溪洛渡右岸地下電站尾水調(diào)壓室滑模施工技術(shù)

龍 盎， 付 繼 林

(中國長江三峽集團(tuán)公司 溪洛渡工程建設(shè)部，云南 永善 657300)

1 工程概述

溪洛渡水電站右岸地下電站尾水調(diào)壓室為地下阻抗式，3室結(jié)構(gòu)。開挖尺寸為317 m×26.5 m×96 m(長×寬×高)，其間設(shè)兩道18 m厚的巖柱隔墻，每個獨立調(diào)壓室通過阻抗隔板將其分為底部流道和調(diào)壓井兩部分。

每個調(diào)壓室又包含3個閘門井，其余部分為邊墻。上游邊墻、閘門井閘墩高41 m，混凝土厚度分別為1 m、6.5 m。調(diào)壓室下游邊墻高59.5 m，寬86 m，襯砌厚度1 m。右岸尾水調(diào)壓室結(jié)構(gòu)布置情況見圖1.

2 混凝土施工方案

圖1 尾水調(diào)壓室結(jié)構(gòu)布置圖

溪洛渡右岸地下電站尾水調(diào)壓室襯砌工作面多、工作量大、工期緊，需要給后期尾調(diào)閘門安裝、調(diào)試預(yù)留足夠的時間。若采用傳統(tǒng)的排架立模工藝，按常規(guī)的3 m襯砌分層高度，施工層數(shù)將達(dá)到20層，工期過長，將造成原材料和人工成本高，大量使用高排架安全風(fēng)險高且人工立模易產(chǎn)生錯臺等質(zhì)量缺陷等缺點。為此，右岸尾水調(diào)壓室閘墩混凝土采用了閘墩滑模施工方案，上下游邊墻的混凝土采用了單面邊墻滑模施工方案。

由于普通的單面滑模為單面受力，而上下游邊墻襯砌厚度僅為1 m，同時，考慮適當(dāng)?shù)氖┕すぷ髅妫罈U內(nèi)置于混凝土將導(dǎo)致其整體性較差無法保證其穩(wěn)定，因此而最終采用了在國內(nèi)并不多見的、將爬桿布置于混凝土外、增加滑模鋼導(dǎo)軌的外置式單面滑模。導(dǎo)軌共7組，采用雙20 a槽鋼組合型式，通過長短螺桿和定位錐與巖壁上的錨桿連接，長螺桿兩端和中間均有螺紋，連接后，螺桿既可以承受拉力(主要荷載)，也可以承受一定的壓力。

2.1 混凝土的分層與分塊

按照設(shè)計變形縫位置，將每個尾調(diào)井閘墩分為3塊，每個尾調(diào)井下游邊墻分為3塊。滑模施工部位不設(shè)置水平施工縫，按一次滑升完成施工。單個尾水調(diào)壓室混凝土分塊情況見圖2。

2.2 滑模的配置

圖2 尾水調(diào)壓室閘墩及邊墻分塊圖(以⑤調(diào)壓室為例)

根據(jù)調(diào)壓室結(jié)構(gòu)特點及工期安排，共配置了1套中間閘墩滑模、1套左閘墩滑模、1套右閘墩滑模以及3套單面邊墻滑模。

3 滑模結(jié)構(gòu)

3.1 單面滑模結(jié)構(gòu)

尾水調(diào)壓室的3套單面滑模應(yīng)嚴(yán)格按照4#、5#、6#尾水調(diào)壓室各1套進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用，且各套單面滑模在1個調(diào)壓室內(nèi)周轉(zhuǎn)使用。單面滑模設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)長度為30 m，可根據(jù)倉面長度縮短或加長使用，加長部分滑模結(jié)構(gòu)應(yīng)另外增加，嚴(yán)禁從另1套滑模中周轉(zhuǎn)使用。單面滑模主要由模板、導(dǎo)軌、爬桿、提升架、液壓千斤頂、長短螺桿、導(dǎo)輪裝置、背楞、平臺構(gòu)造等主要構(gòu)件組成。單面滑模結(jié)構(gòu)見圖3、圖5。

圖3 單面滑模結(jié)構(gòu)及爬桿布置圖

圖4 閘墩滑模結(jié)構(gòu)及爬桿布置圖

圖5 單面滑模立面布置圖

模板設(shè)計高度為1.2 m。滑模滑升時，應(yīng)邊滑升施工、邊拆除模板上面1組長螺桿與定位錐的連接，同時及時安裝好模板下面1組的長螺桿與定位錐的連接。定位錐滑進(jìn)模板前須將堵頭螺栓蓋上，定位錐滑出模板后應(yīng)及時清理干凈。

3.2 閘墩滑模結(jié)構(gòu)

閘墩滑模的主要結(jié)構(gòu)同單面滑模主要構(gòu)件。閘墩和閘門槽位置設(shè)計為整體滑模型式，通過上下兩層型鋼組成框架結(jié)構(gòu)，整個框架通過提升架和導(dǎo)輪裝置與爬桿和導(dǎo)軌連接，通過液壓千斤頂向上爬升。與單面滑模不同的是，閘墩滑模爬桿布置在混凝土內(nèi)。閘墩滑模結(jié)構(gòu)見圖4與圖6。

圖6 閘墩滑模平面圖

4 滑模施工

4.1 施工準(zhǔn)備工作

滑模混凝土施工具有很高的連續(xù)性要求，必須做好充分的準(zhǔn)備工作，以保障混凝土施工的順利進(jìn)行。

為確保滑模施工的連續(xù)性，在滑模安裝前自上而下對調(diào)壓井邊墻用高壓水進(jìn)行沖洗，對存在局部欠挖的部位提前安排進(jìn)行處理。待處理結(jié)束方可進(jìn)行滑模的安裝。

滑模混凝土原規(guī)劃方案為泵送入倉，但由于泵送距離過長，易發(fā)生泵管堵管現(xiàn)象。因此，由泵送改為溜槽直接入倉，從隔墩至混凝土澆筑面搭設(shè)斜(水平夾角30°)棧橋，在棧橋上布置混凝土溜槽，溜槽下均勻布置混凝土溜管，各溜管下端設(shè)置分料溜槽入倉。

4.2 模板施工工藝

滑模施工分為初始滑升、正常滑升和完成滑升三個階段。滑升過程中對液壓裝置、模板結(jié)構(gòu)以及有關(guān)設(shè)施的負(fù)載條件下作全面的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。因全部荷載均由爬桿承受，應(yīng)重點檢查爬桿有無彎曲情況、千斤頂和油管接頭有無漏油現(xiàn)象、模板傾斜度是否正常等。

(1)初始滑升。

首批入倉的混凝土分層連續(xù)澆筑至60～70 cm高后，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.2～0.3 MPa時，即用手按壓混凝土面，若能留有1 mm左右的痕跡，便可開始試滑升。初始脫模時間必須在現(xiàn)場進(jìn)行取樣試驗確定。若無異常現(xiàn)象，方可轉(zhuǎn)入正常滑升階段。

(2)正常滑升。

滑模經(jīng)初始滑升并檢查調(diào)整后，即可正常滑升。正常滑升時應(yīng)控制滑升速度為10～20 cm/h，每次滑升20～30 cm。根據(jù)脫模混凝土的狀態(tài)適時調(diào)整滑升速度。正常滑升階段的混凝土澆筑與鋼筋綁扎、模板滑升施工等各道工序之間應(yīng)相互交替進(jìn)行，緊密銜接，以保證施工順利進(jìn)行。

(3)完成滑升。

當(dāng)模板滑升至距終止高程約1 m左右時，滑模即進(jìn)入完成滑升階段。此時應(yīng)放慢滑升速度，準(zhǔn)確找平混凝土，以保證頂部高程及位置的正確。

混凝土澆筑結(jié)束后，模板繼續(xù)上滑，直至混凝土與模板完全脫開為止。在此階段，必須嚴(yán)格控制滑模滑升的速度。

5 滑模的先進(jìn)性

5.1 滑模施工具有的技術(shù)優(yōu)勢及特點

與傳統(tǒng)的分層立模施工方法相比較，采用滑模施工具有以下優(yōu)勢：

(1)結(jié)構(gòu)整體性好，表面質(zhì)量可以得到進(jìn)一步提高。混凝土分層連續(xù)澆筑,各層之間可不形成施工縫,因而結(jié)構(gòu)整體性好。同時,混凝土面可隨模板的提升及時地進(jìn)行二次抹面,能有效地減少混凝土表面氣泡及收縮裂縫,提高外觀質(zhì)量。

經(jīng)檢測，尾調(diào)室平均混凝土表面平整度為1.67 mm，混凝土表面聯(lián)合普查無表面裂縫，無蜂窩麻面現(xiàn)象(圖7)。

圖7 尾調(diào)室閘墩滑模混凝土施工

(2)節(jié)約模板和勞動力,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。不但可以大量節(jié)約模板,同時亦可極大地減少裝拆模板的勞動力,且澆筑混凝土方便, 可實現(xiàn)多工序連續(xù)作業(yè)，減少了施工縫的處理，顯著縮短了工期，改善了操作條件,因而有利于安全施工。

(3)尾調(diào)滑模施工技術(shù)綜合解決了高邊墻混凝土施工工程量大、施工通道少、相互干擾大、進(jìn)度緊等施工難題，實現(xiàn)了進(jìn)度、質(zhì)量、安全的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5.2 滑模結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

(1)單面滑模外置式爬桿。

傳統(tǒng)的單面滑模均為滑模爬桿內(nèi)置式，其缺點為爬桿容易產(chǎn)生偏心受力問題。溪洛渡右岸地下電站尾調(diào)室單面滑模首次大膽采用了爬桿外置式單面滑模，成功解決了爬桿受力的偏心問題。

(2)閘墩滑模旋轉(zhuǎn)料斗。

通過對閘墩滑模混凝土入倉方式進(jìn)行不斷的研究優(yōu)化，設(shè)計出了滑模旋轉(zhuǎn)分料料斗，旋轉(zhuǎn)分料料斗隨滑模一起滑升，解決了混凝土入倉時溜槽搭設(shè)量大的問題，節(jié)約了施工空間。

6 結(jié) 語

由于受施工通道及施工空間限制，滑模在尾水調(diào)壓室混凝土施工中的應(yīng)用并不多見。在溪洛渡右岸地下電站尾水調(diào)壓室混凝土施工過程中，采用了外置式滑模結(jié)構(gòu)并取得了成功，為今后大中型水電站尾水調(diào)壓室混凝土施工提供了一套完整的施工工藝。

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