李曉旭

（陜西省西安市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站，陜西 西安 710000）

坡面底板有軌滑模澆筑技術(shù)的應(yīng)用及改進(jìn)

李曉旭

（陜西省西安市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站，陜西 西安 710000）

糯扎渡水電站溢洪道底板設(shè)計(jì)最大流速為52 m/s，為防止空蝕現(xiàn)象發(fā)生，要求底板表面平整度達(dá)到3 mm/3 m。為解決這一難題，提出采用有軌滑膜系統(tǒng)，在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)滑膜系統(tǒng)中布料桁架自身笨重、軌道重復(fù)利用率低、牽引系統(tǒng)操作難度大、滑膜搬運(yùn)困難等問(wèn)題。結(jié)合原有軌滑模系統(tǒng)布置及運(yùn)行情況，分析現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)布料桁架、軌道、牽引系統(tǒng)等方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的滑模澆筑系統(tǒng)運(yùn)行更方便快捷，可有效節(jié)約成本、提高利潤(rùn)。

坡面底板；有軌滑模；應(yīng)用；改進(jìn)

0 引言

糯扎渡水電站溢洪道長(zhǎng)1445 m、寬151.5 m，底板設(shè)計(jì)坡比23%，澆筑分塊尺寸為118 m×15 m和68 m×15 m（長(zhǎng)×寬），采用通倉(cāng)整體澆筑。底板砼澆筑面臨的主要問(wèn)題：溢洪道設(shè)計(jì)最大過(guò)流流速為52 m/s，當(dāng)高速水流通過(guò)溢流面，由于溢流面的不平整，在高速水流的擾動(dòng)作用下，流體發(fā)生變化，產(chǎn)生微小空間，該空間增大到一定程度后，就會(huì)對(duì)砼表面產(chǎn)生空蝕，從而形成空蝕現(xiàn)象和空蝕破壞。因此解決問(wèn)題的關(guān)鍵落在底板平整度控制措施上，有軌滑模澆筑系統(tǒng)的應(yīng)用可有效解決這一技術(shù)難題，既能滿足質(zhì)量要求，又能確保工期目標(biāo)。本文就該技術(shù)的應(yīng)用和改進(jìn)進(jìn)行探討。

1 滑模澆筑系統(tǒng)的組成及運(yùn)行

底板有軌滑模系統(tǒng)由軌道、滑模、布料桁架、上料平臺(tái)和牽引系統(tǒng)組成?；Ｏ到y(tǒng)運(yùn)行情況：砼自卸車將砼運(yùn)輸至澆筑倉(cāng)號(hào)附近，通過(guò)卸料平臺(tái)，將砼卸入布料桁架的料斗中，料斗沿桁架左右移動(dòng)，在倉(cāng)號(hào)內(nèi)卸料。布料桁架和滑模通過(guò)牽引系統(tǒng)向上整體移動(dòng)，滑?；羞^(guò)后，抹面人員站在滑模的操作平臺(tái)上進(jìn)行人工收面。依次重復(fù)循環(huán)上面的各環(huán)節(jié)，直至整個(gè)倉(cāng)號(hào)澆筑完成。

1.1 滑模

滑模設(shè)計(jì)成三節(jié)組合結(jié)構(gòu)（長(zhǎng)×寬：7 m×1.2 m，7 m×1.2 m，2 m×1.2 m），每節(jié)模板采用M24×75高強(qiáng)度螺栓連接，采用δ10 mm鋼板作面板，[36a槽鋼作圍檁。滑模面板長(zhǎng)16 m，兩段各安裝一個(gè)50 cm高的輪箱，輪箱與滑模采用M24×75高強(qiáng)度螺栓連接?；Ｊ┕r(shí)，砼坡面收倉(cāng)面同時(shí)需要進(jìn)行抹面收光處理，為方便抹面人員施工操作，滑模的尾部設(shè)一個(gè)抹面平臺(tái)。抹面平臺(tái)采用栓銷鉸接的方式固定在滑模桁架上，隨滑模一起滑升。

1.2 布料桁架

布料桁架是用于坡面砼澆筑入倉(cāng)手段的機(jī)械裝置，桁架采用15 cm的方鋼做成的桁架結(jié)構(gòu)，桁架內(nèi)安裝一個(gè)可以移動(dòng)料斗（容積4.5 m3），橫梁上裝一小型卷?yè)P(yáng)機(jī)，牽引4.5 m3料斗沿桁架左右移動(dòng)。主桁架兩端各設(shè)有一個(gè)三角形支架配行走輪，桁架靠卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，沿軌道上下行走。主桁架分兩段，用螺栓聯(lián)接，總長(zhǎng)為22.5 m，主桁架含兩端行走輪重約14t，4.5 m3料斗重約2 t。

1.3 卸料平臺(tái)

布料桁架的料斗過(guò)高，自卸汽車不能直接卸料至布料桁架料斗，因此制作三角型的卸料平臺(tái)，便于自卸車給桁架內(nèi)料斗供料，卸料平臺(tái)靠卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引。上料平臺(tái)采用I25 a工字鋼，重量約為4 t。

1.4 軌道

倉(cāng)號(hào)左右兩邊各安裝一條軌道，滑模和布料桁架沿軌道行走。軌道基礎(chǔ)設(shè)置插筋（Φ16、L=0.5 m、外露0.2 m、排距為2.0 m）與基巖（或蓋重砼）相連。插筋頂部焊接螺桿，用以固定軌道墊板及壓板，軌道安裝完成后，經(jīng)測(cè)量校正后，軌道兩側(cè)立模澆筑40 cm×30 cm（寬×高）C20砼基座，防止滑?；瑒?dòng)時(shí)軌道變形。待底板倉(cāng)號(hào)砼澆筑完成后，先拆除滑模，再拆除軌道，最后將基礎(chǔ)砼拆除。

1.5 牽引系統(tǒng)

滑模的牽引系統(tǒng)采用2臺(tái)5t慢速電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪、牽引繩組成。兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)的規(guī)格相同，卷?yè)P(yáng)機(jī)的電器聯(lián)動(dòng)操作，以?；５木馍仙?。布料桁架牽引系統(tǒng)采用2臺(tái)8 t慢速電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，滑輪、牽引繩組成。兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)的規(guī)格相同，卷?yè)P(yáng)機(jī)的電器聯(lián)動(dòng)操作，以保布料桁架的均衡上升。砼自卸車牽引系統(tǒng)采用1臺(tái)8 t慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)，主要防止雨天施工，砼車坡面運(yùn)輸時(shí)打滑。

1.6 配重

為了防止砼澆筑時(shí)擠壓滑模面板，使其上浮脫軌，滑模增加3 t重的配重。配重塊采用砼預(yù)制件構(gòu)成，單塊重37.5 kg（體型0.25 m×0.25 m×0.25 m），放置在滑模箱體中，每次滑模安裝完成后人工搬運(yùn)至滑模箱體中，每次滑模拆除之前人工搬離滑模。

2 滑模系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化

2.1 滑模存在問(wèn)題及改進(jìn)措施

（1）滑模的抹面平臺(tái)簡(jiǎn)化，原設(shè)計(jì)直接采用廠家提供抹面平臺(tái)，平臺(tái)下游端設(shè)計(jì)距收倉(cāng)面過(guò)高，抹面作業(yè)人員操作難度較大。經(jīng)改進(jìn)使抹面平臺(tái)盡量靠近收倉(cāng)面，便于抹面作業(yè)人員人工收面，提高工人的工作效率，減少了人力資源的投入。

（2）滑模輪箱改進(jìn)，滑模澆筑結(jié)束時(shí)，滑模運(yùn)行至上游收倉(cāng)位置，無(wú)大型設(shè)備吊裝，不便滑模的拆除，但又急需對(duì)滑模面板占?jí)何恢庙琶孢M(jìn)行人工摸光處理。為此滑模兩端輪箱各增加一組高腿轉(zhuǎn)輪，每倉(cāng)砼澆筑完成后可隨時(shí)安裝，抬高滑模面板5 cm，將滑模沿軌道向下滑移，先完成對(duì)滑模占?jí)翰糠值娜斯な彰?，隨后再進(jìn)行滑模的拆除。

2.2 布料桁架的改進(jìn)

（1）布料桁架行走輪過(guò)高導(dǎo)致滑模的吊裝困難，并且砼卸入料斗的沖擊力大，存在較大的安全隱患。經(jīng)改進(jìn)去掉了行走輪中直徑50 cm的轉(zhuǎn)輪，改換為［8的槽鋼，將其直接焊接在行走輪的三角支架上，代替轉(zhuǎn)輪沿軌道滑行，大大降低了布料桁架的高度，同時(shí)適當(dāng)降低卸料三角架的高度，確保了砼施工的安全。

（2）對(duì)布料桁架進(jìn)行“瘦身”，原設(shè)計(jì)布料桁架的斗容量為4.5 m3，但實(shí)際生產(chǎn)中砼自卸車每次拉運(yùn)為3 m3砼，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)性荷載試驗(yàn)，按料斗承載3 m3砼計(jì)算，將布料桁架多余的斜撐割掉，達(dá)到減輕自重的目的，在確保安全的同時(shí)又方便了安裝。

2.3 軌道的改進(jìn)

改進(jìn)后軌道基礎(chǔ)插筋設(shè)計(jì)為Φ25、L=0.6 m、外露0.3 m，插筋頂部不用焊接螺桿，加焊一根Φ25、L=0.4 m圓鋼作為軌道基礎(chǔ)，軌道安裝完成后，經(jīng)測(cè)量校正后，軌道不用澆筑基座砼，按0.7 m間距加焊軌道基礎(chǔ)，再用橫向鋼筋將上下游插筋連為一起，就相當(dāng)于軌道下面做了一個(gè)鋼筋網(wǎng)支撐，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)性試驗(yàn)軌道沒任何變形。

改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）減少了軌道砼的澆筑和挖除的環(huán)節(jié)，節(jié)省了成本，并防止砼澆筑引起軌道變形的隱患；（2）一旦最終驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)軌道有問(wèn)題，砼基座的軌道很難調(diào)整，鋼筋網(wǎng)基座的軌道較易調(diào)整；（3）砼基座的軌道螺桿、軌道墊板、壓板消耗量大，鋼筋網(wǎng)基座的軌道省掉了這些材料，節(jié)省了成本。雖然鋼筋使用量增大，但可以重復(fù)利用。

2.4 牽引系統(tǒng)的改進(jìn)

根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)將原設(shè)計(jì)在澆筑倉(cāng)號(hào)上游的滑模卷?yè)P(yáng)機(jī)，改設(shè)在滑模上安裝，上游設(shè)置定滑輪進(jìn)行導(dǎo)向。

改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）便于卷?yè)P(yáng)機(jī)操作人員能清楚的看到滑模的移動(dòng)情況，更容易的控制滑模移動(dòng)距離，確保了施工質(zhì)量；（2）操作人員也能清楚看見滑模周圍的情況，確保安全生產(chǎn)；（3）人力資源緊缺的情況下不必設(shè)專人操作，砼澆筑作業(yè)人員可以自己操作，節(jié)省了人力資源的投入，降低了成本。

2.5 配重的改進(jìn)

原設(shè)計(jì)配重為單塊重37.5 kg（體型0.25 m×0.25 m×0.25 m）的砼塊放置在滑模箱體中，每次滑模安裝完成后需人工搬運(yùn)至滑模箱體中，每次滑模拆除之前需人工搬離滑模，操作極為不便。改進(jìn)后，將滑模的箱體密封，頂部預(yù)留直徑5 cm的孔，下端預(yù)留直徑3 cm的孔，將配重改為施工用水，每次滑模安裝完成后，封堵下端預(yù)留孔，整個(gè)滑模箱體加滿水，增加滑模自重，每次滑模拆除之前，打開下端預(yù)留孔放空水。加水完全能夠滿足配重的要求，施工又方便簡(jiǎn)單。

2.6 卸料平臺(tái)的改進(jìn)

原設(shè)計(jì)卸料平臺(tái)在砼面上行走靠1臺(tái)單獨(dú)的卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引向上運(yùn)行，改進(jìn)后直接將卸料平臺(tái)加固在布料桁架的框架結(jié)構(gòu)上，中間用方木墊開，卸料平臺(tái)隨著布料桁架一起移動(dòng)，這樣保證了卸料平臺(tái)和料斗的同步移動(dòng)，防止卸料平臺(tái)和料斗移動(dòng)距離不一致，避免了不必要的麻煩。

2.7 搬運(yùn)小坦克的使用

搬運(yùn)小坦克是市場(chǎng)一種比較長(zhǎng)用重物搬運(yùn)工具，具有使用方便，承載量大等特點(diǎn)。搬運(yùn)小坦克的使用對(duì)滑模的運(yùn)輸、安裝起到很重要的作用。例如溢洪道中間段底板滑模安裝無(wú)法用到大型吊裝設(shè)備，滑模拼裝必須在摻氣井平臺(tái)進(jìn)行，拼裝完成后，直接將搬運(yùn)小坦克安裝在滑模的面板上，由卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引滑至安裝位置，大大方便了滑模的安裝，同時(shí)節(jié)省了軌道的安裝，大大節(jié)省了成本。

3 結(jié)語(yǔ)

溢洪道底板砼方量超過(guò)15萬(wàn)m3，整個(gè)澆筑都由有軌滑模系統(tǒng)完成，在砼澆筑過(guò)程中，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題集思廣益，對(duì)滑模系統(tǒng)的不停的優(yōu)化改進(jìn)，既方便了施工，確保了質(zhì)量和進(jìn)度，又很大程度節(jié)省了砼的澆筑成本，增加了利潤(rùn)。

TV544

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1673-9000（2017）05-0158-02

2017-04-27

李曉旭（1986-），男，陜西寶雞人，工程師，主要從事西安市水利工程質(zhì)量監(jiān)督工作。