滑模技術在水利施工中的應用思考

朱建國

(浙江天澤水電建設有限公司，浙江天澤324000)

滑模技術在水利施工中的應用思考

朱建國

(浙江天澤水電建設有限公司，浙江天澤324000)

隨著時代的發(fā)展和科技的進步，對水利水電設施建設的工程要求也越來越高。滑模作為一個高效便捷，成本低廉的混凝土施工工藝，對于水利水電工程具有重要意義。使用滑模技術能夠有效提高混凝土澆筑的工作效率，在工期緊張的工程中，滑模工藝的使用發(fā)揮著至關重要的作用。關于滑模技術的研究包含了多個方面，這是一項系統(tǒng)的課題，需要長時間深入研究。

水利水電;滑模技術;水利施工;思考

1 滑模的基本結(jié)構(gòu)

滑模的基本結(jié)構(gòu)是一個框架結(jié)構(gòu)，它由3個部門連接組成，分別是墩頭、墩尾和中間段。一般來說滑模的檢修門槽和工作門槽都是分開的，主體結(jié)構(gòu)角鋼、工字鋼和槽鋼相互連接而成，槽鋼和工字鋼共同焊接成帶門槽結(jié)構(gòu)的墩形結(jié)構(gòu)。滑模的尺寸是根據(jù)水電站的實際情況設計的，大型的滑模總重能達到數(shù)10 t［1］。

滑模的主體結(jié)構(gòu)高度大約在2 m左右，滑模的內(nèi)側(cè)會安裝高約1 m的鋼模板，各鋼模板以及鋼模板和滑模主體之間采用螺栓連接。滑模的墩頭一般都是牛腿結(jié)構(gòu)，當滑模的高度足夠以后，就可以將墩頭的弧形結(jié)構(gòu)拆除，然后繼續(xù)澆筑和安裝牛腿結(jié)構(gòu)的剛模板。

為了方便工人施工，當滑模的高度距離地面2～3 m時，要在滑模的底部安裝抹面吊籃，這種吊籃一般是由角鋼和鋼絲焊接而成的。

2 滑模技術的優(yōu)缺點

2.1 優(yōu)點

1)綜合效益高。

滑模技術是時下最先進的混凝土澆筑工藝，它具有安全性高、施工便利，操作空間小、抗震性能優(yōu)越的特點，因此滑模技術的綜合效益非常高。

2)節(jié)約時間。

使用滑模技術能夠?qū)崿F(xiàn)不同結(jié)構(gòu)板塊的連續(xù)施工，還能夠忽略傳統(tǒng)工藝中對于水平施工縫隙的要求，有效減少了施工時間。

3)工作效率高。

滑模技術采用的是機械施工，大大提高了施工效率。

4)節(jié)約成本。

在水利施工中使用滑模技術減少了輔助材料的消耗，有效的降低了施工成本。

5)節(jié)省了維修費用。

滑膜技術不僅外形美觀，而且較為堅固，直接減少了維修的費用［2］。

2.2 缺點

1)施工要求高。

滑模技術的使用要求較高，對于鋼筋埋件的安裝、混凝土澆灌等步驟的施工要求也都較為嚴格。

2)工序要求嚴格。

各個工序的銜接是否順暢直接關系到滑模的質(zhì)量，如果連接工序出現(xiàn)失誤，就有可能導致嚴重的質(zhì)量問題，甚至引發(fā)安全事故。

因此，為了提高工程的質(zhì)量，充分發(fā)揮滑膜技術的優(yōu)勢。施工的過程必須要嚴格的按照規(guī)范進行，同時要加強對施工人員的管理，不斷提高工作人員的素質(zhì)。

3 水利水電施工中滑模技術的施工方法

3.1 安裝和調(diào)試

在安裝滑模之前要提前澆筑好閘墩底板，并且嚴格按照施工規(guī)范對其表面進行處理。通過儀器對其進行測量，確定控制點位置，確保各個模板對齊。將木枋放置在閘墩的外側(cè)作為滑模的墊層，木枋的厚度大約在10～20 cm，對滑模和閘墩起到保護的作用。

準備就緒后，將墩尾、墩頭、中間段對接完成后放置在木枋上，用起重機調(diào)整好各個部分的位置，再使用螺栓將其連接在一起，注意要確保模板和各個控制點對齊。

將空心鋼管放置在千斤頂中間的位置，讓鋼管的一端接觸到閘墩，并確保千斤頂能夠夾緊鋼管。為了確保施工安全，在每次使用千斤頂之前都應該要進行全面的檢查，使用之后要及時的清洗。

預埋鋼筋有可能會出現(xiàn)長度不夠的情況，在焊接時一定要注意，塔接焊單面的焊接長度≤10 cm，雙面焊的長度≤5 cm，以免影響后期的施工。

所有的細節(jié)工作都準備就緒后，啟動電源和電動機，將滑模的整體高度提高到約10～20 cm。對滑模進行偏移檢測，如果出現(xiàn)偏移或傾斜的情況，一定要及時作出調(diào)整，確保滑模和各個控制點對齊［3］。及時將組合鋼板或是其他的一些材料，放入到滑模的空隙處，以避免出現(xiàn)爆模的現(xiàn)象。

滑模安裝完成以后，在滑模的各個控制點上都要掛上長度可調(diào)節(jié)的吊線，方便施工觀測。

3.2 操作要點

在模板調(diào)試和安裝完畢以后，就可以進行凝土澆筑了，澆筑應該要使用門機或是塔機連續(xù)進行。首先澆筑一層混凝土到滑模模板中間，然后進行振搗，在振搗的過程中一定要注意振搗的頻率，避免爆模。

在符合施工條件的前提下，將滑模提高20 cm，底部的組合鋼模板也可以拆除，檢查澆筑的質(zhì)量和偏移的情況，各項數(shù)據(jù)符合要求以后，再進行后續(xù)的澆筑工作。

鋼筋和鋼管的長度可以不斷接長，滑模每個小時都可以提高20 cm，在滑模提高到2～3 m的時候，就要在滑模外部掛上安全網(wǎng)。

夏季滑模施工工作需要增加一個灑水的過程，避免高溫對閘墩的傷害。而且需要及時檢查設備的運行狀況，及時排除問題部件，采取有效措施，避免高溫對機器造成的傷害。

3.3 滑模的拆除

滑模的拆除有以下6個步驟:

1)切除多余鋼筋鋼管。

在閘墩修建完成后，需要拆除滑模，為了能夠在提升度較低的情況下拆除滑模中的鋼管，必須要將閘墩頂部多余的鋼筋切除，同時也要將千斤頂?shù)亩嘤噤摴懿鸪?/p>

2)相關設備的拆除。

在拆除滑模的過程中為了減輕滑模的重量，保證施工安全，需要將安裝在滑模上的電焊機、照明燈等設備全部拆除。

3)螺栓是用來滑模各個部分的，在拆除滑模時要將固定滑模的螺栓拆除，同時還要拆除滑模底部的吊籃。

4)為了方便撤走千斤頂，要用吊機將閘墩的墩尾部分吊起，然后再將千斤頂拆除。

5)在滑模被吊起之后，吊機要旋轉(zhuǎn)到合適的位置，緩慢的將滑模下降到地面，固定好吊臂后，工作人員應該要馬上將吊籃拆除。

6)最后拆除的滑模的中間部分和墩尾部分。

4 滑模施工技術要點

4.1 對混凝土的質(zhì)量要求高

1)設計合理的混凝土配合比例。

混凝土的配合比例直接關系到混凝土的質(zhì)量，科學的配合比例是使滑模工藝順利進行的重要條件。

2)保證材料的質(zhì)量。

保證原材料的質(zhì)量在任何施工中都是至關重要的，要求混凝土廠家使用優(yōu)質(zhì)材料是保證工程質(zhì)量的前提。

3)合理的混凝土入模坍落度。

入模坍落度直接關系到混凝土的輸送、保溫和工作度，確保其科學合理，后續(xù)的施工才能夠順利進行。

4.2 混泥土澆筑過程嚴格

1)保證鋼筋的清潔。

在澆筑混凝土時盡量不要污染鋼筋，鋼筋上的混凝土不僅難以清潔而且容易影響施工進度和工程質(zhì)量。

2)澆筑均勻。

澆筑均勻包含2個層面的意思:①指澆筑速度要均勻;②指要確保澆筑高度的均勻，其實也就是要注意振搗的頻率。

4.3 控制模板的滑升

1)初滑階段。

在這個階段要控制好滑升的行程，主要的目的是為了檢驗滑模設備的負荷狀態(tài)和出模的強度，以便于確定滑升的速度和出模的時間。

2)正常滑升階段。

在這個階段每層澆筑多少高度，滑升多少個行程都有嚴格規(guī)范，包括滑升的速度和出模強度也有規(guī)定，而且滑升速度和觸摸強度要相互協(xié)調(diào)。

3)制作和安裝鋼筋。

在滑模施工中鋼筋制作和安裝的工作量很大，而且工作的實踐較長，工作的環(huán)境較差，在安排工作中要合理安排，保證工程進度和施工安全。

4.4 滑模施工糾偏

1)千斤頂糾偏法。使用鋼墊將偏移的一側(cè)墊高，迫使千斤頂帶動支承桿移動，從而影響模板系統(tǒng)滑升，達到糾偏的目的。

2)改變模板坡度。將模板的坡度向需要糾偏的方向調(diào)整，澆筑上混凝土之后繼續(xù)滑升，迫使模板系統(tǒng)和平臺偏離原本的方向，到達糾偏的目的。

3)頂輪糾偏。就是利用混凝土墻作為支點，使用特定的糾偏裝置，在滑模的過程中逐漸糾正模板系統(tǒng)，達到糾偏的目的。

4.5 控制滑模中線

為了確保預埋件、門洞、梁窩位置等中心部件位置的精確，要求出現(xiàn)豎井的測量要采用激光照準儀配合吊線同時使用。豎井滑模的的高度一般都是1.5 m，在整個提升的過程中有可能會導致模板的變形，因此要采用上下面都測量的方式，減少豎井尺寸變形的情況。激光照準儀在使用中，激光有可能會被阻擋，導致測量無法進行，這時候就可以采用吊線測量方法。

5 降低滑模成本的措施

在水利工程中使用滑模技術不僅要達到預期的施工效果，還應該要實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，降低使用成本，提高經(jīng)濟效益。

滑模的裝置、設備和支承桿是一套臨時性的設備，并不是滑模施工本身的組成部分，投入相對較大。

但是通過科學的分析和多次的實踐證明，滑模工藝具有良好的通用性和便于維護性，整體的綜合效益較好，在現(xiàn)代的水利建筑工程中滑模的優(yōu)勢越來越明顯。盡管如此我們還是可以從以下幾個方面入手，降低滑模工藝的成本。

5.1 加強管理

施工單位要加強各個環(huán)節(jié)的管理工作，確保各個崗位的工作人員切實履行職責，減少人為原因造成的損失。

5.2 提高支承桿的回收率

通過有效的計算，科學合理的分配支承桿的使用數(shù)量，同時提高支承桿的回收利用率，減少支承桿的消耗，能夠有效的降低成本。在選擇支承桿時最好選擇48 mm×35 mm的支承桿，這個規(guī)格的支承桿抗壓性能較好，而且回收利用方便。

5.3 多種工藝相結(jié)合

使用多種工藝相結(jié)合的滑模技術，可以將多種不同的工藝結(jié)合使用，使各種工藝的優(yōu)點能夠集中體現(xiàn)，優(yōu)化資源配置，但是綜合使用各種工藝的前提是運用科學合理的技術手段。

6 結(jié)語

滑模技術在水利水電工程中的使用，縮減了工期，節(jié)約了成本，美化了工程外觀，提高了工程質(zhì)量，在一定程度上促進了水利工程建設的發(fā)展。當然再優(yōu)良的工藝也會存在一定的缺陷，滑模技術作為一項比較特殊的施工技術，在水利施工中也存在普遍的技術難題。滑模施工的機械程度高，要求各方面協(xié)調(diào)作業(yè)，任何一個環(huán)節(jié)的破壞都有可能影響后期的施工和工程的整體量。因此，滑模施工作業(yè)必須進行周密的前期準備和良好的工作控制。

［1］高海濤.淺談滑模技術在水利水電工程施工中的應用［J］.中國新技術新產(chǎn)品，2013(04):94.

［2］劉德艷.滑模技術在水利水電工程施工中的應用［J］.科技創(chuàng)新與應用，2012(18):131.

［3］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［J］.河南科技，2011(18):93.

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1007－7596(2014)07－0268－03

2014－01－05

朱建國(1970－)，男，浙江衢州人，工程師，從事水利水電工程建設管理工作。