郭彥明

摘 要：本文結(jié)合某水電站45m深12m直徑的豎井滑模施工混凝土襯砌實例，從理論上和實際施工上對大直徑豎井滑模施工工藝進行了全面客觀的論述。對施工過程中的施工方法及程序，施工準備、滑模結(jié)構(gòu)、施工方法、注意事項、混凝土澆筑等做了較詳細的說明，并對工程實例進行了分析。

關(guān)鍵詞：大直徑豎井;滑模改造;工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.091

1 工程概況

引水發(fā)電系統(tǒng)阻抗式調(diào)壓井布置在引水洞的末端，為全基巖內(nèi)開挖的豎井。豎井的開挖直徑為14m，阻抗孔開挖直徑5m;井頂平臺的高程為EL445.0m，底板高程為EL383.0m，豎井的總深度為62m，其中，阻抗孔深17m，豎井深45m。調(diào)壓井井壁采用鋼筋砼襯砌，豎井的襯砌厚度為1m。襯砌砼的標號為C25，二級配。

2 施工方法及程序

2.1 特點及使用范圍

本改造工藝適用于襯砌直徑較大（7m以上），井深偏深（20m以上）的工程，對于閘墩、溢流面、面板、壩體亦可借鑒采用。

本改造工藝的優(yōu)點（創(chuàng)造點）：

（1）使用大功率千斤頂（HA-10型10t液壓爬升式千斤頂替代原設計3t普通千斤頂），減少了千斤頂和爬桿的數(shù)量（爬桿由原設計?25圓鋼改為?48鋼管，數(shù)量減少了一半，重量降低一半），同時降低了液壓系統(tǒng)的功率和流量;

（2）由于千斤頂數(shù)量的減少，減輕了滑模結(jié)構(gòu)的自重，降低了費用，給更大直徑的豎井滑模施工提供了良好的條件;

（3）使用鋼模板制作模板面板，降低了材料損耗，有利于殘值回收，降低了費用;

（4）采用溜管運輸混凝土，降低了機械使用費用，減小了施工投入。總之，大功率千斤頂?shù)氖褂煤团罈U的材料的變更，對滑模施工的前景帶來了相當大的希望。

2.2 施工工藝

2.2.1 工藝說明。

滑模施工設計方案。

（1）滑模施工設計采用液壓自動調(diào)平滑升模板施工。模體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)制作：模板選用P2012普通鋼模板，模體錐度按1%設計，上口直徑為12006mm，下口直徑為11994mm。鋼模板通過角鋼、螺栓等固定在滑模的圍圈上，圍圈分為上下兩道，間距為65cm，模板上口距離高出上圍圈30cm。圍圈由12#槽鋼卷制而成，通過提升架與操作盤相連接。操作盤由鼓圈加桁架梁結(jié)構(gòu)組成，上部鋪設50mm厚的馬道板板作為工作場地。為了減少滑模的自重，滑模下部的輔助盤設計為2.0m寬的圓環(huán)狀，利用10#槽鋼制作，使用?25的圓鋼懸吊在提升架和桁架梁上，鋪設50mm厚的模板作為行走通道，內(nèi)圈采用?20的圓鋼作為防護欄。輔助盤的外部直徑為11.60m，內(nèi)圈直徑為7.60m。滑升動力裝置采用YZXT-36型自動調(diào)平液壓控制臺，均勻布置16臺HA-10型10t專用液壓千斤頂（實際需要工作能力為5T）。利用?48×3.5腳手架管作為支撐桿預埋在砼內(nèi)，支撐桿接長采用焊接，平面上和井筒環(huán)筋以及井壁錨桿焊接加固。

（2）提升懸吊系統(tǒng)布置。井口布置提升和懸吊用鋼結(jié)構(gòu)主梁，在主梁上用?159mm鋼管焊制提升龍門架，用一臺JD-25調(diào)度絞車提升吊籠，負責人員上下、材料以及小型工器具的運輸。在主梁一側(cè)，布置砼入倉運輸系統(tǒng)，利用鋼絲繩懸吊?159mm的鋼管作為砼下料管，下部接緩沖器、活節(jié)管、操作盤上設溜槽下料入倉。

（3）輔助系統(tǒng)布置。

1）在井內(nèi)懸吊一根35mm2的動力電纜向滑模的液壓動力系統(tǒng)供電。鑒于滑模連續(xù)施工的特點，此電纜必須和備用電源形成回路，以備意外停電時滑模能夠正常提升，防止被黏結(jié)到砼井壁上;

2）輔助盤周圍布置一圈PVC灑水養(yǎng)護管，直徑為?25，管壁上每隔40cm左右開孔，向井壁噴水。沿豎井側(cè)壁布置一根?25的PVC管向井下供水，供水管可以懸吊在井口梁上;

3）在井壁上對稱布置兩個測量控制點，采用重垂線進行測量，控制豎井的中心線，滑模盤的水平控制采用水準儀進行測量。

2.2.2 工序流程

根據(jù)滑模施工工藝的特點以及現(xiàn)場的實際情況，制定如下的工序流程：

施工準備→井底平臺砼的澆筑→滑模組裝→鋼筋制安→埋件、埋管的安裝→砼澆筑→ 滑升→下一循環(huán)（直到滑升結(jié)束進行滑模的拆除施工）

（1）施工準備。滑模施工的施工準備工作包括滑模鼓圈以及桁架結(jié)構(gòu)的制作、井口桁架梁以及卷揚機的布置、下料管路以及風水管路的鋪設等等準備工作。

1）在井口附近的場地進行鼓圈以及桁架結(jié)構(gòu)的制作，制作過程中，嚴格控制加工尺寸以及平整度，為滑模的組裝創(chuàng)造條件。

2）利用16T汽車吊進行井口梁和卷揚機的吊裝布置，在井口梁和卷揚機布置完成后，作好井口周圍安全護欄等防護設施的制安。在以上工作完成以后，利用汽車吊配合完成下料管路、風水管路以及電纜等的架設等工作。

3）在水管鋪設完成以后，立即進行井壁以及底板的清洗、浮石撬挖等工作，為滑模施工作好準備。然后利用型鋼和馬道板作為防護平臺，支撐在阻抗孔上部，避免石渣等雜物掉入引水洞造成事故。

（2）井底砼澆筑。井底砼的澆筑范圍如第2頁示意圖所示的6m直徑以外的澆筑范圍，為了后澆塊與先澆塊之間接縫良好，要求在先澆塊澆筑完成以后，將縫面做鑿毛處理，并且在水平面上布置橡膠止水帶，防止縫面滲水影響圍巖。鋼筋在縫面以外不允許截斷，仍然按照鋼筋圖紙進行鋼筋的安裝施工，縫面以外的環(huán)向鋼筋可以在以后進行安裝。鋼筋安裝完成以后，在分縫位置安裝圓弧模板和橡膠止水帶，并進行砼的澆筑施工。

（3）滑模組裝。在完成井壁的沖洗，底板砼鑿毛、沖洗后，進行豎井砼邊線的放點工作。按照測量邊線在砼平臺上進行滑模組裝。在滑模的直徑表面平整度等達到驗收要求后，再安裝千斤頂、支撐桿以及液壓油路系統(tǒng);并完成滑升時測量控制放線、模板驗收工作?；＝M裝完成以后，要達到以下質(zhì)量要求（見表1）：endprint

（4）鋼筋制安。鋼筋的加工在鋼筋加工廠進行。由技術(shù)人員根據(jù)設計圖紙和變更通知的要求制作鋼筋的下料表，交鋼加廠進行加工。鋼筋的加工誤差應該達到以下質(zhì)量要求。

鋼筋加工質(zhì)量要求：鋼筋的接長采用手工電弧焊接，鋼筋直徑≥28mm時，應采用幫條焊接;其余鋼筋采用搭接焊接的方式，搭接長度為10d。因為豎井的直徑較大，立筋的數(shù)量較多，為了避免鋼筋接長的時間過長而影響滑模提升施工，要求立筋同一斷面的接頭率為20%。鋼筋的綁扎施工應該嚴格按照有關(guān)的規(guī)范執(zhí)行。

（5）埋件、埋管的安裝。根據(jù)施工圖紙，豎井內(nèi)部設置了爬梯。為了滑模能夠正常施工，擬將爬梯改為先預埋-10×100×150mm的鋼板，鋼板后部焊接4根20cm長?12的光面圓鋼，待砼澆筑完成以后在輔助盤上進行爬梯的焊接。

固結(jié)灌漿孔已經(jīng)先期鉆孔完畢，在砼澆筑時擬預埋?50的PVC管。進行PVC管預埋施工時，要將一端和固結(jié)灌漿孔貼緊，并用水泥砂漿固定牢固，另一端應該用塑料布等封住管口，防止砼進入，并應該能夠頂緊滑模模板。

（6）砼拌制、運輸。調(diào)壓井砼的拌制在拌和站集中拌制，由砼罐運輸車運到調(diào)壓井EL445平臺，然后將砼料卸入溜槽，通過溜管、溜槽送入砼澆筑工作面。

（7）滑模澆筑滑升施工?；Ｊ┕ぐ匆韵马樞蜻M行：下料――平倉振搗――滑升――鋼筋綁扎――下料。滑?；髮ΨQ均勻下料按分層30厘米一層進行，采用插入式軟軸振搗器振搗?；Ｕ；鶕?jù)現(xiàn)場施工情況，確定合理的滑升速度，按正?；看伍g隔2小時左右，控制每次滑升高度30厘米，計劃日滑升高度控制在2.5-3.5m。

初滑以及正?；喉懦醮螡仓湍０宄醮位龖獓栏癜匆韵铝鶄€步驟進行：第一次澆筑100mm厚半骨料的砼或砂漿，接著按分層300mm澆筑第二層，等澆筑厚度達到700mm時，開始滑升30mm-50mm，檢查脫模的砼凝固是否合適。第四層澆筑后滑升150mm，繼續(xù)澆筑第五層，滑升150mm-200mm，第六層澆筑后滑升200mm，若無異?，F(xiàn)象，便可進行正常澆筑和滑升。

滑模的初次滑升要緩慢進行，并在此過程中對液壓裝置、模板結(jié)構(gòu)以及有關(guān)設施在負載條件下作全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，待一切正常后方可進行正常滑升。

施工轉(zhuǎn)入正?；龝r，應盡量保持連續(xù)施工，并設專人觀察和分析砼表面情況，確定合適的滑升時間，并根據(jù)以下情況進行鑒別：

①滑升過程中能聽到“沙沙”的聲音;

②出模的砼無流淌和拉裂現(xiàn)象，手按有硬的感覺，并能留出1mm左右的指印;

③能用抹子抹平。?；胧┘笆┕たp處理：滑模施工要連續(xù)進行，因意外?；瑫r應采取“停滑措施”，砼停止?jié)仓埃丛O計要求埋設橡膠止水帶，砼停止?jié)仓?，每?.5-1小時，滑升1-2個行程，直到砼與模板不在粘結(jié)（一般4個小時左右）。對于施工縫，在復工前將砼表面乳皮鑿掉，用水沖凈，先澆一層減半骨料砼或水泥砂漿，然后再澆筑正常配合比的砼。

（8）滑模拆除?；；罞L445m高程時，滑模滑空后，將輔助盤鎖死在井口，利用16t汽車吊將模體分片吊離井筒，最后將輔助盤吊出，滑模裝置拆除的注意事項：

1） 必須在跟班隊長統(tǒng)一指揮下進行，并預先制定安全措施。

2）操作人員一律配帶安全帶。

3）拆卸的滑模部件要嚴格檢查，捆綁牢固后下放。

3 安全保證措施

（1）輔助盤要設護欄;操作盤面經(jīng)常保持清潔;豎井井口和阻抗孔孔口必須作好防護設施，以防墜物傷人。

（2）注重日常檢查，以確保各種懸吊裝置要牢固可靠。

（3）注重電氣的維護和管理。

（4）卷揚機等設備的操作必須配備專業(yè)人員，井上、井下采用電鈴聯(lián)系，井口配備專職的井口工把守井口。

4 實例分析

（1）調(diào)壓井工程中采用大直徑豎井滑模改造施工方案，井身襯砌直徑12m，深度45m，圓形斷面，全基巖內(nèi)開挖豎井，井口采用鎖口鋼筋混凝土保護。

（2）施工采用的基本參數(shù)：仍然采用‘7字形爬升支架，操作平臺由5#角鋼焊接成的輕型桁架梁結(jié)構(gòu)和鼓圈焊接而成，主體結(jié)構(gòu)的重量約20t。面板采用P3012模板替代原設計方案5mm鋼板（附帶5#角鋼作圍囹）的面板結(jié)構(gòu);原設計32臺3t千斤頂減少為16臺HA-10型10t千斤頂;爬桿由原設計32根?25圓鋼改為16根?48鋼管。 ? ? ? ? ?（下轉(zhuǎn)第107頁）

（上接第99頁）

（3）為了加快混凝土入倉速度，降低機械設備使用的費用，采用?219×5mm鋼管作溜管，緩沖節(jié)下部懸掛10m長串筒運輸混凝土料入倉?；炷粱緹o分離現(xiàn)象，入倉速度保證了大直徑豎井滑模的上升速度。

（4）創(chuàng)造性地改變了緩沖節(jié)的結(jié)構(gòu)，使緩沖節(jié)的使用壽命由1000m3提高到了1500m3左右。緩沖節(jié)結(jié)構(gòu)見圖1。

通過本工程的實踐，掌握了大直徑豎井滑模的施工工藝和施工要點，經(jīng)過業(yè)主、監(jiān)理、設計以及水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督站的驗收，調(diào)壓井混凝土外觀平順，被評定為優(yōu)良工程。endprint