水利水電工程施工中滑模技術的應用研究

河南省嵩縣水利局 張辰雨 楊平軍 石書鋒

水利水電工程施工中滑模技術的應用研究

河南省嵩縣水利局 張辰雨 楊平軍 石書鋒

在水利水電工程施工中，滑模施工具有機械化程度高、施工進展快、場地占用面積少、安全系數大、成本低等優勢，因此被廣泛應用于斜坡面、隧洞施工、防洪度汛等工程中。在水利水電施工中運用滑模技術，可以使混凝土澆筑量成倍提高，特別是對于施工工期緊迫、具有緊急度汛要求的工程，具有一定的保障作用。

一、滑模技術概述

滑模模板一般由普通模板和專業模板組成，同時還兼有配套的動力設備以及滑行伸臂機械。目前我國滑模動力設備的主要動力源以液壓千斤頂為主。相比于鐵路、橋梁等大型工程中采用的滑模技術，水利水電工程的滑模技術有所不同，其特點有：結構復雜、精度高、澆筑量大，滑模結構的門槽、弧度變化大，施工要求高等，不僅可以大大降低水利水電工程成本，同時還能全面提高混凝土的質量。

二、滑模施工的技術優勢

在水利工程的坡面施工中，滑模施工是較常用的混凝土施工技術。因為施工過程中隧洞、大壩迎水面的坡度很大，一般的混凝土澆筑存在很大困難。滑模施工是運用設備油泵的壓力，帶動卡在支撐桿上的液壓千斤頂，進而帶動模板沿著大壩的斜坡面往上提升，由于滑模具有良好的連續施工性能，所以能加快混凝土的澆筑進度。水利工程施工中采用+滑模技術能大大提高工作效率，且減少模板的周轉次數，降低其損耗。

三、滑模施工技術的控制

1. 滑模的安裝及調試。在提前澆筑好并預埋有鋼筋（高出地面高度小于1.5m）的閘墩底板上，按照施工規范標準進行清基和混凝土表面鑿毛處理，并通過測量儀器定出各控制點，對齊模板。在閘墩混凝土保護層外側的地面鋪放一層木枋（高約10～20cm），作為墊層放置滑模。用門機或塔機將滑模的墩尾、中間段和墩頭分別吊裝，對接后放在墊層上，再用俗稱“葫蘆”的起重機調好各段位置并用螺栓連接，使模板與各控制點對齊。在離心式液壓千斤頂中間位置安裝一條空心鋼管，鋼管一邊應碰觸到閘墩毛面，并用千斤頂夾緊鋼管。每次使用千斤頂前都要進行全面檢修和清洗。如要接長預埋鋼筋，常用搭接電焊和對接埋弧焊，搭接焊的單面焊焊縫長度不小于10cm，雙面焊不小于5cm。鋼筋接長長度不宜過長，以免影響澆筑。

所有細部結構檢查完畢后，啟動電源和電動機加壓，把整體滑模提高約10～20cm。然后用測量儀器對滑模進行檢測，若存在傾斜或偏移，應立即進行調整，使模板與各控制點對齊。然后把組合鋼模板或木模板放在滑模底部空隙處，安模封堵并焊好襯筋，以防止澆筑時模板爆模。模板安裝后，在滑模結構各控制點掛上吊線（可變長），以便隨時觀測是否變形。

2. 滑模的操作技術要點。模板安裝、調試完畢后，可進行混凝土澆筑。基于滑模技術要求，混凝土澆筑應連續進行，澆筑可選用門機或塔機。先澆筑一層混凝土到滑模模板的中間位置，然后選用變頻振動器進行振搗，注意振搗次數，以防爆模。當符合施工條件時，把滑模提高約20cm，將滑模底部安裝的組合鋼模板等拆除，檢查混凝土澆筑質量并平整抹面。用儀器對閘墩進行觀測，檢查是否傾斜或偏移，確定各項參數符合技術要求后方可繼續澆筑。每隔約1h即可提高約20 cm。鋼筋和鋼管的長度不足時，均可繼續接長。滑模提升2～3m后，在滑模底部掛上吊籃并在其外面掛上安全網。夏季時段，采用灑水進行養護，每隔約0.5h灑水一次，炎熱時養護要不間斷進行。

在閘墩高度提升至設計高度一半時，暫停澆筑。此時，需要仔細檢查各設備的運作情況，對出現問題的部件進行故障排除。同時，還要觀察閘墩的變形程度，檢查混凝土的澆筑質量，確保一切正常后方可繼續進行澆筑。待閘墩上升至牛腿的設計標高后，暫時停止澆筑，把墩頭的弧形模板拆除，更換牛腿模板。待閘墩頂部預留的模板處理完畢并進行埋件后，可將混凝土澆筑到目的高程。閘門軌道預埋件要在滑模提升期間預埋完畢，預埋于檢修門槽和工作門槽的混凝土中。閘門軌道預埋件建議選用一件10mm×20mm的鋼板焊接上兩根L形的鋼筋。滑模提升過程中，需鑿毛門槽，以便預埋鋼板能外露出來，從而為后門槽施工作準備。為了方便滑模，建議施工時在預埋件上焊裝簡易鐵爬梯。

3. 滑模的拆除。

（1）為能在較低高度提升的情況下，將滑模從鋼管中拆除，需要將閘墩頂部出頭的鋼筋切除，同時將穿過離心式液壓千斤頂的多余鋼管切除。

（2）為有效降低提升滑模所需的牽引力，需將安裝在滑模上的有關設備拆除下來，包括照明燈具、電焊機以及電器設備控制箱等。

（3）拆除固定滑模墩頭、中間段以及墩尾三個部分的螺栓，并拆除滑模底部的吊籃。

（4）采用吊機提升滑模的墩尾部分，以便撤走離心式液壓千斤頂，吊機緩緩吊起滑模的墩尾部分。

（5）吊機將滑模提升并吊出之后，旋轉吊機至合適位置，并緩慢降低提升高度，待滑模的吊籃正好著地時停止下降。吊臂固定后，迅速拆除吊籃，然后緩慢將滑模下放至地面。

（6）拆除滑模的中間部位以及墩尾部位。

四、降低滑模施工成本的措施

1.加強施工各環節的管理，有效減少因人為原因而造成的損耗。

2.從滑模支承桿入手，通過有效的計算和布局，減少支承桿的使用數量。同時，提高支承桿回收率，將支承桿的損耗降低到最低值。建議采用管徑48mm×35mm的支承桿。

3.采用科學合理的滑模工藝。同時也可采用多種不同的工藝，以便與不同工藝的優勢結合。

五、結論

滑模技術是當前水利工程施工中一項特殊的施工工藝，在水利水電工程領域的應用主要集中在水庫大壩的坡面施工以及防洪度汛的施工中。水利水電工程滑模施工因具有施工機械化水平高的特點，施工中任何一個環節失誤，都會影響到整個工程的施工質量，甚至可能延長工期。因此，在水利水電工程施工中，需要進一步對滑模技術進行研究，以不斷取得新的技術突破。