
　　工程是一座閘壩低水頭河床式水電站,燈泡貫流式機(jī)組,裝機(jī)容量63MW,以發(fā)電為主,兼有旅游。電站主體工廠由泄洪閘、中非溢流壩段、沖砂閘和廠房壩段組成。其中泄洪閘和沖砂閘分別有6個(gè)和兩個(gè)中墩的尺寸相同,為了加快施工,施工方采用了滑模施工技術(shù)。
　　在已澆筑完畢的沖砂閘兩個(gè)中墩,都采用滑模施工。中墩設(shè)計(jì)斷面尺寸:27.5m×3m(最大尺寸),閘墩高26.5m,閘墩間距12m,混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C20,每個(gè)閘墩混凝土量約1900方,設(shè)有檢修門槽和工作門槽。工程所采用的滑模分為墩頭、中間和墩尾三段,各段尺寸:墩頭長10.617m,重14.5t；中間段長8.972m,重約11.5t,墩尾段長11.024m,重13.1t。動(dòng)力裝置串40個(gè)離心式液壓千斤頂,單個(gè)最大起重力70kN,總起重力2800kN。
　　1.2模板設(shè)計(jì)
　　根據(jù)該工程特點(diǎn),滑模結(jié)構(gòu)擬采用面模長11m,寬3.0m的整體模板。順坡向用三組工字鋼固定面模,面模與工字鋼間用滾輪支撐,以減少摩擦。工字鋼的固定每隔一定的間距用拉條錨固在建基面上,側(cè)模采用建筑鋼模板。
　　1.2.1面模。長11m,寬3.0m,[12槽鋼作圍檁,∠7.5角鋼作肋板,δ5鋼板作面板,制作成4小塊用螺栓連接拼裝而成,總重量20t。為保證面模剛度,在其背后加三榀[16桁架。吊環(huán)用Φ32鋼筋制作,焊接于面模兩端。對(duì)面模與側(cè)模接觸的上、下口倒角,以防止在升降過程中帶動(dòng)側(cè)模。面模兩端與側(cè)模搭接長度各50cm。
　　1.2.2側(cè)模。采用建筑鋼模板、鋼管及U型卡等進(jìn)行立模。
　　1.2.3千斤頂數(shù)量的計(jì)算。計(jì)算公式：n=w/cp式中：n—千斤頂數(shù)量；w—豎向荷載，包括模板自重、施工荷載和滑升摩阻力；c—荷載不均衡系數(shù)；p—壓桿承載力，p≤Plj/k，壓桿臨界承載力Plj=π2EJ/（μl）2,k—安全系數(shù)。
　　2結(jié)構(gòu)組成
　　滑模是一個(gè)鋼制框架結(jié)構(gòu),一般從檢修門槽和工作門槽分開,由墩頭、中間段和墩尾三段通過高強(qiáng)度螺栓連接組成,總重達(dá)數(shù)10t。每座水電站根據(jù)各自的閘墩尺寸設(shè)計(jì)滑模。滑模的主體結(jié)構(gòu)是由工字鋼、槽鋼、角鋼三種型鋼焊接而成,輔助鋼材有鋼管、扁鋼、鋼絲,用來制作滑模頂部欄桿及其遮雨篷、抹面吊籃和爬梯。首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,用槽鋼和工字鋼焊接成閘墩形狀的結(jié)構(gòu)(帶門槽結(jié)構(gòu)),尺寸略比閘墩的混凝土保護(hù)層大5cm左右。
　　滑模主體結(jié)構(gòu)高度一般在2m左右,再在滑模內(nèi)側(cè)安裝約1m高的組合鋼模板,通過螺栓和鋼片扣與滑模主體結(jié)構(gòu)相連,每塊鋼模板再有螺栓連接起來。由于一般閘墩在墩頭頂部帶有牛腿結(jié)構(gòu),所以在滑模上升到牛腿高程時(shí),滑模墩頭的弧形部分可以整體拆除,再安裝上帶有牛腿形狀的組合鋼模板繼續(xù)澆筑。在滑模上升到滑模底部距離地面2m～3m高度時(shí),在其底部掛上由角鋼、鋼絲焊接成高約2m的抹面吊籃,便于工人抹面平整。
　　3施工控制
　　3.1安裝與調(diào)試
　　在預(yù)先澆筑好的且有閘墩預(yù)埋鋼筋(鋼筋高出地面高度在1.5m以內(nèi))的閘墩底板上進(jìn)行清基、混凝土表面鑿毛,至符合施工要求。用測(cè)量?jī)x器定出各控制點(diǎn),這些點(diǎn)用來安裝滑模對(duì)齊模板。在閘墩混凝土保護(hù)層外側(cè)的地面上放置一些10cm～20cm高的木枋墊層,用于放置滑模。用門機(jī)或塔機(jī)把滑模的墩尾、中間段和墩頭分別吊裝放在木枋墊層上,使他們大致對(duì)接。再用手扳葫蘆把各段位置調(diào)整好,并用螺栓進(jìn)行栓結(jié),使滑模模板對(duì)齊各控制點(diǎn)。在離心式液壓千斤頂?shù)闹虚g安裝好空心鋼管,鋼管一頭接觸到閘墩毛面上,使千斤頂夾緊鋼管。在千斤頂上部安裝的限位器（安裝在同一水平）控制各千斤頂同步滑升，每滑升30cm自動(dòng)調(diào)平一次。千斤頂在每次使用之前要徹底檢修、清洗干凈。把預(yù)埋鋼筋接長,一般采用對(duì)接埋弧焊和搭接電焊,搭接焊時(shí),單面焊焊縫長度要大于10d,雙面焊要大于5d。鋼筋接長長度不宜太長,否則不方便澆筑。在檢查好一切細(xì)部結(jié)構(gòu)后,打開電源,啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)增壓,把整體滑模提升10cm～20cm高。提升完后用測(cè)量?jī)x器檢測(cè)滑模是否有傾斜、偏移,如有不符要求,立即進(jìn)行調(diào)整,使滑模模板對(duì)齊各控制點(diǎn)。對(duì)齊之后,在滑模底部的空隙處用組合鋼模板或木模板進(jìn)行安模封堵,并焊好襯筋,防止模板在澆筑時(shí)爆模。安模后,在滑模結(jié)構(gòu)各控制點(diǎn)掛上可變長的吊線,用于隨時(shí)進(jìn)行變形觀測(cè)。
　　3.2運(yùn)行操作
　　在完成安裝與調(diào)試后便可進(jìn)行澆筑。由于滑模施工的技術(shù)需求,混凝土澆筑要連續(xù)的進(jìn)行,可選用門機(jī)或塔機(jī)進(jìn)行澆筑。
　　混凝土初次澆筑和模板的初次滑升，嚴(yán)格按以下步驟進(jìn)行：第一次澆筑10cm厚富漿混凝土，接著按分層厚度不大于30cm澆筑第二層，第三層厚度達(dá)到70cm時(shí)開始滑升3~6cm，并檢查脫模混凝土凝固是否合適，第四層澆筑后滑升6cm，繼續(xù)澆筑第五層后再滑升12~15cm，第六層澆筑后滑升20cm，若無異常現(xiàn)象，便可進(jìn)行正常澆筑和滑升，混凝土澆筑采用分層對(duì)稱澆筑，分層厚度不大于30cm。
　　滑模的初次提升要緩慢進(jìn)行，在此過程中，對(duì)液壓裝置、模板結(jié)構(gòu)以及有關(guān)設(shè)施在負(fù)載情況下進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，待一且正常后方可進(jìn)行正常滑生。）
　　振搗時(shí)用11kg的變頻振動(dòng)器,振搗時(shí)注意次數(shù)以免翻砂或爆模。在滿足施工要求的情況下,將滑模提升20cm左右高,拆除滑模底部下面安裝的組合鋼模板或木模板,檢查澆筑質(zhì)量,并抹面平整處理。用儀器觀測(cè)閘墩是否出現(xiàn)傾斜或偏移,在各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到技術(shù)要求后繼續(xù)澆筑。每隔1h左右即可提升,每次提升20cm左右。鋼筋長度不夠時(shí)繼續(xù)加長,鋼管長度不夠時(shí)再接長。滑模上升2m～3m后,在滑模底部掛上吊籃用于抹面和養(yǎng)護(hù),在吊籃外面掛上安全網(wǎng)。夏季養(yǎng)護(hù)一般采用灑水養(yǎng)護(hù),每隔0.5h左右養(yǎng)護(hù)一次,天熱時(shí)不間斷地養(yǎng)護(hù)。
　　在閘墩高度上升到設(shè)計(jì)高度的1/2時(shí),暫停澆筑。這時(shí)要檢查各種設(shè)備的工作狀態(tài),對(duì)于損壞部件要更換或維修,并在觀測(cè)閘墩的變形情況及檢查澆筑質(zhì)量合格后,再繼續(xù)澆筑。
　　在閘墩的高度上升到牛腿高度時(shí),暫停澆筑混凝土。此時(shí)要拆除滑模墩頭部位的弧形模板,換上牛腿模板。在處理好閘墩頂部預(yù)留結(jié)構(gòu)的模板與埋件后,再行澆筑到閘墩設(shè)計(jì)高程。在滿足拆除模板要求后,拆除牛腿模板,把整個(gè)滑模結(jié)構(gòu)提升出閘墩頂部置空,并處理閘墩頂面。在滑模上升的過程中,要在閘墩的檢修門槽和工作門槽的混凝土中預(yù)埋閘門軌道預(yù)埋件。軌道預(yù)埋件一般采用一塊10×20的鋼板焊上兩根“L”型的鋼筋。在滑模上升時(shí),要人工鑿毛門槽,使其露出預(yù)埋鋼板,為以后門槽施工做好準(zhǔn)備。可以在預(yù)埋件上焊上爬梯,便于上下滑模。采用滑模施工技術(shù)可以大大減少工期,在水利水電工程中意義非常重要。
　　4滑模的拆除
　　4.1把閘墩頂部的多余鋼筋割掉,把通過離心式液壓千斤頂?shù)匿摴苓^高部分也割斷,以便在較小高度的提升下把滑模從鋼管之中提出來。
　　4.2把滑模上的附屬設(shè)備拆下來,如電器控制箱、電焊機(jī)、照明設(shè)備等,減小起吊重量。
　　4.3把滑模底部吊掛的吊籃從滑模分節(jié)出用氧焊切割開來,把連接滑模的墩頭、中間段和墩尾三段的螺栓全部拆除。
　　4.4用門機(jī)或塔機(jī)吊住滑模的墩尾段,松開離心式液壓千斤頂,使門機(jī)或塔機(jī)吊起墩尾段滑模,緩慢提升。注意,在起吊時(shí),必須保證滑模門槽構(gòu)件與閘墩之間沒有連系,否則必須切斷。
　　4.5吊出滑模后,門機(jī)或塔機(jī)旋轉(zhuǎn)起重臂至預(yù)先準(zhǔn)備好的空?qǐng)龅厣峡站徛�放下。�?dāng)滑模底部的吊籃剛接觸到地面時(shí)停止下放。圈拆除吊籃后,再把滑模移吊到場(chǎng)地的其余空位置。如此,再把中間段和墩尾段拆除。在拆除滑模時(shí)要注意安全。
　　5應(yīng)用效果評(píng)價(jià)
　　5.1采用滑模施工能夠連續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑,減少了常規(guī)模板施工時(shí)各層面之間的重復(fù)工作量,大大節(jié)約了周轉(zhuǎn)材料和勞動(dòng)力投入,有效降低了施工成本。
　　5.2提高了施工質(zhì)量,滑模施工的連續(xù)性,減少了施工縫面,解決了常規(guī)模板施工易出現(xiàn)的錯(cuò)臺(tái)、掛簾、混凝土表面氣泡等質(zhì)量問題。對(duì)出模的混凝土及時(shí)收光,保證了混凝土表面平整、光滑。
　　5.3加快了施工進(jìn)度,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工表明,氣溫在20℃以上時(shí),混凝土澆筑速度可以達(dá)到0.7m/h,對(duì)施工工期起到絕對(duì)的保證,且施工質(zhì)量與檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,超出組合鋼模預(yù)期施工效果。
　　
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