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摘要：随着水利建设工程的快速发展，对其技术的要求也日益提高，在众多技术的应用中滑模施工技术因其施工速度快、质量好、成本低等优点而在水利水电工程中运用广泛。与铁路、桥梁等工程所用的滑模技术相比,水利水电工程滑模施工具有结构复杂、精度高、浇筑量大等特点。在水利水电工程施工过程中,滑模结构还包括有门槽、弧度变化大,施工要求高。
关键词：水利水电 工程施工 滑模技术
1滑模结构组成
滑模是一个钢制框架结构,一般从检修门槽和工作门槽分开,由墩头、中间段和墩尾三段通过高强度螺栓连接组成,总重达数10 t。每座水电站根据各自的闸墩尺寸设计滑模。滑模的主体结构是由工字钢、槽钢、角钢三种型钢焊接而成,辅助钢材有钢管、扁钢、钢丝,用来制作滑模顶部栏杆及其遮雨篷、抹面吊篮和爬梯。首先根据设计图纸,用槽钢和工字钢焊接成闸墩形状的结构(带门槽结构),尺寸略比闸墩的混凝土保护层大5 cm左右。
滑模主体结构高度一般在2 m左右,再在滑模内侧安装约1 m高的组合钢模板,通过螺栓和钢片扣与滑模主体结构相连,每块钢模板再有螺栓连接起来。由于一般闸墩在墩头顶部带有牛腿结构,所以在滑模上升到牛腿高程时,滑模墩头的弧形部分可以整体拆除,再安装上带有牛腿形状的组合钢模板继续浇筑。在滑模上升到滑模底部距离地面2 m~3 m高度时,在其底部挂上由角钢、鋼丝焊接成高约2 m的抹面吊篮,便于工人抹面平整。
2滑模技术施工控制
2.1安装与调试
在预先浇筑好的且有闸墩预埋钢筋(钢筋高出地面高度在1.5 m以内)的闸墩底板上进行清基、混凝土表面凿毛,至符合施工要求。用测量仪器定出各控制点,这些点用来安装滑模对齐模板。在闸墩混凝土保护层外侧的地面上放置一些10 cm~20 cm高的木枋垫层,用于放置滑模。用门机或塔机把滑模的墩尾、中间段和墩头分别吊装放在木枋垫层上,使他们大致对接。再用手扳葫芦把各段位置调整好,并用螺栓进行栓结,使滑模模板对齐各控制点。在离心式液压千斤顶的中间安装好空心钢管,钢管一头接触到闸墩毛面上,使千斤顶夹紧钢管。千斤顶在每次使用之前要彻底检修、清洗干净。把预埋钢筋接长,一般采用对接埋弧焊和搭接电焊,搭接焊时,单面焊焊缝长度要大于10 d,双面焊要大于5 d。钢筋接长长度不宜太长,否则不方便浇筑。在检查好一切细部结构后,打开电源,启动电动机增压,把整体滑模提升10 cm~20 cm高。提升完后用测量仪器检测滑模是否有倾斜、偏移,如有不符要求,立即进行调整,使滑模模板对齐各控制点。对齐之后,在滑模底部的空隙处用组合钢模板或木模板进行安模封堵,
并焊好衬筋,防止模板在浇筑时爆模。安模后,在滑模结构各控制点挂上可变长的吊线,用于随时进行变形观测。
2.2滑模施工技术运行操作
在完成安装与调试后便可进行浇筑。由于滑模施工的技术需求,混凝土浇筑要连续的进行,可选用门机或塔机进行浇筑。先浇筑一层到高度位于滑模模板中部的混凝土,振捣时用11 kg的变频振动器,振捣时注意次数以免翻砂或爆模。在满足施工要求的情况下,将滑模提升20 cm左右高,拆除滑模底部下面安装的组合钢模板或木模板,检查浇筑质量,并抹面平整处理。用仪器观测闸墩是否出现倾斜或偏移,在各项参数达到技术要求后继续浇筑。每隔1 h左右即可提升,每次提升20 cm左右。钢筋长度不够时继续加长,钢管长度不够时再接长。
滑模上升2 m~3 m后,在滑模底部挂上吊篮用于抹面和养护,在吊篮外面挂上安全网。夏季养护一般采用洒水养护,每隔0.5 h左右养护一次,天热时不间断地养护。
在闸墩高度上升到设计高度的1/2时,暂停浇筑。这时要检查各种设备的工作状态,对于损坏部件要更换或维修,并在观测闸墩的变形情况及检查浇筑质量合格后,再继续浇筑。
在闸墩的高度上升到牛腿高度时,暂停浇筑混凝土。此时要拆除滑模墩头部位的弧形模板,换上牛腿模板。在处理好闸墩顶部预留结构的模板与埋件后,再行浇筑到闸墩设计高程。在满足拆除模板要求后,拆除牛腿模板,把整个滑模结构提升出闸墩顶部置空,并处理闸墩顶面。在滑模上升的过程中,要在闸墩的检修门槽和工作门槽的混凝土中预埋闸门轨道预埋件。轨道预埋件一般采用一块10×20的钢板焊上两根“L”型的钢筋。在滑模上升时,要人工凿毛门槽,使其露出预埋钢板,为以后门槽施工做好准备。可以在预埋件上焊上爬梯,便于上下滑模。采用滑模施工技术可以大大减少工期,在水利水电工程中意义非常重要。
3滑模的拆除
1)把闸墩顶部的多余钢筋割掉,把通过离心式液压千斤顶的钢管过高部分也割断,以便在较小高度的提升下把滑模从钢管之中提出来。
2)把滑模上的附属设备拆下来,如电器控制箱、电焊机、照明设备等,减小起吊重量。
3)把滑模底部吊挂的吊篮从滑模分节出用氧焊切割开来,把连接滑模的墩头、中间段和墩尾三段的螺栓全部拆除。
4)用门机或塔机吊住滑模的墩尾段,松开离心式液压千斤顶,使门机或塔机吊起墩尾段滑模,缓慢提升。注意,在起吊时,必须保证滑模门槽构件与闸墩之间没有连系,否则必须切断。
5)吊出滑模后,门机或塔机旋转起重臂至预先准备好的空场重约11.5 t,墩尾段长11.024 m,重13.1 t。动力装置串40个离心式液压千斤顶,单个最大起重力70 kN,总起重力2 800 kN。
4.1工程概况
某工程为一座闸坝低水头河床式水电站,灯泡贯流式机组,装机容量63 MW,以发电为主。电站主体工厂由泄洪闸、中非溢流坝段、冲砂闸和厂房坝段组成。其中泄洪闸和冲砂闸分别有6个和两个中墩的尺寸相同,为了加快施工,施工方采用了滑模施工技术。
在已浇筑完毕的冲砂闸两个中墩,都采用滑模施工。中墩设计断面尺寸:27.5 m×3 m(最大尺寸),闸墩高26.5 m,闸墩间距12 m,混凝土设计标号C20,每个闸墩混凝土量约1 900方,设有检修门槽和工作门槽。工程所采用的滑模分为墩头、中间和墩尾三段,各段尺寸:墩头长10.617 m,重14.5 t;中间段长8.972 m重约11.5 t,墩尾段长11.024 m,重13.1 t。动力装置串40个离心式液压千斤顶,单个最大起重力70 kN,总起重力2 800 kN。
4.2模板设计
根据该工程特点,滑模结构拟采用面模长11 m,宽3.0 m的整体模板。顺坡向用三组工字钢固定面模,面模与工字钢间用滚轮支撑,以减少摩擦。工字钢的固定每隔一定的间距用拉条锚固在建基面上,侧模采用建筑钢模板。
1)面模。长11 m,宽3.0 m,[12槽钢作围檩,└7.5角钢作肋板,δ5钢板作面板,制作成4小块用螺栓连接拼装而成,总重量20 kN。为保证面模刚度,在其背后加三榀[16桁架。吊环用32钢筋制作,焊接于面模两端。对面模与侧模接触的上、下口倒角,以防止在升降过程中带动侧模。面模两端与侧模搭接长度各50 cm。
2)侧模。采用建筑钢模板、钢管及U型卡等进行立模。
5应用效果评价
1)采用滑模施工能够连续进行混凝土浇筑,减少了常规模板施工时各层面之间的重复工作量,大大节约了周转材料和劳动力投入,有效降低了施工成本。
2)提高了施工质量,滑模施工的连续性,减少了施工缝面,解决了常规模板施工易出现的错台、挂帘、混凝土表面气泡等质量问题。对出模的混凝土及时收光,保证了混凝土表面平整、光滑。
3)加快了施工进度,根据现场施工表明,气温在20℃以上时,混凝土浇筑速度分别可以达到0.7 m/h,对施工工期起到绝对的保证,且施工质量与检验结果对比,超出组合钢模预期施工效果。
结束语：
滑模施工是水利水电工程中一项高效、低廉的混凝土施工,该技术具有施工速度快、质量好、成本低等优点。在水利水电工程中采用滑模技术施工可以成倍地提高混凝土浇筑,对于工期紧张、紧急渡汛要求的工程具有重要的功用。本文就滑模施工技术的特点在水利水电工程中的具体应用结合实例予以阐述，以供同行参考。
参考文献:
[1]SL 32-92,水工建筑特滑动模板施工技术规范[S].
[2]SDJ 207-82,水工混凝土施工规范[S].
[3]CECS25:90,混凝土结构加固技术规范[S].
[4]JCJ/T 10-95,混凝土泵送施工技术规程[S].
关键词：水利水电 工程施工 滑模技术
1滑模结构组成
滑模是一个钢制框架结构,一般从检修门槽和工作门槽分开,由墩头、中间段和墩尾三段通过高强度螺栓连接组成,总重达数10 t。每座水电站根据各自的闸墩尺寸设计滑模。滑模的主体结构是由工字钢、槽钢、角钢三种型钢焊接而成,辅助钢材有钢管、扁钢、钢丝,用来制作滑模顶部栏杆及其遮雨篷、抹面吊篮和爬梯。首先根据设计图纸,用槽钢和工字钢焊接成闸墩形状的结构(带门槽结构),尺寸略比闸墩的混凝土保护层大5 cm左右。
滑模主体结构高度一般在2 m左右,再在滑模内侧安装约1 m高的组合钢模板,通过螺栓和钢片扣与滑模主体结构相连,每块钢模板再有螺栓连接起来。由于一般闸墩在墩头顶部带有牛腿结构,所以在滑模上升到牛腿高程时,滑模墩头的弧形部分可以整体拆除,再安装上带有牛腿形状的组合钢模板继续浇筑。在滑模上升到滑模底部距离地面2 m~3 m高度时,在其底部挂上由角钢、鋼丝焊接成高约2 m的抹面吊篮,便于工人抹面平整。
2滑模技术施工控制
2.1安装与调试
在预先浇筑好的且有闸墩预埋钢筋(钢筋高出地面高度在1.5 m以内)的闸墩底板上进行清基、混凝土表面凿毛,至符合施工要求。用测量仪器定出各控制点,这些点用来安装滑模对齐模板。在闸墩混凝土保护层外侧的地面上放置一些10 cm~20 cm高的木枋垫层,用于放置滑模。用门机或塔机把滑模的墩尾、中间段和墩头分别吊装放在木枋垫层上,使他们大致对接。再用手扳葫芦把各段位置调整好,并用螺栓进行栓结,使滑模模板对齐各控制点。在离心式液压千斤顶的中间安装好空心钢管,钢管一头接触到闸墩毛面上,使千斤顶夹紧钢管。千斤顶在每次使用之前要彻底检修、清洗干净。把预埋钢筋接长,一般采用对接埋弧焊和搭接电焊,搭接焊时,单面焊焊缝长度要大于10 d,双面焊要大于5 d。钢筋接长长度不宜太长,否则不方便浇筑。在检查好一切细部结构后,打开电源,启动电动机增压,把整体滑模提升10 cm~20 cm高。提升完后用测量仪器检测滑模是否有倾斜、偏移,如有不符要求,立即进行调整,使滑模模板对齐各控制点。对齐之后,在滑模底部的空隙处用组合钢模板或木模板进行安模封堵,
并焊好衬筋,防止模板在浇筑时爆模。安模后,在滑模结构各控制点挂上可变长的吊线,用于随时进行变形观测。
2.2滑模施工技术运行操作
在完成安装与调试后便可进行浇筑。由于滑模施工的技术需求,混凝土浇筑要连续的进行,可选用门机或塔机进行浇筑。先浇筑一层到高度位于滑模模板中部的混凝土,振捣时用11 kg的变频振动器,振捣时注意次数以免翻砂或爆模。在满足施工要求的情况下,将滑模提升20 cm左右高,拆除滑模底部下面安装的组合钢模板或木模板,检查浇筑质量,并抹面平整处理。用仪器观测闸墩是否出现倾斜或偏移,在各项参数达到技术要求后继续浇筑。每隔1 h左右即可提升,每次提升20 cm左右。钢筋长度不够时继续加长,钢管长度不够时再接长。
滑模上升2 m~3 m后,在滑模底部挂上吊篮用于抹面和养护,在吊篮外面挂上安全网。夏季养护一般采用洒水养护,每隔0.5 h左右养护一次,天热时不间断地养护。
在闸墩高度上升到设计高度的1/2时,暂停浇筑。这时要检查各种设备的工作状态,对于损坏部件要更换或维修,并在观测闸墩的变形情况及检查浇筑质量合格后,再继续浇筑。
在闸墩的高度上升到牛腿高度时,暂停浇筑混凝土。此时要拆除滑模墩头部位的弧形模板,换上牛腿模板。在处理好闸墩顶部预留结构的模板与埋件后,再行浇筑到闸墩设计高程。在满足拆除模板要求后,拆除牛腿模板,把整个滑模结构提升出闸墩顶部置空,并处理闸墩顶面。在滑模上升的过程中,要在闸墩的检修门槽和工作门槽的混凝土中预埋闸门轨道预埋件。轨道预埋件一般采用一块10×20的钢板焊上两根“L”型的钢筋。在滑模上升时,要人工凿毛门槽,使其露出预埋钢板,为以后门槽施工做好准备。可以在预埋件上焊上爬梯,便于上下滑模。采用滑模施工技术可以大大减少工期,在水利水电工程中意义非常重要。
3滑模的拆除
1)把闸墩顶部的多余钢筋割掉,把通过离心式液压千斤顶的钢管过高部分也割断,以便在较小高度的提升下把滑模从钢管之中提出来。
2)把滑模上的附属设备拆下来,如电器控制箱、电焊机、照明设备等,减小起吊重量。
3)把滑模底部吊挂的吊篮从滑模分节出用氧焊切割开来,把连接滑模的墩头、中间段和墩尾三段的螺栓全部拆除。
4)用门机或塔机吊住滑模的墩尾段,松开离心式液压千斤顶,使门机或塔机吊起墩尾段滑模,缓慢提升。注意,在起吊时,必须保证滑模门槽构件与闸墩之间没有连系,否则必须切断。
5)吊出滑模后,门机或塔机旋转起重臂至预先准备好的空场重约11.5 t,墩尾段长11.024 m,重13.1 t。动力装置串40个离心式液压千斤顶,单个最大起重力70 kN,总起重力2 800 kN。
4.1工程概况
某工程为一座闸坝低水头河床式水电站,灯泡贯流式机组,装机容量63 MW,以发电为主。电站主体工厂由泄洪闸、中非溢流坝段、冲砂闸和厂房坝段组成。其中泄洪闸和冲砂闸分别有6个和两个中墩的尺寸相同,为了加快施工,施工方采用了滑模施工技术。
在已浇筑完毕的冲砂闸两个中墩,都采用滑模施工。中墩设计断面尺寸:27.5 m×3 m(最大尺寸),闸墩高26.5 m,闸墩间距12 m,混凝土设计标号C20,每个闸墩混凝土量约1 900方,设有检修门槽和工作门槽。工程所采用的滑模分为墩头、中间和墩尾三段,各段尺寸:墩头长10.617 m,重14.5 t;中间段长8.972 m重约11.5 t,墩尾段长11.024 m,重13.1 t。动力装置串40个离心式液压千斤顶,单个最大起重力70 kN,总起重力2 800 kN。
4.2模板设计
根据该工程特点,滑模结构拟采用面模长11 m,宽3.0 m的整体模板。顺坡向用三组工字钢固定面模,面模与工字钢间用滚轮支撑,以减少摩擦。工字钢的固定每隔一定的间距用拉条锚固在建基面上,侧模采用建筑钢模板。
1)面模。长11 m,宽3.0 m,[12槽钢作围檩,└7.5角钢作肋板,δ5钢板作面板,制作成4小块用螺栓连接拼装而成,总重量20 kN。为保证面模刚度,在其背后加三榀[16桁架。吊环用32钢筋制作,焊接于面模两端。对面模与侧模接触的上、下口倒角,以防止在升降过程中带动侧模。面模两端与侧模搭接长度各50 cm。
2)侧模。采用建筑钢模板、钢管及U型卡等进行立模。
5应用效果评价
1)采用滑模施工能够连续进行混凝土浇筑,减少了常规模板施工时各层面之间的重复工作量,大大节约了周转材料和劳动力投入,有效降低了施工成本。
2)提高了施工质量,滑模施工的连续性,减少了施工缝面,解决了常规模板施工易出现的错台、挂帘、混凝土表面气泡等质量问题。对出模的混凝土及时收光,保证了混凝土表面平整、光滑。
3)加快了施工进度,根据现场施工表明,气温在20℃以上时,混凝土浇筑速度分别可以达到0.7 m/h,对施工工期起到绝对的保证,且施工质量与检验结果对比,超出组合钢模预期施工效果。
结束语：
滑模施工是水利水电工程中一项高效、低廉的混凝土施工,该技术具有施工速度快、质量好、成本低等优点。在水利水电工程中采用滑模技术施工可以成倍地提高混凝土浇筑,对于工期紧张、紧急渡汛要求的工程具有重要的功用。本文就滑模施工技术的特点在水利水电工程中的具体应用结合实例予以阐述，以供同行参考。
参考文献:
[1]SL 32-92,水工建筑特滑动模板施工技术规范[S].
[2]SDJ 207-82,水工混凝土施工规范[S].
[3]CECS25:90,混凝土结构加固技术规范[S].
[4]JCJ/T 10-95,混凝土泵送施工技术规程[S].