【摘要】水工建筑物閘壩是水電站設(shè)計(jì)中常用設(shè)計(jì)體型，混凝土閘墩是大壩重要的組成部分，閘墩采用自升式滑模施工，相對(duì)拆移式模板施工，可以縮短工期，提升施工期間安全，節(jié)約成本，改變外觀質(zhì)量，針對(duì)此，本文深入研究閘壩閘墩滑模施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】閘墩混凝土；滑模；技術(shù)研究

一、閘墩混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

閘壩樞紐一般主要由左右岸非溢流壩段、泄水建筑物、發(fā)電建筑物等建筑物組成，泄水孔左右為閘墩位置，根據(jù)泄洪量大小布置泄水孔，一般閘墩在10個(gè)左右，其中墩長(zhǎng)25米左右，寬4m左右，高30米以上；上、下游墩頭均為半圓柱形，半徑2m左右；可滑升高度30m。閘墩具有數(shù)量多，外型變化小等特點(diǎn)，宜采用滑模進(jìn)行施工，對(duì)等截面的混凝土結(jié)構(gòu)采用滑模法施工是最佳方案之一。

二、滑模裝置設(shè)計(jì)

2.1滑模結(jié)構(gòu)

滑模施工設(shè)備主要由模板結(jié)構(gòu)、提升設(shè)備、配套設(shè)備三大部分組成?；＜澳ｓw主要有圍圈桁架梁、高架梁、模板、提升架、支承桿（爬桿）等構(gòu)件及液壓系統(tǒng)組成，各構(gòu)件以型鋼、鋼板焊接而成?；０鍢?gòu)造主要有：主梁、次梁、圍圈、模板、工作平臺(tái)及吊欄。提升設(shè)備：主要是液壓控制臺(tái)、穿心式液壓千斤頂?；５臋z測(cè)設(shè)備：激光垂直度測(cè)量?jī)x、垂線、水準(zhǔn)儀、水平管。

滑模典型剖面圖

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以4m寬、25m長(zhǎng)閘墩為例進(jìn)行計(jì)算說(shuō)明。圍圈桁架梁主要用來(lái)支承和加固模板，使其形成一個(gè)整體。圍圈桁架梁長(zhǎng)28.2m，寬6.2m，斷面尺寸100cm×100cm，由∟80×80×8、∟70×70×7角鋼加工而成，在桁架梁上鋪設(shè)δ=2.5mm鋼板形成操作平臺(tái)。高架梁作用是對(duì)拉兩側(cè)圍圈桁架梁，長(zhǎng)5.2m，斷面尺寸100cm×100cm，由∟80×80×8角鋼加工而成。高架梁托是連接高架梁和圍圈桁架梁的結(jié)構(gòu)，分別與高架梁和圍圈桁架梁焊接一起；高500cm，橫斷面尺寸100cm×100cm，由∟80×80×8角鋼焊接而成。根據(jù)混凝土的側(cè)壓力、入倉(cāng)、振搗及吊、裝、拆等因素，模板板面采用δ5mm鋼板，用∟50×50×5角鋼作為加勁肋，同整體框架圍圈桁架梁相連焊接固定。模板高度為105cm，標(biāo)準(zhǔn)模板為200cm×105cm。為了便于滑升脫模，模板設(shè)計(jì)成4.7‰的錐度，即在垂直方向上模板上口小于設(shè)計(jì)尺寸2.5mm，下口大于設(shè)計(jì)尺寸2.5mm。選用φ48.3×3.6mm鋼管作為滑模的支承桿（爬桿），根據(jù)設(shè)定的位置將支承桿預(yù)先埋設(shè)在老混凝土內(nèi)。支承桿上段穿過(guò)液壓千斤頂?shù)耐ㄐ目着c托梁相連接，全部滑升荷載通過(guò)托梁傳遞給支承桿，由液壓千斤頂控制沿支承桿滑升。輔助盤是為了便于隨時(shí)檢查脫模后的混凝土質(zhì)量，及時(shí)修補(bǔ)混凝土局部缺陷，找出預(yù)埋件，二期混凝土毛面處理，并及時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)的工作平臺(tái)。液壓系統(tǒng)由液壓控制臺(tái)、液壓千斤頂、油管及附件組成，是整個(gè)模體滑升的動(dòng)力并控制模體同步平穩(wěn)滑升。提升架的作用是將整個(gè)滑升荷載傳遞給支承桿（爬桿），提升架選用“?！毙图?，用16#槽鋼、δ10mm鋼板、δ20mm鋼板加工制作。考慮到風(fēng)速較大，在模體上下游各布置一臺(tái)激光垂直度測(cè)量?jī)x配合垂線進(jìn)行垂直度控制；滑模水平用水準(zhǔn)儀配合水平管，觀察模體的水平度。

2.3滑模受力計(jì)算

按《水工建筑物滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》（DL/T 5400-2016）和《水工建筑物滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》（SL32-2014）中的要求進(jìn)行滑模裝置荷載、提升系統(tǒng)所需千斤頂和支承桿的數(shù)量及支承桿的承載力等力學(xué)計(jì)算，按4.0m寬度的閘墩滑模進(jìn)行驗(yàn)算：

2.3.1滑模裝置荷載計(jì)算

豎向總荷載∑N=N1+N2+N3=176.4+280.28+178.164=634.844kN。

N1——滑模結(jié)構(gòu)自重；N2——施工荷載；N3——滑升摩擦阻力

2.3.2支承桿承載能力

采用φ48.3×3.6鋼管，對(duì)稱布置，則支承桿的允許承載能力按《水工建筑物滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》（DL/T5400-2016）附錄B中公式B.0.2計(jì)算：

（公式4-1）

式中：——支承桿的允許承載力，單位；

L——支承桿的長(zhǎng)度，單位cm。當(dāng)支承桿在結(jié)構(gòu)體內(nèi)時(shí)，L取千斤頂卡頭到澆筑混凝土上表面的距離；當(dāng)支承桿在結(jié)構(gòu)體外時(shí)，L取千斤頂卡頭到模板喜愛(ài)口第一個(gè)橫向支撐扣件節(jié)點(diǎn)的距離。

α工作條件系數(shù)，取值視施工操作水平和滑模操作平臺(tái)結(jié)構(gòu)而定，對(duì)整體式剛性平臺(tái)一般取0.7，，分割平臺(tái)取0.8，采用工具式支承桿取1.0。

K——安全系數(shù)，取值應(yīng)不小于2.0。

2.3.3千斤頂?shù)脑试S承載力

根據(jù)《水工建筑物滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》（SL/32-2014），千斤頂?shù)脑试S承載力取其額定提升力的1/2。

2.3.4支承桿（千斤頂）數(shù)量計(jì)算

液壓提升系統(tǒng)所需千斤頂和支承桿的最小數(shù)量Nmin按《水工建筑物滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》（DL/T5400-2016）“4 滑動(dòng)模板設(shè)計(jì)”中公式4.2.4計(jì)算：

（公式4-2）

式中：——總垂直荷載（kN），取所有豎向荷載之和；

——支承桿的允許承載力，單位kN。

三、混凝土入倉(cāng)方案及進(jìn)度估算

混凝土拌制由HL240拌和樓拌制；罐車運(yùn)至基坑上下游卸料平臺(tái)，由門機(jī)分別吊3m3或6m3臥式吊罐入倉(cāng)。

1、滑模的初次滑升包括?；蟮某趸?，混凝土初次澆筑和模板初次滑升應(yīng)嚴(yán)格按以下六個(gè)步驟進(jìn)行：第一次澆筑3cm厚的砂漿，接著按分層30cm澆筑第1層，厚度達(dá)到60cm時(shí) （混凝土面距模板上口45cm），開(kāi)始滑升1～2行程，檢查脫?；炷聊淌欠窈线m及滑模運(yùn)行情況。若無(wú)異?，F(xiàn)象，便可進(jìn)行正常澆筑和滑升。

2、滑模的初次滑升要緩慢進(jìn)行，并在此過(guò)程中對(duì)液壓裝置，模板結(jié)構(gòu)以及有關(guān)設(shè)施在負(fù)載情況下作全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，待一切正常后方可進(jìn)行正?；?。

3、滑模正?；龝r(shí)，每次間隔時(shí)間不得超過(guò)15min左右，防止模板粘結(jié)。原則是保持混凝土面距模板上口40cm為好。

4、施工轉(zhuǎn)入正常滑升時(shí)，應(yīng)盡量保持施工的連續(xù)性，并設(shè)專人觀察和分析混凝土表面情況，確定合適的滑升時(shí)間，并根據(jù)以下方法進(jìn)行鑒別：滑升過(guò)程能聽(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)，能留有1mm左右的指印，并能用鋼抹抹平。

5、混凝土表面修整是關(guān)系到結(jié)構(gòu)外表的工序，當(dāng)混凝土脫模后必須立即進(jìn)行，

一般用抹子在混凝土表面用原漿壓平或修補(bǔ)，為使已澆筑的混凝土具有適宜的硬化條件，防止發(fā)生裂縫，在吊平臺(tái)上設(shè)灑水花管及時(shí)對(duì)脫模后混凝土養(yǎng)護(hù)。

四、主要質(zhì)量控制點(diǎn)及控制方法

4.1鋼筋的綁扎與連接

滑模的施工特點(diǎn)決定了鋼筋安裝與混凝土澆筑平行作業(yè)，因而在滑模施工中，鋼筋安裝應(yīng)按照隱蔽工程進(jìn)行跟班質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。在閘墩滑模施工時(shí)，對(duì)鋼筋安裝的質(zhì)量檢查明確崗位職責(zé)，設(shè)專人對(duì)鋼筋的規(guī)格型號(hào)、保護(hù)層、間距、及連接質(zhì)量進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)督與檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)整改，確保鋼筋安裝質(zhì)量滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

4.2混凝土出機(jī)質(zhì)量

采取了加大對(duì)原材料的抽檢頻率、調(diào)整砂率及外加劑摻量等各種方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)滑?；炷猎跐M足設(shè)計(jì)要求的前提下，達(dá)到高塌落度、大流動(dòng)性、短時(shí)間凝結(jié)的要求，以確?；Ｊ┕さ捻樌M(jìn)行。

4.3混凝土的分層和振搗

混凝土的分層和振搗是保證混凝土澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵工序。在滑模施工中，必須分層均勻澆灌，每一層的混凝土面應(yīng)在一個(gè)水平面上，并要求均勻地變換澆灌方向，并對(duì)分層厚度必須嚴(yán)格控制。在閘墩滑模施工時(shí)，混凝土分層厚度一般控制在200mm～300mm左右。對(duì)混凝土振搗嚴(yán)格按照規(guī)范及方案要求進(jìn)行監(jiān)控，確?；炷翝仓|(zhì)量。

4.4滑模的滑升速度

在每次模板提升后，立即檢查出?；炷劣袩o(wú)塌落、拉裂和麻面等，對(duì)滑模的提升速度進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)證，并根據(jù)氣溫、混凝土凝結(jié)時(shí)間及入倉(cāng)速度等影響因素及時(shí)調(diào)整滑模的滑升速度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

五、結(jié)語(yǔ)

閘墩混凝土在水工建筑物施工中，是一種常見(jiàn)的建筑物，利用滑模施工技術(shù)，可以提升效率、保證安全、混凝土施工質(zhì)量得到有效提高及加快工程施工進(jìn)度，能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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