復雜型結構滑模施工工法

摘 要:在水工建筑物中如:閘、井、門、塔、筒、墩、墻等采用滑動模板施工技術已經十分成熟，但外形復雜、有多道橫向聯系，預埋件多、鋼筋密集的結構，使滑模工藝受到限制，本工法重點解決了這一難題，使得滑模技術的應用領域更加廣泛。

關鍵詞:取水塔閘墩滑模施工

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0035-01

1 概述

大伙房水庫輸水二期工程取水塔砼結構復雜，閘墩上門槽(攔污柵槽、檢修門槽、三層工作門槽、濾網門槽、事故門槽、快速門槽等)密布，且聯系梁(胸墻、閘門底梁、支撐梁等)較多，其結構的特殊復雜性，國內少見。

2 工法特點及工藝原理

該工法特點是將取水塔工作閘門段、旋轉濾網段、收縮段、快速閘門段與多道橫向支承梁分開澆筑，將復雜形體結構，化轉成不同樣式的滑模，解決了整體滑升澆筑的施工難題。混凝土墩墻體外觀平整、光潔，無缺陷，質量滿足設計和規范要求。

工藝原理是根據不同結構，設計成不同形式的滑模。通過千斤頂與提升架的支撐桿相互作用來實現滑模滑升。即液壓系統供油，使千斤頂沿著支撐桿向上爬升，同時帶動提升架、模板以及操作平臺一起上升。千斤頂完成一次爬升，與千斤頂連成一體的滑模也完成一次爬升。墩間支承梁先預留孔洞，間墩到頂后，再支模澆筑支承梁混凝土。

3 施工工藝及操作要點

3.1 施工工藝

分解滑模類型→滑模設計→滑模安裝→滑模混凝土澆筑→修面及養護→滑模拆除→墩間支承梁澆筑。

3.2 操作要點

3.2.1 分解滑模類型

進水塔結構復雜，按結構分有工作閘門段、旋轉濾網段、收縮段、快速閘門段，將上述復雜結構化轉成單一型式，按各閘墩特點分開設計模板，然后根據澆筑能力、滑升速度、各閘墩斷面大小形狀等綜合因素，將各單一模體進行組裝連成整體。

3.2.2 滑模設計

(1)模體結構

模體用液壓調平內爬式滑升模板，應有足夠的強度、剛度及穩定性，整個模體設計為鋼結構。滑模裝置主要由模體、輔助系統和提升系統等幾部分構成。

①滑模模體。包括鋼桁架、模板、護欄、安全網。模體采用輕型鋼桁架保證整體剛度，鋼面板6mm厚，模體高度為1.26m，寬1.0m，底口為結構設計尺寸，上口較底口縮小3～5mm，以便于脫模。桁架頂面鋪50mm厚木板形成操作平臺，周邊設有1.2m高護欄，并掛設安全網。

②輔助系統。包括抹面平臺、灑水管。在模體下方約2.7m處懸掛一輔助盤，用Φ20圓鋼懸掛于桁架下。輔助盤全周固定一根Φ25mm塑料管，與高壓水管連接，在管的砼側打若干小孔，用于砼表面養生。

③提升系統。包括爬升桿、提升架和液壓系統。爬升桿采用φ48×3.5mm焊管，其承載力及穩定性符合要求。提升架與模體采用槽鋼焊接，可使模體增加整體性，同時帶動模體沿爬升桿向上滑動。

(2)千斤頂及支撐桿數量選擇(以邊墩為例)

根據模體總重量(包括滑升摩阻力、自重、施工荷載)和單根支撐桿承載力、千斤頂起重量等計算支撐桿數量，并在閘墩上下游角點、門槽轉角等摩阻力較大部位適當增加支撐桿，以保證各支撐桿均勻受力。

3.2.3 滑模制作安裝

(1)滑模制作。形成鋼桁架的型鋼采用滿焊連接，以保證整體結構的剛度和強度。面板與桁架之間采用間斷焊，充分控制變形。模體結構中線、邊線、錐度、提升架垂直度、面板平整度千斤頂位置等的制作安裝偏差按照規范進行控制。

(2)滑模組裝。在工作面現場組裝，組裝完畢并進行千斤頂、爬桿安裝固定，液壓系統安裝，測量放線后，達到驗收合格條件。

(3)千斤頂進行試驗編組

①耐壓:加壓12MPa，5min不滲不漏;

②備用如簧、上卡頭、排油彈簧、楔塊、密封圈、卡環、下卡頭等易損配件。

3.2.4 滑模混凝土澆筑

滑模施工工藝流程為:施工準備→鋼筋綁扎→混凝土澆筑→平倉、振搗→滑模提升→修面養護。

(1)施工準備。起滑前，要完成混凝土表面鑿毛和沖洗工作，對于超出結構線的鋼筋進行調正。

在現場敷設一條3×25+1×10動力電纜，另備一臺50KW柴油發電機，以確保停電時不發生粘模事故。

(2)鋼筋綁扎:豎向鋼筋采用套筒螺栓連接以加快進度;水平鋼筋改在豎向鋼筋內側，隨著滑模提升同步綁扎連接，以免與滑模提升架干擾;鋼筋保護層利用支撐桿控制。

(3)混凝土澆筑:本工程砼澆筑采用門機吊吊罐入倉砼。滑模施工按以下順序進行:下料－平倉振搗－滑升－鋼筋綁扎－下料。滑模滑升要求整個倉面對稱均勻下料，混凝土塌落度9～11cm，正常施工按30cm一層進行分層，模板滑升時停止振搗。正常滑升每次間隔按1小時，控制滑升高度小于20cm，日滑升高度控制在2.5～3m左右。砼澆筑其他要求同常規砼。

(4)模板滑升

施工設專人觀察和分析混凝土表面情況，同時由質檢或試驗人員檢查砼料，發現異常情況及時處理。

(5)滑模控制

滑模過程中采用了中線控制和水平控制。

中線日常測量在地面投放中線測量點，模體上懸掛垂球。滑升時當垂直度偏移超過3mm時，采取糾偏措施。水平測量在模體下游側中心和右側中心每邊安置一個水平儀，每班測2次。

(6)滑模施工中出現問題及處理

①糾偏。利用千斤頂自身糾偏，避免造成混凝土表面拉裂、死模、滑模變形、爬桿彎曲等事故發生。

②爬桿彎曲處理。爬桿彎曲時，采用加焊鋼筋或斜支撐，彎曲嚴重時切斷，接入爬桿重新與下部爬桿焊接，并加焊“人”字型斜支撐。

③模板變形處理。對部分變形較小的模板采用撐桿加壓復原，變形嚴重時，將模板拆除修復。

3.2.5 修面及養護

砼脫模后即用抹子在混凝土表面作原漿壓平或修補，并連續對混凝土進行噴水養護14天。

對于局部漏振或骨料集中的砼面，脫模后立即將集中的大骨料鑿掉，并采用同標號的細骨料混凝土或砂漿填充，并用抹子抹平壓實。

4 結語

4.1 創新點

(1)通過模體組裝實現多個閘墩同步滑升，加快了施工進度，減少了安全隱患;

(2)梁窩部位引入免鑿毛技術，大大減少了施工難度和加快了施工進度。

4.2 效益分析

本工程取水塔閘墩包括分流墩共計14個，各段閘墩在不同高程設計有胸墻、底梁、支撐梁以及牛腿等結構共62個，閘墩砼總量31179m3。與常規模板砼澆筑相比較，工期縮短了一半，節約近1/3的人力，以及節約大量的材料量，同時大大減少安全隱患以及安全投資。估算每立方砼節約直接成本80.2元，具有可觀的經濟效益。

4.3 推廣前景

在水工建筑物中如:閘、井、門、塔、筒、墩、墻等采用滑動模板施工技術已經十分成熟，具有施工速度快、質量好、成本低等優點。但外形復雜、有橫向聯系，預埋件多、鋼筋密集的結構，使滑模工藝受到限制，本工法重點解決了這一難題，使得滑模技術的應用領域更加廣泛。