滑模工艺 [滑模工艺在进水闸室段的应用]

　　【摘要】滑模施工工艺在水电建设施工中对于竖井砼衬砌应用广泛，对于其它砼结构考虑到方方面面的因素应用较少，水闸闸室及闸墩砼施工从工期紧的方面考虑，对左、右边墩及中墩砼采用滑模工艺进行了尝试，总结积累其施工经验对今后类似工程提供相关资料。
　　【关键词】滑模施工;闸墩;提升架;液压系统;千斤顶;爬杆
　　
　　1.滑模施工方案的选择
　　根据施工经验，对于等截面的混凝土结构采用滑模法施工是最佳方案之一。闸室及闸墩具有外型变化小等特点，采用滑模工艺施工可以从闸墩砼施工上来提高整个闸室段的施工进度，也将减少近百吨的模板、脚手架的成本投入，相应的也将减少反复模板、脚手架架设、拆除的工作量及人员投入。同时，在滑模施工结束后，还可以利用滑模结构的桁架梁，改制成顶板砼施工的支撑平台。
　　2.滑模设计
　　闸墩滑模设计采用液压整体滑升模板施工，为保证质量，滑模采用整体钢结构设计，滑升动力装置为ZYXT-36型自动调平液压控制台，滑模装置组成为：(1)模板、围圈；(2)提升系统；(3)滑模盘；(4)液压系统；(5)辅助系统。
　　滑模装置组成为：
　　2.1模板
　　全套滑模模板采用δ6mm钢板制作而成，曲线段采用δ6mm钢板压制而成，L50*5的角钢作为加劲肋，同桁架梁相连固定，门槽转角部位用L75*7角钢作为模板。模板高度选1.24米，模板锥度按5毫米控制。
　　围圈主要用来加固闸门槽和园弧段模板，采用上下两道，同模板焊接固定并和桁架梁上下边梁焊接相连，使全部模板成为一个整体。
　　2.2提升系统
　　滑模提升系统的制作部分是提升架，是滑模与混凝土间的联系构件，主要用于支撑模体，并且通过安装在顶部的千斤顶支撑在爬杆上，整个滑升荷载将通过提升架传递给爬杆，爬杆用φ48*3.5的脚手架钢管替代，根据闸墩的实际情况，全部提升架选用“开”型架，用18#槽钢焊制，用L100*10角钢作加强筋。一套模体选用9套“开”型架和4套“半”“开”型架。共布置22台千斤顶。“开”型架横梁同立柱采用螺栓连接，以便安拆和改装。
　　2.3滑模盘
　　滑模盘分为操作盘和辅助盘。
　　操作盘为施工的操作平台，承受工作、物料等荷载，是滑模的主要结构，采用桁架梁钢结构制作，由于混凝土施工过程中，垂直荷载和侧向受力较大，为保证操作盘的强度和刚度，选用L100、L75角钢加工制作成1.0m*1.0m复式桁架梁，并利用“开”型架进行补强。在桁架梁上铺马道板形成操作平台，利用“开”型架顶面布置下料平台，布置混凝土泵管进行分料入仓。
　　2.4液压系统
　　选用HQ-100型千斤顶设计承载能力为10吨，计算承载能力为5吨，爬升行程为30mm，液压控制台为ZYXT-36型自动调平液压控制台。高压油管：主管选用φ16mm；支管选用φ8mm，利用直管接头和四通接头同控制台和千斤顶相连，形成液压系统。千斤顶按两侧对称分六组进行控制，以便较好地进行控制和纠偏。
　　3.滑模千斤顶计算（以边墩为例）
　　3.1荷载分析
　　3.1.1滑模结构自重
　　钢结构：22100kg
　　液压系统：1800kg
　　辅助设施：10000kg
　　G1=33900kg
　　3.1.2施工荷载
　　G2=15600kg
　　3.1.3滑升摩擦阻力
　　G3=28200kg
　　竖向荷载总重：
　　G=G1+G2+G3=77700kg
　　3.1.4混凝土对模板的侧压力失稳重力换算
　　P=20000kg
　　3.2千斤顶数量
　　计算得n=20.4台 考虑门槽等部位阻力较大和结构不对称，为保证滑模滑升质量，根据结构情况布置22台千斤顶。
　　4.滑模施工准备
　　4.1滑模制作
　　由于采用单墩滑模施工，可根据现场施工顺序，首先加工一套边墩模体。当边墩滑升结束，改制成另一侧边墩模体，最后完成中墩滑模施工。滑模模体桁架梁、模板和“开”型架加工和组装需充分考虑分次改装、安拆。
　　4.2滑模施工前准备
　　滑模施工前必须做好各项准备工作，包括千斤顶的调试、底板的凿毛和冲洗、测量放线、供电、供水系统准备、备用电源准备等。
　　4.2.1千斤顶调试
　　(1)耐压：加压12MPa，5分钟不渗不漏。
　　(2)空载爬升：调整行程30mm。
　　(3)负荷爬升：记录加荷5吨，支撑杆压痕和行程大小，将千斤顶进行编组。正常滑模施工须备用部分千斤顶及常用配件，本设计备用6台千斤顶。
　　4.2.2工作面准备
　　施工前必须作好工作面的各项准备工作，完成底板凿毛和冲洗，进行测量放线，达到滑模组装条件。
　　施工现场需敷设一趟3*25+1*10动力电缆，提供380伏电源，为确保滑模施工顺利进行，不发生粘模事故，应作好备用电源准备工作。
　　为保证混凝土质量，加强混凝土洒水养护工作，在辅助盘上敷设一趟φ25mmPVC管，对已完成浇筑闸墩也要保证养护时间。
　　4.3滑模安装
　　滑模第一次安装在工作面进行组装调试，利用汽车吊悬吊组装，达到设计要求后，进行千斤顶安装和爬杆安装、钢筋安装。同时完成液压系统的安装工作，对千斤顶进行加油排空。后续安装工作仍采用汽车吊进行吊装完成。
　　5.滑模施工
　　5.1滑模施工工艺
　　滑模施工的显著特点是：钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升、修面养护等工作平行交叉作业，连续进行。要求各工种互相配合，互相适应。滑模施工工艺流程为：钢筋绑扎――混凝土浇筑――平仓、振捣――滑模提升――钢筋绑扎。
　　5.2模板滑升
　　滑模正常滑升是根据现场施工情况确定合理的滑升速度，与现场气温条件、混凝土设计强度、混凝土初凝时间、供料强度和速度、钢筋绑扎焊接速度等有关。本设计闸墩滑模按正常滑升每次间隔2小时，控制浇筑分层厚度30cm，日滑升高度可控制在3.6m左右。
　　5.3修面及养护
　　修面和养护工作是保证混凝土质量的最后一道工序。表面修整是关系到结构外表美观和保护层质量的工序，当混凝土脱模后，在低强度状态立即进行此项工作。一般用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补，表面平整亦可不做修整。洒水养护是保证混凝土有适宜的硬化条件，减少和避免裂缝的关键工作，在辅助盘上设洒水管对混凝土进行24小时洒水养护。
　　5.4滑模拆除
　　闸墩顶面为渐变断面，上面平台为钢筋混凝土平台。滑模滑升接近设计位置时做好两侧面钢板和顶面型钢预埋件安装，为顶部平台施工作好准备。同时将滑模逐渐滑空，边滑空边加固模体，使模体全部滑空。利用汽车吊按改装要求解体，分块悬吊至下一工作面进行安装。
　　6.注意事项
　　6.1滑模施工各工种必须密切配合，各工序必须衔接，以保证连续均衡施工。
　　6.2施工前，对混凝土的配合比、外加剂进行试验工作，测定混凝土的塌落度、凝固时间，为滑模做好技术准备。
　　6.3安装完毕的滑模，应经总体检查验收后，才允许投入生产。
　　6.4从滑模组装到混凝土浇筑施工，严格按照闸墩周边线中心垂线进行控制，确保其垂直度，偏差要符合施工质量技术要求。
　　6.5严格按照分层、平起、对称、均匀地浇筑混凝土，各层浇筑的间隔时间，不得超过允许间隔时间。每次浇筑高度控制在300mm。
　　6.6振捣混凝土时，不得将振捣器触及支撑杆、预埋件、钢筋、模板，振捣器插入下层混凝土的深度，宜为50 mm左右，模板滑动时严禁振捣混凝土。
　　6.7在浇筑混凝土过程中，应及时把粘在模板、支撑杆上的沙浆、钢筋上的油渍和被油污的混凝土清除干净。
　　6.8对脱模后的混凝土表面，必须及时修整。及时洒水养护，养护期不应少于14天。
　　6.9混凝土施工期间的预埋件应精心施工，预埋件不得超出混凝土浇筑表面，其位置偏差应小于20，必须安装牢固，出模后应及时使其外露。
　　6.10在滑升的过程中，每次滑升要进行一次测量工作，发现问题及时处理。每次滑升前应严格检查并排除妨碍滑升的障碍物。
　　6.11因故停止浇筑混凝土超过2小时，应采取“紧急停滑措施”并对停工造成的施工缝认真处理。
　　由于在高温的环境下施工，混凝土的凝固时间非常短，所以在夏季施工过程中，混凝土中一定要加入一定量的缓凝剂，有利于控制提升速度和避免粘模的产生。
　　7.结束语
　　闸墩滑模施工是水电施工中滑模工艺的进一步应用，由于在施工准备期通过各种方案比较、论证，采用滑模施工既能抢工期又能保证质量，同时节约了成本，为快速高质量的完成进水口闸室段的施工任务打下了基础。■