雷 宏

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610213)

1 工程概況

大崗山水電站位于大渡河中游、四川省雅安市石棉縣挖角鄉(xiāng)境內(nèi)，為大渡河干流規(guī)劃的22個(gè)梯級(jí)的第14個(gè)梯級(jí)電站，總裝機(jī)容量2600MW。引水管道采用單機(jī)單管供水，為高壓管道，4條壓力管道平行布置，管道長(zhǎng)度為304.11m～346.30m，管軸線間距34.00m，由上平段、上彎段、斜井段、下彎段及下平段組成。斜井段與水平面夾角均為60°，長(zhǎng)度約為128m，斜井段采用C25鋼筋混凝土襯砌，襯砌后凈斷面為直徑10.0m圓形斷面，襯砌厚度為100cm或80cm。壓力管道布置見圖1。

圖1 壓力管道布置

2 斜井滑模技術(shù)優(yōu)勢(shì)

滑模施工技術(shù)在高層建筑核心筒、剪力墻、框架梁柱和鐵路、公路橋梁高墩、特殊部位墩柱已得到廣泛應(yīng)用；同樣，在水利水電行業(yè)滑模技術(shù)憑借其優(yōu)勢(shì)應(yīng)用也越來越廣，尤其在長(zhǎng)大斜井、豎井中應(yīng)用最為廣泛，而且長(zhǎng)度越長(zhǎng)其優(yōu)勢(shì)更為明顯和突出。斜井采用滑模施工主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：

(1)斜井滑模是由專業(yè)廠家設(shè)計(jì)、制作整體滑升模板系統(tǒng)，一次安裝就位后即可滿足整條斜井澆筑的需要，與常規(guī)搭設(shè)腳手架施工方案相比，滑模機(jī)械化程度更高、施工安全更加可靠、施工工期更短、施工難度更小、施工成本更低。

(2)斜井滑模設(shè)置有操作平臺(tái)、澆筑平臺(tái)、模板平臺(tái)、抹面平臺(tái)以及尾部平臺(tái)共計(jì)5個(gè)平臺(tái)并隨滑模同步滑升，混凝土澆筑與鋼筋安裝及預(yù)埋件施工等備倉工作同步進(jìn)行，施工速度較快。

(3)斜井滑模澆筑為連續(xù)入倉、逐步滑升一次澆筑到位的施工方式，避免了在壓力管道斜井段設(shè)置施工縫，減小了蓄水發(fā)電期間高速、高壓水流對(duì)斜井混凝土襯砌結(jié)構(gòu)破壞的概率，襯砌結(jié)構(gòu)完整性更強(qiáng)。

(4)斜井滑模設(shè)置有抹面平臺(tái)，在混凝土澆筑完成后可及時(shí)進(jìn)行混凝土缺陷處理，大大減少了后續(xù)單獨(dú)進(jìn)行斜井段混凝土缺陷處理的難度、工期和成本。

(5)在滑模澆筑平臺(tái)中心位置，布設(shè)旋轉(zhuǎn)分料系統(tǒng)，基本杜絕了分料過程中撒料現(xiàn)象，避免后期廢料清理。

3 滑模施工輔助系統(tǒng)

滑模施工輔助系統(tǒng)主要由滑模爬升系統(tǒng)、軌道支撐系統(tǒng)、材料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和混凝土入倉系統(tǒng)等4部分組成?；］o助系統(tǒng)如圖2所示。

3.1 滑模爬升系統(tǒng)

(1)為保證斜井滑模平穩(wěn)、均衡前行，在上彎段頂部施工4束設(shè)計(jì)荷載為50t的預(yù)應(yīng)力錨索作為滑模爬升軌跡，預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)荷載需根據(jù)滑模澆筑時(shí)的重量進(jìn)行計(jì)算，其設(shè)計(jì)荷載須滿足提升滑模要求。

(2)牽引錨索的施工方向與斜井軸線平行，相對(duì)位置與滑模四角吊點(diǎn)相吻合。

(3)滑模爬升采用4套液壓提升系統(tǒng)牽引提升滑模模體。

圖2 滑模輔助系統(tǒng)示意

(4)牽引錨索與鋼絞線采用錨索連接器連接。

3.2 軌道支撐系統(tǒng)

(1)軌道選型根據(jù)滑模制造廠家針對(duì)滑模運(yùn)行期間的結(jié)構(gòu)計(jì)算進(jìn)行。

(2)軌道支撐系統(tǒng)?？刹捎娩摻Y(jié)構(gòu)支撐或混凝土支墩兩種形式，經(jīng)對(duì)比分析，在保證安全、可靠的前提下，采用混凝土支墩。支墩頂面寬度50cm，底面寬度60cm，斜長(zhǎng)2.0m/個(gè)，間距1.0m，左右側(cè)錯(cuò)開布置，支墩頂面距襯砌結(jié)構(gòu)線最短距離不低于25cm。上彎段下半段軌道支撐系統(tǒng)采用鋼結(jié)構(gòu)制作。

(3)軌道安裝位置由測(cè)量進(jìn)行精確放樣，確保軌道平整度、直線度，同時(shí)必須滿足《水工建筑物滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5400)中表7.4.1要求。

3.3 材料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

(1)采用工字鋼、槽鋼、鋼筋等制作用于運(yùn)輸斜井混凝土澆筑材料的滑運(yùn)小車。

(2)滑運(yùn)小車?yán)貌荚O(shè)在上平洞段內(nèi)左右側(cè)的2臺(tái)8t卷揚(yáng)機(jī)作為動(dòng)力，在滑模軌道上行走，卷揚(yáng)機(jī)型號(hào)根據(jù)小車自重及最大載運(yùn)重量選定。

(3)2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)共用1組鋼絲繩，鋼絲繩從小車底部環(huán)向穿過，使用過程中由其中1臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)工作，另1臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)靜止不動(dòng)，作為備用動(dòng)力。

(4)滑運(yùn)小車運(yùn)行過程中，斜井上下部通過對(duì)講機(jī)聯(lián)系，同時(shí)在小車前后端部均設(shè)置限位裝置。

3.4 混凝土入倉系統(tǒng)

3.4.1 溜管布置

從上彎段下料平臺(tái)處受料斗接溜管沿斜井底板延伸至滑模操作平臺(tái)上部，溜管采用φ159鋼管分段制作，相互間用法蘭連接，間隔30m設(shè)置一個(gè)緩降器，溜管采用架管或鋼筋與系統(tǒng)錨桿焊接固定，并隨著滑模的滑升逐節(jié)拆除。

3.4.2 溜槽布置

自溜管下口采用鐵皮或薄鋼板制作主溜槽接引至滑模澆筑平臺(tái)中心位置布設(shè)的旋轉(zhuǎn)分料系統(tǒng)內(nèi)，主溜槽與滑模固定隨滑模一并滑升。在旋轉(zhuǎn)分料系統(tǒng)底部呈輻射狀布設(shè)6～8個(gè)分溜槽至澆筑作業(yè)面下料。溜槽均采用φ48鋼管搭設(shè)固定架，坡度宜為30°～40°。

3.4.3 旋轉(zhuǎn)分料系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)分料系統(tǒng)布設(shè)在滑模澆筑平臺(tái)中心位置，由旋轉(zhuǎn)分料板和分料斗組成，上、下部分別與主溜槽及分溜槽銜接。在分料系統(tǒng)中心位置豎向焊接安裝一根φ50/80鋼管，鋼管內(nèi)插一根φ32鋼筋，鋼筋頂部與旋轉(zhuǎn)分料板焊接，分料板位于主溜槽底部，可周圈旋轉(zhuǎn)，用于往不同分溜槽內(nèi)分料。分料板下方為圓形分料斗，斗內(nèi)按照分溜槽布設(shè)數(shù)量采用鋼板進(jìn)行分隔，每個(gè)區(qū)間對(duì)應(yīng)一個(gè)分溜槽。采用旋轉(zhuǎn)分料系統(tǒng)可基本杜絕分料過程中撒料現(xiàn)象，避免廢料堆積增加滑模自重，加大滑模運(yùn)行隱患，避免后期廢料清理。

4 滑模安裝與拆除

滑模由主架(前架、中架、尾架)、行走機(jī)構(gòu)(前行走機(jī)構(gòu)、后行走機(jī)構(gòu))、牽引機(jī)構(gòu)、模板平臺(tái)、操作平臺(tái)共計(jì)5部分組成。滑?？傊?4t，其中主架重約12t，前、后行走機(jī)構(gòu)重6.7t，牽引機(jī)構(gòu)重2.9t，模板平臺(tái)重14t，3層操作平臺(tái)重8.5t。根據(jù)滑模結(jié)構(gòu)組成及單件重量，滑模安裝程序?yàn)椋褐骷芗靶凶呦到y(tǒng)安裝→拉升至斜井段固定→自上而下進(jìn)行5層平臺(tái)及模板安裝。拆除程序與安裝程序相反，拆除位置在上彎段和上平段。

(1)在下平段利用頂拱布置吊裝錨桿進(jìn)行滑模主架安裝；

(2)利用在斜井中部布置的吊裝錨桿安裝導(dǎo)向滑輪組，采用布置在上平段的卷揚(yáng)系統(tǒng)做牽引，將已經(jīng)拼裝完成的滑模中梁拉升至斜井段，并采用卡環(huán)固定；

(3)按照自上而下的方式逐層進(jìn)行平臺(tái)及模板安裝。

5 滑模施工要點(diǎn)

5.1 混凝土入倉

(1)混凝土采用C25二級(jí)配，塌落度為14cm～16cm，混凝土初凝時(shí)間為8h。

(2)混凝土澆筑通過布設(shè)在斜井底部上的φ159鋼管送料系統(tǒng)向工作面輸送混凝土，下料時(shí)首先進(jìn)行頂拱處下料，而后通過旋轉(zhuǎn)分料系統(tǒng)沿斜井四周以對(duì)稱下料的方式逐層、薄層均勻下料，確保混凝土初凝時(shí)間一致，鋪層厚度20cm～30cm，下料點(diǎn)骨料集中部位必須鏟至砂漿較多部位。

(3)及時(shí)對(duì)倉內(nèi)泌水進(jìn)行排除，積水未抽排，不得覆蓋混凝土。

(4)做好混凝土下料時(shí)間統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)分析混凝土滑升時(shí)間與混凝土入倉時(shí)間的強(qiáng)度關(guān)系。

5.2 混凝土澆筑

(1)混凝土振搗遵循“快插慢拔”原則，特別做好“滲水部位、頂拱、下料點(diǎn)”的振搗工作。

(2)振搗在平倉后進(jìn)行，振搗棒盡可能垂直插入混凝土中，振搗第一層混凝土?xí)r，振搗棒插入混凝土之中，頭部不得觸及老混凝土面，但相距不超過5cm。

(3)混凝土澆筑振搗時(shí)振搗棒插入下層混凝土5cm左右，使上、下層結(jié)合良好。振搗應(yīng)按一定的順序進(jìn)行，以免漏振，振搗器插入間距40cm，插入位置呈梅花形布置。

(4)嚴(yán)禁振搗棒直接觸及模板、鋼筋及預(yù)埋件。

(5)靠近模板部位輔以人工加強(qiáng)振搗。

5.3 滑模爬升

5.3.1 滑模滑升前提

(1)滑升過程中能聽到“沙沙”聲；

(2)出模的混凝土無流淌和拉裂現(xiàn)象；

(3)混凝土表面濕潤(rùn)不變形，手按有硬的感覺，并能留出1mm左右深度的指印；

(4)能用抹子抹平。

5.3.2 滑升

模板滑升必須遵循“多動(dòng)少滑”的原則，一般為1h～2h二次，每次10cm～15cm，脫模強(qiáng)度為0.3MPa～0.5MPa(從混凝土入倉至滑出模體5h左右)?；俣瘸跗诓灰舜笥?0cm/h，在操作較熟練后，可適當(dāng)提高滑升速度。

5.3.3 精度控制

(1)滑升過程中執(zhí)行澆一層，滑一層，測(cè)一次，糾一次的措施，做到防微杜漸，嚴(yán)防平臺(tái)偏移，采用充水塑料軟管進(jìn)行自檢。

(2)在滑模頂部設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，滑模爬升5m左右，自上彎段采用全站儀對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)比兩次測(cè)量數(shù)據(jù)，看是否存在偏移，若存在偏差則采用調(diào)整混凝土入倉順序或逐個(gè)手動(dòng)液壓千斤并輔以充水塑料軟管進(jìn)行微調(diào)，而后采用全站儀進(jìn)行復(fù)檢，直至合格。

(3)當(dāng)在滑升過程中采用各種措施仍未能糾偏至允許偏差范圍內(nèi)時(shí)，必須停止混凝土澆筑，直到找出原因并提出行之有效的糾偏措施后方可繼續(xù)滑升。

6 異常情況的處理

6.1 常規(guī)質(zhì)量缺陷處理

(1)混凝土水平裂縫或被模板帶起：①糾正模板的傾斜度，使其符合要求；②加快提升速度，并在提升模板的同時(shí)，用木錘等工具敲打模板背面，或在混凝土的上表面垂直向下施加一定的壓力，以消除混凝土與模板的粘結(jié)，當(dāng)被模板帶起的混凝土脫模落下后，應(yīng)立即將松散部分清除、需另外支模，并將模板的一側(cè)做成高于上口100mm的喇叭口，重新澆筑高一級(jí)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，使喇叭口處混凝土向外斜向加高100mm，待拆模時(shí)，將多余部分剔除；③糾正結(jié)構(gòu)偏差時(shí)緩慢進(jìn)行，防止混凝土彎折；④經(jīng)常清除粘在模板表面的臟物及混凝土，保持模板表面的光潔，停滑時(shí)，可在模板表面涂刷一層脫模劑。

(2)混凝土的局部坍塌：對(duì)已坍塌的混凝土，應(yīng)及時(shí)清除干凈。然后在坍塌處補(bǔ)澆比原標(biāo)號(hào)高一級(jí)的干硬性豆石混凝土(同品種的水泥)，修補(bǔ)后，將表面抹平，做到顏色及平整度一致。當(dāng)坍塌部位較大或形成孔洞時(shí)，另外支模補(bǔ)澆混凝土，處理方法同“混凝土水平裂縫或被模板帶起”作法。

(3)表面魚鱗狀外凸：①糾正模板的傾斜度，適當(dāng)加強(qiáng)模板的側(cè)向剛度；②嚴(yán)格控制每層混凝土的澆筑厚度，盡量采用振動(dòng)力較小的振搗器，以減小混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力。

(4)混凝土缺棱掉角：①模板的角模處設(shè)計(jì)采用了圓角，并嚴(yán)格控制角模處模板的錐度在0.1%～0.3%范圍內(nèi)，以減小模板滑升時(shí)的摩阻力；②嚴(yán)格控制振搗器的插入深度，振搗時(shí)不得強(qiáng)力碰動(dòng)主筋，盡量采用頻率較低及振搗棒頭較短(如長(zhǎng)度為25cm～30cm)的振搗器。

(5)保護(hù)層厚度不勻：①在滑模上焊接制作鋼筋安裝樣架，保證混凝土保護(hù)層厚度；②混凝土澆筑時(shí)不得直接向模板一側(cè)傾倒混凝土，避免混凝土局部擠壓造成鋼筋外凸。

(6)蜂窩、麻面、氣泡：①改善振搗質(zhì)量，嚴(yán)格掌握混凝土的配合比，控制石子的粒徑；②混凝土接搓處繼續(xù)施工時(shí)，先澆筑一層按原配合比減去石子的砂漿或減去一半石子的混凝土；③對(duì)于已出現(xiàn)蜂窩、麻面、氣泡及露筋的混凝土，脫模后立即用水泥砂漿修補(bǔ)，并用木抹搓平，做到顏色及平整度一致。

6.2 滑模糾偏處理

滑模糾偏采用漸變方式，一次糾偏不能過大，模板糾偏采用先調(diào)整水平再糾正位移和扭轉(zhuǎn)，每滑升1m糾正位移值不大于10mm。

(1)模板每次組裝后，測(cè)量人員對(duì)模板中心及形體進(jìn)行核查，杜絕模板一投入使用就開始糾偏。

(2)在滑升過程中，每上升1m，測(cè)量人員對(duì)模板上口進(jìn)行校核，并將測(cè)量結(jié)果及時(shí)通知混凝土施工人員及滑模運(yùn)行人員，以便根據(jù)測(cè)量情況采用糾偏措施。

(3)測(cè)量人員在再次校模時(shí)，在距模板下口約50cm成型混凝土面上，放出井面控制點(diǎn)，混凝土施工人員以此為參照基準(zhǔn)，從模板圍圈中心繃線與此進(jìn)行校核，隨時(shí)掌握模板中心與成型混凝土中心偏差情況。

(4)下料順序正常情況下是對(duì)稱布料，當(dāng)模板發(fā)生偏移時(shí)，可調(diào)整布料方式，對(duì)模板向外偏移大的部位先行下料，保證模板不至因下料不均而繼續(xù)偏離設(shè)計(jì)線。

(5)混凝土施工隊(duì)內(nèi)設(shè)有專職糾偏人員，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)模板、千斤頂、液壓系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，保證液壓系統(tǒng)及千斤頂?shù)耐旰寐?，完成滑升及糾偏工作。

(6)當(dāng)滑升過程中采用各種措施仍末能達(dá)到糾偏目的時(shí)，則必須停澆，只有在找出原因并提出行之有效的糾偏措施后，才能重新滑升。

6.3 滑模?；幚?/h3>

(1)混凝土澆筑應(yīng)保持連續(xù)性，如因故停止且超過允許間歇時(shí)間(一般為4h～6h)，則按照施工縫處理，若能重塑，仍可繼續(xù)澆筑混凝土。

(2)?；?，滑模繼續(xù)滑升防止混凝土與模板粘接，將模板提升至與混凝土面保持30cm左右的搭接。對(duì)鋼模進(jìn)行檢修，清除面板上附著水泥漿，涂刷脫模劑，然后再將模板復(fù)位。復(fù)位前，必須把頂層模板上口的砂漿清除，使接縫嚴(yán)密。并沖洗溜管、溜槽，清除模板上灰漿。

(3)混凝土施工縫處理待混凝土初凝后，表面用壓力水沖毛或人工鑿毛?；炷翉?qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前，不得進(jìn)行下一層混凝土澆筑的準(zhǔn)備工作。在澆筑下一層混凝土前，先鋪一層2cm～3cm厚的高一標(biāo)號(hào)水泥砂漿。

7 結(jié)語

(1)大崗山水電站引水斜井采用滑模施工技術(shù)，對(duì)滑模爬升系統(tǒng)、軌道支撐系統(tǒng)、混凝土入倉系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)滑?；炷翝仓c(diǎn)進(jìn)行分析和嚴(yán)格控制，保證了施工安全、確保了襯砌質(zhì)量、縮短了工期并帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)滑模施工技術(shù)雖然施工進(jìn)度快、機(jī)械化程度高、混凝土質(zhì)量好但對(duì)前期輔助系統(tǒng)的安裝質(zhì)量和精度要求高，并且滑模施工具有非常強(qiáng)的連續(xù)性，施工過程中鋼筋制安、預(yù)埋件安裝、混凝土澆筑及模板提升等多工序流水作業(yè)，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)質(zhì)量和安全事故。因此，采用滑模必須做好充分的前期技術(shù)策劃、資源組織準(zhǔn)備工作和提升施工管理水平。