隆友彬，趙正金

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

液壓滑模在安谷電站進(jìn)口門槽二期混凝土回填施工中的應(yīng)用

隆友彬，趙正金

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

安谷水電站進(jìn)口閘門門槽，由于附近邊界體型特殊、流態(tài)形式復(fù)雜，其二期混凝土回填施工直接關(guān)系到閘門的防滲效果，施工質(zhì)量十分關(guān)鍵。本文結(jié)合液壓滑模工藝在安谷電站門槽二期混凝土施工中的應(yīng)用情況，介紹了液壓滑模系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其具體施工工藝。

液壓滑模 門槽 二期混凝土回填 施工工藝 安谷水電站

1 工程概況

安谷水電站采用混合式開(kāi)發(fā)方式，水庫(kù)正常蓄水位398.00m，總庫(kù)容約6330萬(wàn)m3，共裝機(jī)五臺(tái)。其中，進(jìn)口閘墩1#～4#機(jī)組,裝機(jī)4×190MW，設(shè)計(jì)引用流量2576m3/s。標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)計(jì)為4孔，每臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)有3個(gè)進(jìn)水孔，每孔閘墩順?biāo)鞣较蛞来卧O(shè)計(jì)有導(dǎo)向槽、攔污柵槽、檢修門槽、事故閘門槽，底板高程346.556m，頂部高程400.700m，在高程364.556m處設(shè)計(jì)有胸墻底梁及門楣，下游側(cè)與廠房壓力墻連為一個(gè)整體。生態(tài)機(jī)組設(shè)計(jì)為一孔，裝機(jī)容量1×12MW，設(shè)計(jì)引用流量64.9m3/s，其順?biāo)鞣较蛞来卧O(shè)計(jì)有導(dǎo)向槽、攔污柵槽、事故閘門槽。

為提高施工質(zhì)量，滿足進(jìn)水口閘墩施工進(jìn)度要求，結(jié)合進(jìn)口閘墩門槽結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)，安谷水電站門槽混凝土二期回填采用液壓滑模施工工藝。(1)滑模施工按照單孔為一組，每組劃分三個(gè)單元，導(dǎo)向槽和攔污柵槽為一個(gè)滑模施工單元，檢修門槽和事故門槽各為一個(gè)單元；(2)在事故門槽處回填施工時(shí)，混凝土入倉(cāng)要經(jīng)過(guò)上游胸墻和壓力墻，其寬度僅有4.25m，若采用門機(jī)和臥罐入料，很難做到快速安全施工，故均采用12t汽車吊1.5m3混凝土罐配合溜槽入倉(cāng)。

2 滑模系統(tǒng)設(shè)計(jì)

滑模采用整體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要裝置為滑模盤、模板、提升系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)?；Ы镯斶x用QYD-100型10t千斤頂，滑升動(dòng)力裝置為YKT-56型自動(dòng)調(diào)平液壓控制臺(tái)。

2.1 滑模盤

滑模盤分為操作盤和輔助盤。操作盤采用桁架梁鋼結(jié)構(gòu)，是滑模的主要結(jié)構(gòu)，作為施工的操作平臺(tái)承受工作、物料等荷載，同時(shí)又是模體的支撐構(gòu)件。由于混凝土施工過(guò)程中，垂直荷載和側(cè)向受力較大，為保證操作盤的強(qiáng)度和剛度，選用L100mm、∠75mm角鋼加工制作成1000mm×1000mm復(fù)式桁架梁，在桁架梁上鋪δ3mm花紋鋼板形成操作平臺(tái)。

輔助盤為養(yǎng)護(hù)、修面的工作平臺(tái)，采用鋼結(jié)構(gòu)懸吊布置，輔助盤的主桿選用∠50mm角鋼，輔筋選用φ16mm鋼筋，上鋪δ30mm木板，用φ20mm圓鋼懸掛在桁架梁上，輔助盤距混凝土面的距離為150mm。輔助盤吊鉤用φ16mm圓鋼水平焊三道護(hù)欄，護(hù)欄間距60cm，最下面一道護(hù)欄距盤面不超過(guò)20cm。

2.2 模板

模板采用δ6mm鋼板制作而成，與桁架梁骨架固定為一個(gè)整體。模板總高度為1.2m，模板錐度按2mm控制，既模板上口尺寸比下口大2.0mm。

2.3 提升系統(tǒng)

滑模提升系統(tǒng)布置在墩頂?shù)牧⒅皺M梁上，每個(gè)模體單元布置4臺(tái)10t千斤頂。液壓千斤頂?shù)寡b在橫梁上，橫梁由兩根I18mm工字鋼組成，并通過(guò)螺栓固定在立柱上，立柱與墩頂預(yù)埋的插筋連接固定。

爬桿上端貫穿千斤頂，下端固定在模體桁架梁上，模體荷載通過(guò)爬桿傳遞。爬桿采用φ48mm×3.5mm×4000mm(外徑×壁厚×長(zhǎng)度)的無(wú)縫鋼管，用φ38mm×3mm×800mm無(wú)縫鋼管內(nèi)連接。為了便于爬桿的組裝與拆卸，內(nèi)外鋼管之間上端采用2個(gè)φ12mm的銷釘十字固定，下端采用2個(gè)φ12mm的螺栓十字固定，待上部爬桿底部完全退出千斤頂后，可拆除下部爬桿頂部的螺栓，取出爬桿及螺栓，經(jīng)檢查無(wú)損傷后按序整齊碼放，做好防銹維護(hù)等管理以備重復(fù)使用。

說(shuō)明：爬桿采用φ48mm架管，壁厚3.5mm，每4m一根；內(nèi)芯采用φ38mm鋼管，壁厚3mm，每0.803m一根；鉆孔為φ14mm，銷子和螺栓為φ12mm。

圖1 爬桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.4 液壓系統(tǒng)

提升系統(tǒng)選用QYD-100型帶調(diào)平裝置千斤頂,設(shè)計(jì)承載能力為10t，計(jì)算承載能力為5t，爬升行程為40mm，液壓控制臺(tái)選用YKT-56型自動(dòng)調(diào)平液壓控制臺(tái)。

高壓油管主管選用φ16mm，支管選用φ8mm，通過(guò)油管和分油器與控制臺(tái)和千斤頂分組相連，形成液壓管路。千斤頂、油管按設(shè)計(jì)總數(shù)的20%備用，千斤頂配件按15%備用。

油路布置應(yīng)便于千斤頂?shù)耐娇刂坪驼{(diào)整，單個(gè)組油路的長(zhǎng)度、元件規(guī)格和數(shù)量基本相等，以便于壓力傳遞均勻，油量盡可能一致。

2.5 輔助系統(tǒng)

包括上下工作面使用的吊籃、混凝土入倉(cāng)分配使用的溜槽等配套設(shè)備。

3 施工工藝

3.1 滑模制作組裝

本滑模采用倒拉方式，千斤頂?shù)寡b在壩頂高程400.700m提升平臺(tái)上，把滑模各組件吊放到高程346.556m底板，在高程346.556m進(jìn)行模體組裝。組裝的順序?yàn)椋鸿旒芰骸０濉伇P→爬桿安裝→輔助盤(條件具備后)?；＝M裝完成后，利用吊車一次性將4根爬桿安裝到位，上端穿過(guò)千斤頂，下端焊接固定在滑模桁架梁上?；Ｏ到y(tǒng)安裝允許偏差見(jiàn)表1。

表1 滑模系統(tǒng)安裝的允許偏差

3.2 千斤頂試驗(yàn)

千斤頂試驗(yàn)有三項(xiàng)：

(1)千斤頂耐壓試驗(yàn)，加壓120kg/cm2，5min不滲不漏；(2)空載爬升試驗(yàn)，調(diào)整行程40mm；(3)負(fù)荷爬升試驗(yàn)，加荷5t，記錄支撐桿壓痕和行程大小，將相近的編為一組。

施工用千斤頂，按一般要求需備用一部分，且需經(jīng)常檢修，還需備用如簧、上卡頭、排油彈簧、楔塊、楔塊保持架、密封圈、卡環(huán)、下卡頭等零部件。

3.3 滑模調(diào)試

滑模組裝檢查合格后,安裝千斤頂、液壓系統(tǒng),然后進(jìn)行試滑升1～2個(gè)行程，對(duì)提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，確保施工順利進(jìn)行。

3.4 混凝土工程施工方法

采用壩頂平臺(tái)上12t汽車吊1.5m3混凝土罐配合溜槽入倉(cāng)和局部人工入倉(cāng)，混凝土澆筑、滑?；叫凶鳂I(yè)。各工序連續(xù)進(jìn)行互相適應(yīng)，滑模施工按以下順序進(jìn)行：下料→平倉(cāng)振搗→滑升→下料?；；髮?duì)稱均勻下料，正常施工按分層30cm一層進(jìn)行，采用軟質(zhì)插入式振搗器振搗，經(jīng)常變換振搗方向，并避免直接振動(dòng)模板，振搗器插入深度不得超過(guò)下層混凝土內(nèi)50mm，模板滑升時(shí)停止振搗。

圖2 溜槽施工結(jié)構(gòu)示意

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土初凝時(shí)間、混凝土供料、施工配合等具體情況，確定合理的滑升速度，按分層澆筑間隔時(shí)間不超過(guò)允許間隔時(shí)間，一般最大不超過(guò)3h。

混凝土初次澆筑和模板初次滑升，應(yīng)嚴(yán)格按以下6個(gè)步驟進(jìn)行：第一次澆筑30mm砂漿；接著按分層300mm澆筑五層，厚度達(dá)到1530mm時(shí)，待強(qiáng)一段時(shí)間后開(kāi)始滑升30mm～60mm，檢查脫模的混凝土凝固是否合適；第六層澆筑后滑升200mm；繼續(xù)澆筑第七層，滑升200mm；第八層澆筑后滑200mm；若無(wú)異常情況，便可進(jìn)行正常澆筑和滑升。

模板初次滑升要緩慢進(jìn)行，在此過(guò)程中對(duì)提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，待一切正常后方可進(jìn)行正常澆筑和滑升。

進(jìn)入正常澆筑和滑升時(shí)，應(yīng)盡量保持連續(xù)施工，并設(shè)專人觀察和分析混凝土表面情況；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定合理的滑升速度和分層澆筑厚度,脫模強(qiáng)度控制在0.2MPa～0.4MPa。依據(jù)下列情況進(jìn)行鑒別：滑升過(guò)程中能聽(tīng)到“沙沙”的聲音,出模的混凝土無(wú)流淌和拉裂現(xiàn)象；手按有硬的感覺(jué)，并留有1mm左右的指印,能用抹子抹平。滑升過(guò)程中有專人檢查千斤頂，觀察爬桿上的壓痕和受力狀態(tài)，檢查滑模中心線及操作盤的水平度。

3.5 門楣施工

在檢修門下游水位370.356m和事故門上游水位364.556m處設(shè)計(jì)有門楣橫梁，門楣施工對(duì)滑模施工干擾大，在門楣橫梁下1m處，門楣下方模板改用拉桿固定，用吊車將橫梁下方的模板及桁架梁拆除，滑過(guò)門楣橫梁后，將模板和桁架梁重新安裝固定。門楣留到單孔滑模施工完畢后施工，采取安全施工架做施工平臺(tái)的常規(guī)施工方法，進(jìn)行二期混凝土澆筑。

在檢修門槽回填滑?；灵T楣處預(yù)埋25cm寬鐵皮止水，預(yù)埋前將止水折彎成90°，滑模提升后施工人員在滑模輔助盤處將其回直。

圖3 門楣結(jié)構(gòu)施工立面

圖4 施工平面

圖5 結(jié)構(gòu)混凝土相交處處理細(xì)部大樣

3.6 表面修整、鑿毛及養(yǎng)護(hù)

混凝土表面修整是關(guān)系到結(jié)構(gòu)外表的工序，當(dāng)滑模爬升混凝土面后，須立即進(jìn)行此項(xiàng)工作。一般采用抹子在混凝土表面作原漿壓平或修補(bǔ)，如表面平整亦可不做修整。門槽回填混凝土在與門楣二期混凝土相交部位施工時(shí)，進(jìn)行混凝土面的鑿毛處理。為使已澆筑的混凝土具有適宜的硬化條件，減少裂縫，在輔助盤上設(shè)灑水管對(duì)混凝土灑水養(yǎng)護(hù)。表面修整及養(yǎng)護(hù)，均采用滑模的輔助盤作為施工平臺(tái)。

3.7 模板拆除

在滑模滑升至高程400.700m后，先將模板拆除，利用吊車將滑模桁架下放到346.556m高程處后，解體轉(zhuǎn)移至下一工作面組裝。

4 小結(jié)

上述液壓滑模工藝在直立等截面門槽結(jié)構(gòu)施工均可使用，尤其在高聳、小斷面結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益明顯。

(1)液壓滑模工藝解決了架設(shè)和固定等截面門槽工作面的難度問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了混凝土入倉(cāng)和澆筑均勻連續(xù)，外觀質(zhì)量可及時(shí)檢驗(yàn)和修整，有效避免了蜂窩麻面等常見(jiàn)的外觀缺陷；

(2)提升系統(tǒng)采用鋼管爬桿，操作方便、可重復(fù)使用；

(3)相對(duì)傳統(tǒng)工藝，液壓滑模施工可大大節(jié)約工期，節(jié)省施工成本。

隆友彬(1975.4-)，男，四川富順人，中專，助理工程師；

趙正金(1989.11-)，男，安徽泗縣人，本科，助理工程師。

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