溪洛渡水電站出線豎井滑模施工

安小輝AN Xiao-hui

（鄭煤煤炭工業(yè)（集團(tuán)）工程有限公司，鄭州 450000）

（Zhengzhou Coal Industry（Group）Co.，Ltd.，Zhengzhou 450000，China）

1 工程概況

溪洛渡水電站是國(guó)家“西電東輸”骨干工程，以發(fā)電為主，兼有攔沙、防洪和改善下游航運(yùn)作用。裝機(jī)容量約1400 萬(wàn)千瓦，僅次于三峽水電站，是中國(guó)第二、世界第三大水電站。溪洛渡水電站地下廠房垂直埋深超過(guò)450m，左、右岸各設(shè)計(jì)兩條出線豎井，將500kV SF6 管道母線引至地面出線場(chǎng)，井內(nèi)設(shè)有電梯及樓梯。為便于電氣設(shè)備安裝、檢修及保證井內(nèi)電梯運(yùn)行安全可靠和廠壩之間的聯(lián)系，出線豎井在609m 高程布置有交通聯(lián)系平洞，將各出線豎井分為上、下兩段。

每條出線豎井上段的井深都超過(guò)了250m,且每條出線豎井井內(nèi)設(shè)計(jì)為管道（GIL）井、電纜井、電梯井、電梯前室、樓梯間、加壓送風(fēng)井及排風(fēng)井七個(gè)小室，每個(gè)小室相對(duì)獨(dú)立。因此滑模系統(tǒng)制作難度大，滑模施工難度大。左右岸出線豎井滑模混凝土襯砌全部采用C30 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，襯砌厚度60cm，內(nèi)部隔墻厚度為40cm。出線豎井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖1。

2 滑模施工優(yōu)點(diǎn)

根據(jù)多年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于等截面的混凝土結(jié)構(gòu)采用滑模施工是最佳方案之一。滑模施工以其獨(dú)特的施工工藝，具有以下施工特點(diǎn)：

①滑模施工速度快，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)施工，日滑升速度能到3m 以上。

②成本低：由于滑模模體自重較輕，材料投入少，消耗少，對(duì)于其他施工方法來(lái)說(shuō)，材料、設(shè)備等投入成本可大大降低。

③施工質(zhì)量可靠：滑模混凝土澆筑嚴(yán)格按30cm 分層控制，澆筑、振搗作業(yè)在模板表面進(jìn)行，便于操作和控制，同時(shí)滑模施工具有連續(xù)性，減少了施工縫，體形具有可調(diào)性，防止出現(xiàn)體形的較大偏差或跑模；表面質(zhì)量平滑，外觀平整，避免出現(xiàn)“麻面”，錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。

④安全性好：滑模模體結(jié)構(gòu)有封閉、固定的操作平臺(tái)，可以有效防范施工人員墜落、墜物等安全事故。

3 施工布置

3.1 提升系統(tǒng)布置 出線豎井施工提升系統(tǒng)主要分物料提升和人員上下提升。

①物料提升主要是鋼筋和預(yù)埋材料的提升，利用井口布置的20t 門機(jī)完成物料的提升。

②人員上下和小型材料的提升，人員上下采用專門廠家生產(chǎn)的防墜罐籠，該罐籠的特點(diǎn)是安裝有防墜落裝置，當(dāng)發(fā)生提升主繩斷裂時(shí)保證罐籠不墜落，保證人員的安全。罐籠由5t 快速卷?yè)P(yáng)機(jī)提升。

③井口布置兩臺(tái)10 噸穩(wěn)車懸吊一個(gè)分料吊盤，分料盤主要作用是進(jìn)行混凝土緩沖二次分料和存放鋼筋等材料，還兼做外層鋼筋的施工平臺(tái)。

3.2 下料系統(tǒng)布置 出線豎井混凝土的垂直運(yùn)輸采用豎向溜管溜料，經(jīng)分料盤二次轉(zhuǎn)運(yùn)入倉(cāng)。出線豎井布置兩趟下料管，每趟下料管采用兩根Ф32，6×19-1670 型鋼絲繩懸吊，其中一根鋼絲繩用1 臺(tái)JZ-10/600A 型單10t 鑿井穩(wěn)車懸吊，另一根鋼絲繩鎖在預(yù)埋的地錨上。下料管選用Φ219mm×8mm 無(wú)縫鋼管，單根鋼管長(zhǎng)6m，鋼管之間采用法蘭盤連接。

下料系統(tǒng)及滑模結(jié)構(gòu)布置見圖2。

4 滑模系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 概述 每條出線豎井由電梯井、樓梯井、排風(fēng)井、加壓送風(fēng)井、電纜井、電梯前室、SF6 管道母線井7 個(gè)小井組成。出線豎井7 個(gè)小井各設(shè)計(jì)一套獨(dú)立的模體，模體之間采用高架桁架梁連成一個(gè)整體。

用液壓整體滑升模板和鋼構(gòu)滑模設(shè)計(jì)進(jìn)行出線豎井滑模施工，以確保工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。采用QYD-100 型10 噸滑模千斤頂，HKY-36 型自動(dòng)調(diào)平液壓控制臺(tái)作為動(dòng)力裝置。組成滑模裝置的元件除了模板、圍圈和滑模盤以外，還包括提升系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等。

4.2 滑模裝置組成設(shè)計(jì) ①模板、圍圈。用δ6mm 鋼板制作滑模施工所用的全套模板。將δ6mm 鋼板壓制成圓弧作為曲線段，加勁肋為L(zhǎng)50*5 角鋼，同桁架梁骨架相連固定，轉(zhuǎn)角處角模板是L63*6 角鋼。模板設(shè)計(jì)標(biāo)高1.26m，錐度5mm，半徑方向模板上口比設(shè)計(jì)尺寸大2.5mm，下口比設(shè)計(jì)尺寸小2.5mm。

用圍圈加固模板。設(shè)計(jì)為上下兩道，圍圈選用[12 槽鋼，上圍圈距模板上口距離為30 厘米，下圍圈下沿距模板下口距離為15 厘米，在提升架支托上做支撐。模板支撐和模板水平加勁肋角鋼焊接固定，將模板一組一組的連成整體。

②提升系統(tǒng)。滑模提升系統(tǒng)的鋼構(gòu)提升架用于連接滑模與混凝土。支撐模體的提升架主要借助裝設(shè)于頂部的千斤頂支撐在爬桿上。提升架可將整個(gè)滑升荷載傳至φ48*3.5mm 的鋼構(gòu)爬桿。出線豎井的生產(chǎn)條件決定了必須用兩種形狀的鋼構(gòu)提升架，一種是用14#槽鋼和δ16mm鋼板焊制成的“F”型架，另一種提升架則選用高架梁“Π”型架，高架梁為600mm×400mm 復(fù)式桁架梁，高架梁的主角鋼選用，副桿選用角鋼。根據(jù)計(jì)算，設(shè)計(jì)19 個(gè)“F”架、1 套“開”型架、6 套高架梁“Π”型架，共布置43 臺(tái)10t 千斤頂。

③滑模盤。滑模盤分為操作盤和輔助盤。

桁架梁鋼構(gòu)造的操作盤是模體的支撐構(gòu)件，是能夠承受物料等荷載的操作平臺(tái)，在混凝土施工階段主要承受側(cè)向與垂直方向的荷載。鑒于此，為了不影響工程質(zhì)量，操作盤必須是由L80、L63 角鋼制成的500mm×1000mm 復(fù)式桁架梁，每組模體借助高架桁架梁聯(lián)成整體。操作平臺(tái)的桁架梁上鋪δ3mm 網(wǎng)紋鋼板。

鋼構(gòu)懸吊布置的輔助盤主要用于養(yǎng)護(hù)、修面、處理預(yù)埋件和拆卸門洞模板。七個(gè)豎井每個(gè)井都要有一套輔助盤，輔助盤采用L80×8、L63×6、L50×5 角鋼焊制，平臺(tái)上鋪設(shè)δ3mm 網(wǎng)紋鋼板，通過(guò)φ25mm 圓鋼懸吊于桁架梁上。輔助盤與井壁相距150mm，用δ3mm 網(wǎng)紋鋼板滿鋪其余部分。輔助盤吊鉤用φ16mm 圓鋼水平焊三道護(hù)欄，護(hù)欄間距60cm，最下面一道護(hù)欄距盤面不超過(guò)20cm。

④液壓系統(tǒng)。提升系統(tǒng)采用QYD-100 型、設(shè)計(jì)承載能力10t、計(jì)算承載能力為5t、具有調(diào)平功能的千斤頂。爬升行程40mm，液壓控制臺(tái)為YKT-36 型自動(dòng)調(diào)平液壓控制臺(tái)。高壓油管的支管φ8mm，主管φ16mm。通過(guò)油管及分油器與控制臺(tái)和千斤頂分組相連，組成液壓管路。全部千斤頂共分六組進(jìn)行連接形成液壓系統(tǒng)，選用2 臺(tái)控制臺(tái)，1用1 備。千斤頂、油管按設(shè)計(jì)總數(shù)的20%備用，千斤頂配件按15%備用。

油路布置應(yīng)便于千斤頂?shù)耐娇刂坪驼{(diào)整，單個(gè)組油路的長(zhǎng)度、元件規(guī)格和數(shù)量基本相等，以便于壓力傳遞均勻，油量盡可能一致。

5 滑模施工

在滑模施工階段，鋼筋綁扎、混凝土澆筑、滑模滑升須平行作業(yè)。混凝土現(xiàn)場(chǎng)入倉(cāng)坍落度11cm～13cm，8～10h 后混凝土強(qiáng)度應(yīng)該達(dá)到0.2MPa～0.4MPa。模體就位后隨即根據(jù)施工要求綁扎和焊接鋼筋，爬桿保護(hù)層參考豎向鋼筋保護(hù)層進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照“下料→平倉(cāng)振搗→滑升→鋼筋綁扎→下料”的順序逐步開展滑模施工。混凝土澆筑順序?yàn)橄戎苓吘诤笾虚g隔墻，30cm 為一層分層澆筑。模板滑升過(guò)程中保持連續(xù)施工，模板滑升速度、分層澆筑的厚度參考現(xiàn)場(chǎng)條件而定，脫模強(qiáng)度控制在0.2～0.4MPa。梁窩、板槽采用快易收口網(wǎng)免拆模板，單節(jié)模板高50cm，按照設(shè)計(jì)尺寸用鋼筋做支撐，快易收口網(wǎng)固定到骨架鋼筋上。

6 結(jié)語(yǔ)

①溪洛渡水電站出線豎井上段的4 條井井深都超過(guò)了250m，解決下料管的沖擊磨刷問題非常重要，選用下料溜管節(jié)間端部?jī)?nèi)壁加焊緩沖條，只在底部安裝2 個(gè)自制H型緩沖器的下料方式是成功的。混凝土經(jīng)溜管溜到分料盤上經(jīng)分料盤2 次分料入倉(cāng)避免了混凝土的離析。

②在滑模模體上方設(shè)計(jì)一分料大盤，解決了混凝土二次分料和局部出現(xiàn)離析問題，分料盤還兼做豎井外層鋼筋的施工平臺(tái)，部分鋼筋和材料的存放平臺(tái)，還起到安全保護(hù)盤的作用。

③混凝土下料溜管采用2 根鋼絲繩懸吊固定，安、拆都在井口進(jìn)行，既保證了施工安全，又加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了固定下料管的材料，降低了成本，提高了下料管的周轉(zhuǎn)率。

④出線豎井人員上下采用了煤礦專用的載人罐籠，罐籠自帶防墜落裝置，保證了人員上下的安全。

⑤由于每條出線豎井電梯間、樓梯井、電纜井設(shè)計(jì)有128 個(gè)門洞，門洞采用自制的鋼模板在滑模盤上支立，在輔助盤上拆除，鋼模板周轉(zhuǎn)使用。

通過(guò)對(duì)溪洛渡水電站上段1#、2#、3#、4#出線豎井的滑模施工，在復(fù)雜深出線豎井（250 以上）施工上取得了很大成功，實(shí)際的滑模速度日平均在3.2m，局部突破日滑升4m，為以后的類似豎井施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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[3]李新平.水利水電工程施工中的滑模技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（18）.