王建國，洪華斌，張蕓華

(浙江華東工程咨詢有限公司，浙江 杭州 311122)

0 引 言

滑模技術在水利水電工程梯形或U形渠道邊坡、大壩坡面、流道或較深的洞井及閘墩、橋墩及柱體等水工建筑施工中運用較多?；Ｊ┕ぜ夹g對保證水利水電工程的施工質量，促進快速連續(xù)施工，增加施工安全系數(shù)，降低施工及運行成本等具有重要意義?；＜夹g在大華橋水電站出線豎井井壁筒倉結構混凝土襯砌施工中得到了成功應用，實現(xiàn)了簡捷、快速、經(jīng)濟、安全的施工管理成效，環(huán)境與經(jīng)濟綜合效益顯著。

1 滑模技術概述

1.1 滑模工作原理

滑模是模板緩慢移動結構成型，一般是固定尺寸的定型模板，由牽引設備的牽引，實現(xiàn)連續(xù)快速施工的一種工藝技術?；２粌H包含普通或專用等工具式模板，還包括動力滑升設備和配套施工工藝等綜合技術，滑模較常規(guī)澆筑模板引入了滑動輔助裝置，滑升動力主要由成組液壓千斤頂供給，同步作用帶動工具式模板或滑框沿著剛成型的混凝土表面或模板表面滑動，混凝土分層向套槽內澆灌，當模板內下層的混凝土達到一定強度后，模板套槽依靠提升機具向上按定距提升滑動，如此連續(xù)循環(huán)作業(yè)，直到澆筑至設計高度，完成整個施工。

1.2 滑模技術的優(yōu)缺點及特性

從施工工藝來說，滑模施工技術是對傳統(tǒng)混凝土澆筑工藝的革新，通過模具的連續(xù)滑升移動，極大地提升了混凝土澆筑效率和質量，要想取得好的施工成效，就必須充分發(fā)揮滑模技術的各項優(yōu)點。經(jīng)實踐總結與分析，滑模技術的優(yōu)點主要有：提升了建筑結構的整體性，減少施工縫的產(chǎn)生和處理成本；提高了混凝土澆筑施工效率，減少了中間環(huán)節(jié)和分層，便于機械化操控作業(yè)和管理維護，實現(xiàn)了循環(huán)連續(xù)施工的效果；節(jié)省了大量輔助設施消耗及中間過程投入，降低了施工成本；混凝土一次成型滑升到位，減少了施工縫處理及表面質量缺陷的產(chǎn)生，提升混凝土體型及表觀質量，增加了建筑結構物的觀感效果。

滑模施工也存在一定的不足之處，在專業(yè)技術方面要求較高，施工期準備工作較多，包括技術施工預埋件安裝、鋼筋綁扎、梁窩或結構預埋、混凝土澆筑等都必須保證一氣呵成，多工序協(xié)同作業(yè)，不能出現(xiàn)絲毫的偏差；工序銜接須達到較高的水平，工序標準化程度要求較高；高空臨邊作業(yè)安全風險較大，安全防護措施須到位；因此須從多方面完善對該技術的應用；雖然該技術的水平較高，但并不意味著能夠適合所有的施工情況，還是需要對限制條件進行系統(tǒng)整理分析，提出完善和改進措施后方可實施。

2 滑模技術在大華橋水電站的應用

2.1 工程概述

大華橋水電站出線系統(tǒng)由出線豎井和上下平洞組成，豎井內布置有電纜道及電梯和樓梯等，豎井開挖直徑11.8 m，高197.92 m，井壁襯砌厚度50 cm，襯后直徑為10.5 m，出線豎井內部板、梁、電梯井道板與樓梯均為預制結構。由于豎井襯砌斷面大、深度較深，經(jīng)技術及經(jīng)濟上綜合比較與分析后，認為采用滑模技術較合理。

2.2 安裝及調試

豎井滑模主要由外圍弧模、圍圈、爬桿、千斤頂、提升架、幅射梁、分料平臺、懸吊抹面平臺及液壓系統(tǒng)等組成，共設置18根爬桿、9趟溜槽，模板高度為1.2 m?；＝Y構安裝工藝程序為測量放樣標出滑模安裝設計中心線與結構邊線→中心筒與輻射梁安裝固定→安裝提升架→安裝主平臺梁、走道板→安裝爬桿及套管→安裝千斤頂→安裝模板→安裝液壓系統(tǒng)并調試→安裝分料平臺、防護欄桿→安裝抹面平臺。

在安裝滑模之前，應提前搭設施工平臺或澆筑底板，以確保模體定位精確、支撐桿件穩(wěn)定牢固。為更好地發(fā)揮滑模技術的精確要求，采用測量儀器標定多個控制點和導向儀，以此為定位基準進行模板安裝和滑升控制工作。另外，為保證滑模的穩(wěn)定，還應加強豎井井壁表面及叉洞口的穩(wěn)定性。在模板提升一定的高度后，應對模板的方位和傾斜情況進行測量校核，使模板與原始控制點在平面上保持對應關系，經(jīng)測量校核無誤方可進行混凝土的澆筑。

2.3 運行操作

在完成基礎的安裝與調試后，對其進行運行操作，以此來觀察滑模技術的應用效果，提前改進和預控。應從以下方面加強控制：①基座首層混凝土澆筑需兼顧效率和質量，嚴格控制模板體型及支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性；②基座層澆筑結束后，應對其表面進行磨平，確保模板貼合緊密；③當混凝土澆筑到一定高度后，停止施工并對模具、油壓系統(tǒng)及各構件進行系統(tǒng)檢測，確保系統(tǒng)運行工況完好。

2.4 混凝土澆筑及養(yǎng)護

混凝土采用HBT-60A混凝土拖泵泵送入倉，30 m高度以上采用沿井壁布設Φ219溜管接旋轉料斗與溜槽入倉，混凝土溜管垂直運輸配緩降器，防止混凝土分層離析，兩種方案協(xié)調配合使用。

下料和平倉要求混凝土入倉自由下落高度不大于1.5 m，澆注混凝土均勻上升，兩層混凝土高差不得超過50 cm，按一定方向、次序分層、對稱平倉，每層混凝土厚度為30～50 cm，隨澆隨平倉，不得堆積，澆筑時嚴格控制下料厚度及振搗時間，采用趕漿法對稱振搗，以保證新老混凝土接槎部位粘結良好。

對混疑土的澆筑速度須進行嚴格控制，并與滑模的提升速度保持一致；混凝土澆筑過程中如因故終止，并超過允許間隔時間且初凝時，應按工作縫處理。對混凝土的塌落度應嚴格控制，一般掌握在10～14 cm之間，但也要根據(jù)氣溫等外部因素的變化而作調整。

在混凝土強度不低于設計強度90%時，方可拆除模板。拆模后若發(fā)現(xiàn)混凝土有缺陷，提出處理意見，對不同的混凝土缺陷，按相應的專項措施處理，直至滿足設計和規(guī)范要求。

2.5 滑?；?/h3>

初始滑升。首批入模的混凝土分層連續(xù)澆筑至60～70 cm高后，混凝土強度達0.1～0.3 MPa(混凝土貫入阻力儀測定)時，便開始試滑升。以確定是否達到出模強度，并特別注意爬桿有無彎曲，千斤頂、油管接頭有無漏油現(xiàn)象，模板傾斜度是否正常等?；３醮位徛M行，滑升過程中對液壓裝置、模板結構以及有關設施的負載條件下作全面的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，若無異?，F(xiàn)象，則可進行正?；?/p>

正?；；Ｆ骄俣葢鶕?jù)現(xiàn)場試驗確定，滑?；俣葹?/p>

V=(H-h-a)/T

式中，V為模板滑升速度；H為模板高度，取1.2 m；h為每個澆筑層厚度，取0.3～0.5 m；a為混凝土澆筑后表面到模板上口的距離，取0.1 m；T為混凝土達到出模強度所需的時間，結合本工程同類部位混凝土達到拆模強度時間，T取3～4 h。

經(jīng)計算，可得V=0.15～0.26 m/h?；龝r，兩次提升的時間間隔不超過1.5 h。若脫?；炷劣辛魈省⑻虮砻娉什y狀，說明混凝土脫模強度低，應放慢滑升速度；若脫模混凝土表面不濕潤，手按有硬感或伴有混凝土表面被拉裂現(xiàn)象，則說明脫模強度高，宜加快滑升速度?；仓两咏Q井頂時，應放慢滑升速度，準確找平混凝土，澆筑結束后，模板繼續(xù)上滑，直至混凝土與模板完全脫開為止。

2.6 滑模糾偏和?；幚泶胧?/h3>

經(jīng)分析，滑模發(fā)生偏移原因主要有：一是模板內混凝土的側壓力不均衡而使模板發(fā)生偏移；二是千斤頂爬升不同步而造成模板產(chǎn)生傾斜，甚至發(fā)生扭轉。針對不同原因的模板偏移須采用不同的預防和糾偏措施，糾偏按漸變原則進行。具體為

(1)測量控制。模板的初次滑升必須在設計的斷面尺寸上，當模板組裝好之后，要求精確的對中、整平，經(jīng)驗收合格后，方可進行下道工序。模板對中、調平后，在井口設置重垂線，在滑升過程中，時刻觀察模板與垂線的相對位置，每滑升5 m，由測量人員檢查復核體形一次，并采用2臺激光鉛直儀檢查垂直偏差。

(2)初次滑升模板固定。在初次滑升時，為了防止混凝土下料不均勻而對模板產(chǎn)生不均衡側壓力使模板發(fā)生偏移，因此在模板對中、調平、固定重垂線后，對模板上下口進行加固和限位。在整體滑升過程中，混凝土下料對稱均勻，必須遵守入倉、平倉、振搗、滑升的順序，且控制好混凝土的下料速度和滑模的滑升速度，一般控制模板中混凝土高度在90 cm左右，即滑空高度不超過30 cm。

(3)爬桿的限位。由于爬桿的自由長度比較長，在外力作用下有可能產(chǎn)生側向位移(即擺動)，為了防止此類現(xiàn)象發(fā)生，在施工中根據(jù)施工情況(如出現(xiàn)擺動時)，利用井身內錨筋均勻布置對爬桿加固和限位處理。

(4)對千斤頂不同步進行限位。模板在滑升階段偏移最主要原因是千斤頂爬升不同步而造成，即模板中心線與井身的中心線不重合，為了防止此類現(xiàn)象的產(chǎn)生，采取措施如下：每個千斤頂在安裝前均進行調試，保證行程一致；每個千斤頂均安裝限位裝置，并用水準儀找平，保證模板在30 cm襯砌段中行程一致，從而精確監(jiān)控整個模板水平上升位移而不發(fā)生偏移。

(5)千斤頂糾偏。在滑升過程中，通過重垂線發(fā)現(xiàn)模板有少量偏移(一般在±1 cm以內)，利用千斤頂來糾偏，如發(fā)生向一側偏移，關閉此側的千斤頂，滑升另一側，即可達到糾偏目的。在模板整個滑升過程中，由專人負責檢查中線情況，發(fā)現(xiàn)偏移，應及時進行糾正，并嚴格管理，防止因操作不當而引起模板偏移。

滑?；^程中有可能遇到模板?；闆r，滑模停滑包括正常?；疤厥馇闆r下的?；?。?；螅诨炷吝_到脫模強度時，將模板全部脫離混凝土面，防止模體與混凝土粘在一起，并清理好模板上的混凝土、涂刷脫模劑。因特殊情況造成的?；炷撩姘词┕たp或設置環(huán)向止水進行處理，處理完成后按照初次滑升步驟重新啟滑。

2.7 抹面

滑升過程中，設專人觀察和分析混凝土表面情況，確定合理的滑升速度及滑升時間，檢查脫模后的混凝土凝固情況。若爬升過早容易起皺，抹面后仍會起皺；若爬升過晚混凝土達到一定強度后根本無法抹面，一般情況當混凝土強度達到0.1～0.3 MPa時，模板即可進行滑升，或混凝土面手按會留下明顯的手印即可利用原漿抹面，這樣即節(jié)省材料和人工，又可提升混凝土表觀質量。

2.8 養(yǎng)護

滑?；?，待混凝土終凝即可開展井壁混凝土的養(yǎng)護工作，養(yǎng)護以灑水保濕養(yǎng)護為主，養(yǎng)護時間不少于28 d，養(yǎng)護期內混凝土表面應始終保持熱潮濕狀態(tài)，對摻有膨脹劑的混凝土應富水養(yǎng)護，氣溫低于5 ℃時，不得澆水養(yǎng)護，并注意保溫措施。

2.9 滑模的拆除

滑模系統(tǒng)的拆除主要考慮施工安全和對混凝土構件的防護問題，施工完成后，首先通過提升系統(tǒng)將滑模從混凝土表面撤離，之后在頂部將滑模模板、分料平臺等上部構件拆除，拆除過程應由外到內，由附屬到結構，最終將系統(tǒng)逐件拆分完成利用卷揚設備吊運至豎井底部，清運并分類存儲保養(yǎng)，拆除期間須做好安全屏蔽和防護措施。

3 施工質量控制要點

為了使混凝土質量能夠滿足現(xiàn)場的施工需求，須提前儲備原材料，并對混凝土配合比進行科學配制和優(yōu)化，保證不同性能和施工要求。制定嚴格的模板加工質量控制標準，模板間拼縫與已襯砌的混凝土面要封閉嚴實防止漏漿，并且模板施工與其他工序施工應緊密結合。模板安裝前，要做好模板的清理和保養(yǎng)工作，并涂刷脫模劑；混凝土澆筑時設專人檢查模板及漏漿情況，并及時采取處理措施。

對混凝土的施工制定全過程的質量監(jiān)控措施，控制生產(chǎn)過程；控制混凝土運輸過程；收集混凝土坍落度、入模溫度、初凝時間等技術參數(shù)；及時地對和易性進行檢測，提升混凝土入倉澆筑性能，隨時測量并控制混凝土標高及幾何尺寸，注意滑模的提升和混凝土的澆筑速度的一致性，有效控制混凝土等強及上升速度。防止骨料分離，注意層間結合，加強振搗，確保連續(xù)澆筑，防止出現(xiàn)施工冷縫，加強巡視維護，異常情況及時處理；澆筑邊墻時，控制布料設備出口離模板的距離，且不得直沖模板和鋼筋骨架布料。配備足夠的振搗、平倉工具及振搗工，混凝土入倉后要加強平倉振搗，不得堆積，嚴禁滾澆，振搗泵送混凝土時，振搗棒移動間距宜為40 cm左右，振搗時間宜為15～30 s，且個20～30 min后進行復振。

另外，在混凝土澆筑過程中，要加強技術交底，保持穩(wěn)定的作業(yè)人員和統(tǒng)一的施工技術參數(shù)，確保各工序環(huán)節(jié)施工人員都熟知各環(huán)節(jié)中進度、技術及質量控制的要點，還必須安排專人負責經(jīng)常檢查、調整模板的形狀及位置，使其與設計線的偏差不超過模板安裝允許偏差絕對值的1.5倍，并作好記錄。

4 施工中難點及處理措施

在滑模施工中，存在多專業(yè)配合及連續(xù)施工作業(yè)情況，為實現(xiàn)混凝土的連續(xù)上升澆筑和循環(huán)作業(yè)，針對施工中遇到的一些難點和相應處理措施做如下說明：

(1)滑模安裝精度及穩(wěn)固性須加強?；Ｊ┕ぜ夹g作為一種高效率的快速機械施工方式，為提升滑動精度，保證井壁連續(xù)襯砌及成型質量，首先在模板設計及防變形控制、移動方向規(guī)劃等方面須做專業(yè)設計，并在基座澆筑及模體安裝定位階段，必須保證其精確度和支撐桿件的穩(wěn)固；其次埋件及鋼筋綁扎等基礎工作必須定位精確并提前完成。

(2)滑升平臺易變形，平臺剛度和穩(wěn)定性應加強。在滑升過程中，由于筒倉的直徑較大，平臺受自重、施工活載、混凝土磨阻力及各種附加荷載的影響也很大，容易出現(xiàn)變形，進而造成結構的垂直度超差或扭轉偏差嚴重，甚至無法繼續(xù)滑升的現(xiàn)象。所以在平臺組裝階段，應控制提升架及千斤頂?shù)臄?shù)量，且均勻布置提升架及千斤頂，在安裝提升架時，必須保證垂直度，且橫梁要水平。液壓油管長度及直徑要基本一致，油路暢通，以保證加壓時壓力傳送同時到位。加密平臺的垂直支撐系統(tǒng)，增設適當?shù)募舻稉?；加大柔性平臺的拉筋直徑，加密拉筋數(shù)量。

(3)盡量減輕施工平臺自重和施工荷載。在加強平臺剛度的同時，應盡可能地減少自重對平臺的影響。自重過大時，必然增加起升系統(tǒng)的負荷。同時還要注意滑升過程中平臺上的材料堆放問題，力求要做到材料的均勻堆放，在保證使用的情況下，盡可能做到堆量少，勤上料，同時垂直運輸設備的選擇和配備一定要合理。

(4)保證混凝土澆筑強度及鋼筋綁扎速度。因滑模施工要求連續(xù)、不間斷作業(yè)，故每一滑升高度的混凝土澆筑及鋼筋綁扎必須在規(guī)定的單位時間內完成，否則將影響滑模工作的連續(xù)進行。當筒倉結構直徑增大后，混凝土的澆筑量和鋼筋綁扎量都將增大，且混凝土的凝結時間相對固定，因此為保證襯砌的連續(xù)性和結構完整性，必須施工強度合理、各工序聯(lián)動和密切配合方可保證混凝土的連續(xù)澆筑上升和正常循環(huán)。

5 結 語

滑模技術在大華橋電站出線豎井井壁筒倉結構混凝土襯砌施工中得到了成功應用，取得了較為顯著的綜合效益。該技術加快了施工進度，降低了場地占壓和中間投入，節(jié)約了施工成本，有效保證了施工工效和質量，為類似工程的施工提供較好的借鑒價值，是運用新技術提升工程進度和質量方面的重大革新。