童 平

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明650032）

1 工程概述

黃登水電站引水豎井標準段高度35.7 m，襯砌后內(nèi)徑10 m，襯砌厚度0.8 m。出線豎井澆筑高度180 m，襯砌厚度0.8 m，襯砌后的內(nèi)徑為8.5 m。根據(jù)黃登水電站豎井施工進度要求先進行引水豎井標準段（直徑?10 m）后進行出線豎井（直徑?8.5 m）施工。為降低成本，提高效率，需使豎井滑模同時滿足?10 m、?8.5 m豎井的混凝土澆筑要求。

2 滑模結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 滑模結(jié)構(gòu)

豎井滑?？煞譃檎w豎井滑模和輻射梁式豎井滑模，在本項目中為保證滑模同時滿足?10 m、?8.5 m豎井的混凝土澆筑要求，滑模采用輻射梁結(jié)構(gòu)形式，其主要由抹面平臺、模板組、提升架、輻射梁、滑模提升油缸、限位器、旋轉(zhuǎn)布料機構(gòu)、分料平臺組成，具體見表1?；＝Y(jié)構(gòu)見圖1、圖2。

表1

圖1 滑模剖視圖

圖2 滑模俯視圖

2.2 滑模工作原理

圖2 滑模設(shè)置18組輻射梁，每組輻射梁連接提升架，模板組掛設(shè)在提升架上，提升架頂部設(shè)置滑模提升油缸，油缸由泵站系統(tǒng)控制沿著爬桿向上攀升從而實現(xiàn)對豎井混凝土澆筑的要求?；炷翝仓鶕?jù)模板的設(shè)計高度進行分倉，每澆筑一倉則向上爬升一倉。

3 可變徑滑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)場施工順序先進行引水豎井?10 m澆筑再進行出線豎井?8.5 m澆筑?；Ｐ鑿拇笾睆阶兂尚≈睆健Ｅc直徑變化有關(guān)的主要結(jié)構(gòu)部件有輻射梁、抹面平臺、分料平臺、模板組。因模板組設(shè)計時需與襯砌混凝土直徑一致，無法進行優(yōu)化，在使用中模板組需分別制作。

3.1 輻射梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計

輻射梁為鋼結(jié)構(gòu)桁架，輻射梁的長度決定了整個滑模裝置的直徑大小，滑模若需從?10 m變?yōu)?8.5 m則需縮短輻射梁長度，與輻射梁相連接的主要部件有分料平臺、提升架、抹面平臺。在設(shè)計時需認真考慮相連件之間的關(guān)系。在此我們將輻射梁與分料平臺、提升架、抹面平臺均設(shè)置為螺栓連接，既可保證從制作廠至施工現(xiàn)場的運輸，又可更好的滿足輻射梁長度變化后的各連接件的連接。輻射梁的結(jié)構(gòu)形式見圖3。

圖3 輻射梁結(jié)構(gòu)圖

混凝土襯砌厚度、澆筑速度在滿足輻射梁荷載的情況下，根據(jù)繪圖軟件模擬（本項目通過AUTO CAD）輻射梁與各結(jié)構(gòu)件的關(guān)系可確定將輻射梁靠近提升架側(cè)750.8 mm長度割除可滿足從?10 m到?8.5 m的施工要求，如圖3所示。輻射梁與提升架、輻射梁與抹面平臺的連接孔相對向內(nèi)側(cè)延展，在場內(nèi)制作時即將連接孔加工到位，保證在?8.5 m豎井施工時的螺栓連接。

3.2 分料平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計

在滿足荷載的情況下，將分料平臺的立柱連接孔設(shè)計在需割除的輻射梁以內(nèi)，并在使用時應(yīng)考慮分料平臺直徑小于?8.5 m。

3.3 提升架的結(jié)構(gòu)設(shè)計

提升架與輻射梁為螺栓連接，連接孔位置如圖3所示，施工完?10 m豎井后只需重新與?8.5 m預(yù)留螺栓孔進行螺栓連接即可。

3.4 抹面平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計

抹面平臺在整套豎井滑模的最下端，目的是在混凝土澆筑完成一倉后，對倉位內(nèi)混凝土缺陷進行修補用，抹面平臺需緊靠襯砌表面以便工人施工操作。在設(shè)計時為同時滿足直徑為?10 m與?8.5 m豎井的施工，將分料平臺以?8.5 m為布置基礎(chǔ)等分為18個等腰梯形，各抹面平臺間通過螺栓連接，如圖4所示。

圖4 抹面平臺

在施工過程中各抹面平臺連接在一起即可組成一個與?8.5 m襯砌表面相臨近的工作平臺，如圖5所示。

圖5 抹面平臺組成工作平臺俯視圖

在進行直徑為?10 m豎井施工時，只需在各個抹面平臺間，嵌入一個長方形小平臺即可，小平臺與抹面平臺間螺栓連接如圖6所示。

圖6 抹面平臺與小平臺組成的工作平臺俯視圖

4 優(yōu)化設(shè)計施工方法與傳統(tǒng)設(shè)計施工方法比較

黃登項目部引水、出線豎井進行設(shè)計優(yōu)化后，豎井滑模重量為13 859.33 kg，各部件數(shù)量及重量具體見表2。

表2 優(yōu)化設(shè)計后豎井滑模各部件統(tǒng)計表

若采用傳統(tǒng)設(shè)計方法，不同直徑豎井需分別設(shè)計?10 m、?8.5 m豎井滑模各1套，以黃登引水、出線豎井為例進行設(shè)計則重量為21 259.8 kg，各部件數(shù)量及重量具體見表3。

根據(jù)表2與表3進行比較可以發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化設(shè)計后滑?？傊亓繙p少7 400.47 kg，QY60型千斤頂減少16個，液壓系統(tǒng)減少1套，可有效降低成本投入；滑模需在工廠進行加工制作，一般離施工使用現(xiàn)場較遠，按傳統(tǒng)設(shè)計進行施工需要制作兩臺滑模裝置，將提高工廠制作的交貨風險，使現(xiàn)場施工的不確定因素增加。

表3 傳統(tǒng)設(shè)計后豎井滑模各部件統(tǒng)計表

5 結(jié)論

豎井滑模在豎井混凝土襯砌中發(fā)揮著很大作用，在豎井施工中通過合理的生產(chǎn)安排，正確的施工順序，可實施的滑模優(yōu)化設(shè)計可以減少滑模的臺套數(shù)量，從而達到降低成本，控制風險的作用。同時豎井滑模通過設(shè)計優(yōu)化可以不斷提高利用率。本文對黃登引水豎井、出線豎井滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的粗淺闡述，希望能給廣大同仁在今后的模板設(shè)計中提供借鑒。