任勤

(四川華電木里河水電開(kāi)發(fā)有限公司，四川西昌 615000)

卡基娃水電站1#泄洪洞豎井工程收分式滑模施工

任勤

(四川華電木里河水電開(kāi)發(fā)有限公司，四川西昌 615000)

卡基娃水電站1#泄洪洞豎井洞室斷面較大，結(jié)構(gòu)變化多，襯砌厚度、高度均較大。豎井為埋藏式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)施工布置困難，施工工期緊張，若采用常規(guī)滑模不能滿(mǎn)足變徑施工要求，而采用組合鋼模板或翻模分層施工則存在耗材大、工期長(zhǎng)、質(zhì)量控制較為困難等不利因素。介紹了該工程收分式滑模的設(shè)計(jì)、施工工藝和方案，可為類(lèi)似不等徑豎井混凝土襯砌提供參考。

滑模；泄洪洞；豎井；卡基娃水電站

1 工程概述

卡基娃水電站位于四川省涼山州木里縣境內(nèi)的木里河干流上，系木里河干流(上通壩～阿布地河段)水電規(guī)劃“一庫(kù)六級(jí)”中的第二個(gè)梯級(jí)，是該河段梯級(jí)開(kāi)發(fā)的“控制性水庫(kù)”工程。電站裝機(jī)容量為4

5．24萬(wàn)kW，工程泄水建筑物由左岸豎井旋流泄洪洞(1#)、右岸有壓接無(wú)壓泄洪洞(2 #)、左岸導(dǎo)流洞改建放空洞組成。1#泄洪洞布置在左岸，為開(kāi)敞式進(jìn)口豎井旋流消能泄洪洞。豎井由渦室、渦井段組成，渦室穹頂設(shè)計(jì)開(kāi)挖高程為2 852．5 m，渦井設(shè)計(jì)開(kāi)挖底高程為2 688 m，高差164．5 m，其中渦室設(shè)計(jì)開(kāi)挖直徑為13．5 m，高程為2 810 m至2 852 m，混凝土襯砌厚度為1．5 m；渦井開(kāi)挖設(shè)計(jì)高程為2 688 m至2 810 m，其中2 810 m至2 791 m段開(kāi)挖直徑為13．5 m，混凝土襯砌厚度由1．5m漸變至3 m，高程2 791 m至高程2 776 m開(kāi)挖直徑從13．5 m漸變至10．5 m，混凝土襯砌厚度為1．5 m，高程2 776 m以下開(kāi)挖直徑為10．5 m，混凝土襯砌厚度為1．5 m。1#泄洪洞渦室渦井結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

2 滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1#泄洪洞豎井洞室斷面較大，結(jié)構(gòu)變化多，襯砌厚度為1．5 m(漸變段最大厚度達(dá)3 m)，襯砌高度為164．5 m，且豎井為埋藏式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)施工布置較為困難，施工工期緊張。若采用常規(guī)滑模不能滿(mǎn)足變徑施工要求，而采用組合鋼模板或翻模分層施工存在耗材大、工期長(zhǎng)、質(zhì)量控制較為困難等不利因素。為克服以上施工困難，經(jīng)進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)性比較，最終采用收分式滑模進(jìn)行豎井混凝土襯砌能較好地解決以上困難。

圖1 渦室渦井剖面圖

收分式滑模裝置主要包括滑模架、平臺(tái)、模板、收分裝置、提升裝置、精度控制系統(tǒng)等，以適應(yīng)渦室、渦井以及漸變段不同斷面襯砌的要求，具體結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)圖2。

(1)滑模架。

滑模架采用型鋼制作，主要由固定架、滑動(dòng)架、連接桿等部分構(gòu)成。固定架、滑動(dòng)架各20片，輻射狀分布，連接桿將相鄰固定架、滑動(dòng)架分別兩兩相連，形成穩(wěn)定的桁架?；＜艹叽绨凑帐站o狀態(tài)滿(mǎn)足φ7．5 m斷面襯砌需求、張開(kāi)狀態(tài)滿(mǎn)足φ10．5 m斷面襯砌需求設(shè)計(jì)。

圖2 收分式滑?？v剖面圖

(2)平 臺(tái)。

滑模自上而下設(shè)置三層平臺(tái)。頂部為分料平臺(tái)，中間為主操作平臺(tái)，下部為抹面平臺(tái)。分料平臺(tái)、主操作平臺(tái)由在滑模架上鋪設(shè)的鋼板網(wǎng)形成；抹面平臺(tái)懸吊在滑?；瑒?dòng)架下方，平臺(tái)走道滿(mǎn)鋪鋼板網(wǎng)。相鄰平臺(tái)間設(shè)置有交通梯供人員上下。

(3)模 板。

滑模模板采用全新定型鋼模板，主要有兩種尺寸形式:標(biāo)準(zhǔn)模板按照渦井?dāng)嗝娉叽缭O(shè)計(jì)，118 cm(寬)×120 cm(高)，在澆筑渦室段時(shí)通過(guò)增加拼縫模板來(lái)擴(kuò)大斷面尺寸，拼縫模板尺寸為47 cm(寬)×120 cm(高)。

漸變段施工時(shí)，由于結(jié)構(gòu)不斷變化，剛性模板難以適應(yīng)，遂采用在標(biāo)準(zhǔn)模板間增加柔性模板的雙模法施工。柔性模板采用薄不銹鋼板以適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)模板展開(kāi)后的缺口形狀，滑升過(guò)程中在展開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)模板間安裝柔性模板形成漸變形狀。滑模標(biāo)準(zhǔn)模板以及標(biāo)準(zhǔn)模板之間的可調(diào)圍圈、調(diào)坡絲桿等作為柔性模板的支撐件使用。

(4)收分裝置。

收分裝置是滑模改變形狀和尺寸的裝置。本套滑模收分裝置主要包括收分絲桿、調(diào)坡絲桿、滑動(dòng)裝置、鎖定裝置等。

收分絲桿連接滑?；瑒?dòng)架與固定架，在滑模斷面有變化需求時(shí)負(fù)責(zé)推出或收回滑動(dòng)架，用以調(diào)控滑模直徑；調(diào)坡絲桿連接模板與滑動(dòng)架，在滑模模板錐度有變化要求時(shí)負(fù)責(zé)推出或收回模板，以調(diào)控模板錐度；將滑動(dòng)裝置布置在滑動(dòng)架與固定架之間以減少兩者間的摩擦力，每片滑動(dòng)架與固定架設(shè)置有4套滾輪；鎖定裝置包括滑模架鎖定裝置和模板鎖定裝置，分別將滑?；瑒?dòng)架與固定架、標(biāo)準(zhǔn)模板與拼縫模板鎖固，用以提高滑模架及模板系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

(5)提升裝置。

該套滑模提升裝置采用鋼絞線(xiàn)和連續(xù)拉伸式液壓千斤頂滑升行走。鋼絞線(xiàn)采用預(yù)應(yīng)力錨索的施工方式固定于穹頂中點(diǎn)，下部連接滑模及液壓千斤頂。

(6)精度控制系統(tǒng)。

滑模水平度控制采用水平管測(cè)量檢查，垂直度控制采用線(xiàn)錘進(jìn)行檢查?；Ｆ胶庹{(diào)校采用8套10 t級(jí)手動(dòng)葫蘆完成。

3 豎井施工

3．1 豎井混凝土施工程序

滑模施工前，做好澆筑前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，包括滑模現(xiàn)場(chǎng)的組裝與調(diào)試、混凝土溜管安裝、鋼筋制安與預(yù)埋件安裝、測(cè)量放線(xiàn)等。渦井底板混凝土澆筑完成后，滑模自下而上連續(xù)滑升澆筑至2 776 m高程(渦井與下平段岔口處滑模部分空滑)，完成渦井混凝土澆筑；在2 776 m高程調(diào)整滑模錐度，采用雙模法澆筑高程2 776～2 796 m漸變段混凝土，在2 796 m高程安裝漸變段底模，通過(guò)滑模繼續(xù)澆筑漸變段混凝土至2 810 m高程；在2 810 m高程完成滑模的第一次改裝，增加拼縫模板，將滑模直接調(diào)整至10．5 m，連續(xù)澆筑渦室段混凝土至2 830 m高程，完成上平洞底板以下豎井的混凝土襯砌；滑模在2 830 m高程完成第二次改裝以適應(yīng)渦室內(nèi)齒墻結(jié)構(gòu)，連續(xù)澆筑至2 848 m高程；在2 848 m高程對(duì)滑模進(jìn)行加固，作為穹頂混凝土施工作業(yè)平臺(tái)，安裝穹頂定型模板及支架，完成穹頂混凝土澆筑。

3．2 豎井混凝土施工

(1)鋼筋制安:豎井鋼筋在鋼筋加工廠加工制作，采用自卸車(chē)運(yùn)至上平段，吊裝至澆筑作業(yè)面。鋼筋通過(guò)人工進(jìn)行綁扎，環(huán)向鋼筋采用焊接方式連接，豎向鋼筋采用機(jī)械連接，鋼筋接頭根據(jù)設(shè)計(jì)要求錯(cuò)開(kāi)布置。鋼筋綁扎時(shí)，豎向鋼筋及外側(cè)環(huán)向鋼筋可適當(dāng)超前安裝，內(nèi)側(cè)環(huán)向鋼筋應(yīng)隨滑?；惭b，以避免妨礙分料管下料。

(2)混凝土澆筑:混凝土用攪拌車(chē)運(yùn)輸至上平段末端，經(jīng)緩降溜管輸送至滑模分料盤(pán)，再通過(guò)滑模上均勻分布的8根分料管入倉(cāng)?；炷涟匆欢ǚ较?、次序分層下料，將坯層高度控制在30 cm左右，相對(duì)高差不得超過(guò)30 cm，混凝土入倉(cāng)下落高度不大于1．5 m，嚴(yán)禁混凝土直接沖擊滑模。混凝土平倉(cāng)后采用φ50插入式軟軸振搗器對(duì)稱(chēng)振搗，振搗棒盡可能垂直插入混凝土中并深入下層混凝土5 cm左右，以使上、下層結(jié)合良好?；炷琳駬v時(shí)間約為20～30 s，嚴(yán)禁過(guò)振、欠振，以混凝土不再顯著下沉、氣泡和水分不再逸出、表面開(kāi)始泛漿為準(zhǔn)?；炷镣瓿善絺}(cāng)、振搗，達(dá)到提升強(qiáng)度后即可進(jìn)行滑模提升，滑模提升速度宜控制在10～20 cm/h，每次滑升高度不超過(guò)30 cm?；炷撩撃：螅皶r(shí)通過(guò)滑模下部的抹面平臺(tái)進(jìn)行混凝土抹面，抹面前，做好相應(yīng)的防水措施，嚴(yán)禁滲水、滴水浸蝕混凝土面，并用直尺和弧形靠尺檢查其表面的平整度和曲率?；炷聊嫱瓿珊?，即可進(jìn)入下一循環(huán)混凝土澆筑。

4 施工過(guò)程中存在的問(wèn)題

混凝土初期施工時(shí)有鼓包、變形、表面出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，其產(chǎn)生的原因主要有混凝土初凝時(shí)間和滑升速度不匹配、未及時(shí)抹面、養(yǎng)護(hù)、糾偏調(diào)整不及時(shí)等。

在施工過(guò)程中，通過(guò)多次進(jìn)行混凝土澆筑試驗(yàn)，調(diào)整入倉(cāng)混凝土塌落度及混凝土初凝時(shí)間，并及時(shí)調(diào)整滑模的提升速度，使混凝土性能達(dá)到脫模強(qiáng)度需要的時(shí)間與混凝土滑升速度統(tǒng)一，保證了混凝土脫模整體效果良好?；炷撩撃：?，通過(guò)及時(shí)進(jìn)行抹面，加強(qiáng)接口位置處理，消除錯(cuò)臺(tái)，保證了混凝土平整度、曲面曲率等達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在滑模精度控制方面，通過(guò)采用吊線(xiàn)錘方式進(jìn)行控制校核，同時(shí)輔助水準(zhǔn)管對(duì)滑模水平面進(jìn)行調(diào)平及校核，保證了在滑模提升過(guò)程中線(xiàn)型控制的精度?；＞瓤刂茟?yīng)本著勤校核、早發(fā)現(xiàn)、早糾偏、防止出現(xiàn)累計(jì)大誤差的原則進(jìn)行，在糾偏過(guò)程中，需緩慢進(jìn)行，以免混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

5 結(jié)語(yǔ)

卡基娃水電站1#泄洪洞采用收分式滑模進(jìn)行豎井混凝土澆筑，有效地保證了混凝土的施工質(zhì)量，較好地解決了渦室、渦井變徑澆筑問(wèn)題，避免了采用傳統(tǒng)組合鋼模或翻模造成的資源浪費(fèi)，節(jié)省了工程施工工期。通過(guò)收分式滑模在該工程中的應(yīng)用，證明收分式滑模能較好地解決不等徑豎井混凝土澆筑施工中存在的問(wèn)題，從而為類(lèi)似工程混凝土澆筑積累了經(jīng)驗(yàn)。

TV7;TV52;TV512

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1001-2184(2015)05-0090-03

任 勤(1989-)，男，四川成都人，助理工程師，學(xué)士，從事水電工程建設(shè)技術(shù)與管理工作．

(責(zé)任編輯:李燕輝)

2015-05-05