滑模施工技術(shù)在中小河流堤防建設(shè)中的應(yīng)用

賈 東

（甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)水利工程建設(shè)站，甘肅平?jīng)?44000）

滑模施工技術(shù)在中小河流堤防建設(shè)中的應(yīng)用

賈 東

（甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)水利工程建設(shè)站，甘肅平?jīng)?44000）

在斜坡式結(jié)構(gòu)堤防迎水面護(hù)坡采用“表面活動(dòng)模板，插入式振搗器振搗，人工原漿收面”澆筑的滑模施工技術(shù)在平?jīng)鍪卸囗?xiàng)河道治理工程建設(shè)中得到成功實(shí)踐和大量推廣，對(duì)加快江河支流及中小河流治理起到了積極的推動(dòng)作用，但在質(zhì)量控制等方面仍需進(jìn)一步探討和加強(qiáng)。筆者根據(jù)施工實(shí)踐提出了一些改進(jìn)思路，為類似工程提供參考。

滑模；堤防；護(hù)岸施工；應(yīng)用

1 技術(shù)應(yīng)用成果

國家實(shí)施江河重要支流和中小河流治理項(xiàng)目以來，平?jīng)鍪锌偨Y(jié)過去河道治理方面的成功建設(shè)模式和施工技術(shù)，大力推廣應(yīng)用穩(wěn)堅(jiān)固、省投資、易實(shí)施、便操作、保質(zhì)量的結(jié)構(gòu)形式和先進(jìn)技術(shù)，在地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)植被差、暴雨多發(fā)、洪水暴漲暴落、河床左右擺動(dòng)頻繁、側(cè)向侵蝕較嚴(yán)重的涇河、葫蘆河上游及其18條支流上治理河道680.56km，河道治理率達(dá)到34.5%，其中改用梯形堤防斷面斜坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)和“表面活動(dòng)模板，插入式振搗器振搗，人工原漿收面”的滑模施工技術(shù)治理長(zhǎng)度420.6km，占到總治理長(zhǎng)度的61.8%，節(jié)省了大量投資，提高了河道治理質(zhì)量和速度，大幅度加快了平?jīng)龊拥乐卫硖貏e是中小河流治理步伐。

但斜坡式滑模施工模具的設(shè)計(jì)制作和澆筑方法的掌控對(duì)工程質(zhì)量的控制影響很大，需要認(rèn)真研究和嚴(yán)格控制。

2 滑模設(shè)計(jì)要點(diǎn)

施工中廣泛使用的斜坡式滑模系統(tǒng)主要由模體、側(cè)模和拉模牽引設(shè)備組成。各部分的設(shè)計(jì)形式及結(jié)構(gòu)尺寸是:

（1）模體:由底部鋼面板、上部型鋼桁架及抹面平臺(tái)三部分構(gòu)成。底部鋼面板長(zhǎng)5.5m、寬0.8m、厚5mm；上部型鋼桁架及抹面平臺(tái)通常連為一體，前部設(shè)振搗平臺(tái)，后部設(shè)二級(jí)抹面平臺(tái)，抹面平臺(tái)帶震動(dòng)，型鋼桁架通常由2根長(zhǎng)5.5m與5根長(zhǎng)0.8m的100號(hào)槽鋼焊成底座，在底座上距兩端各1m處安裝2.2kw平板振動(dòng)器，在底座前側(cè)距兩端各1m處焊接兩個(gè)牽引點(diǎn)，再在其上用1根或2根長(zhǎng)5m和8根長(zhǎng)0.8m的DN63鋼管焊制成三角桁架或四邊形桁架，在桁架前側(cè)用DN63鋼管焊制2處長(zhǎng)1m、寬0.5m抹面平臺(tái)，以使模體在澆筑混凝土面板時(shí)易于牽引易于振實(shí)易于抹面收光保證質(zhì)量。

（2）側(cè)模:一般采用200號(hào)槽鋼或上緣安裝L 50mm×50mm×5mm角鋼的50mm厚干松木板加工制作而成，長(zhǎng)度和高度根據(jù)護(hù)坡結(jié)構(gòu)尺寸確定。設(shè)計(jì)制作的側(cè)模剛度要滿足無軌滑模直接在其頂部滑動(dòng)時(shí)不受破壞，上沿要與護(hù)坡面齊平并用扒釘或錨桿、樁柱錨固于坡面，以便于施工時(shí)模體沿側(cè)模上下滑動(dòng)。

（3）拉模牽引設(shè)備:一般采用手動(dòng)葫蘆或小型電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，在堤防邊坡的頂部搭設(shè)簡(jiǎn)易人字形腳手架，用砂袋加壓固定腳手架，在腳手架兩則各吊掛一個(gè)2t的手動(dòng)卷繩葫蘆或電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)牽引模體。腳手架搭設(shè)高度一般為0.5～1m，手動(dòng)卷繩葫蘆或電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)安置高度以鋼絲繩略高于側(cè)模為準(zhǔn)，手動(dòng)卷繩葫蘆或電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)提升時(shí)滑模略向上仰，可減輕滑模滑動(dòng)的力量。滑模向上滑動(dòng)時(shí)，兩側(cè)的手動(dòng)卷繩葫蘆或電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)可同時(shí)扳動(dòng)、滑模同步上升，也可一側(cè)先動(dòng)，讓提升系統(tǒng)靈活機(jī)動(dòng)。

3 施工方法及質(zhì)量保證措施

3.1 施工工藝流程

斜坡式護(hù)岸滑模施工的工藝流程一般是:滑動(dòng)模板安裝調(diào)試→混凝土入倉→振搗→滑動(dòng)模具→護(hù)坡面板混凝土面抹平→拆模→灑水養(yǎng)護(hù)。

3.2 施工方法及要求

（1）壓實(shí)修整好砂礫土堤。按設(shè)計(jì)堤防線和邊坡分層填筑壓實(shí)河道砂礫土堤，并用人工或機(jī)械對(duì)迎水坡面從上向下進(jìn)行整修，對(duì)堤防護(hù)岸基礎(chǔ)進(jìn)行清基排水，澆筑基礎(chǔ)。

（2）做好混凝土澆筑準(zhǔn)備。充分做好料場(chǎng)和拌合場(chǎng)等施工場(chǎng)地的布置以及施工用電、用水、道路和機(jī)械設(shè)備的架設(shè)開通維修等準(zhǔn)備工作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)和施工的工器具及機(jī)械進(jìn)行檢測(cè)和運(yùn)行試驗(yàn)，確保堤防開挖、回填以及混凝土澆筑等工程有良好的施工條件。一般在靠近各標(biāo)段河堤中間段布置小型拌合站拌制混凝土，拌合站兩側(cè)布置與拌合站配套的骨料倉、水泥罐等，骨料采用裝載機(jī)向拌合站配料機(jī)喂料、電子秤計(jì)量，以便于混凝土拌合物質(zhì)量控制，避免長(zhǎng)距離運(yùn)輸造成混凝土拌合物中的粗骨料下沉分離、坍落度損失及砂漿流失等缺陷。拌合站額定拌合量根據(jù)設(shè)計(jì)的面板日最大混凝土澆筑量和由設(shè)計(jì)施工工期計(jì)算選定的滑模套數(shù)合理配置拌和機(jī)及混凝土運(yùn)輸車數(shù)量，混凝土運(yùn)輸配備轉(zhuǎn)彎回頭靈活方便且與溜槽配合卸料快的載重1.5t左右翻斗車。

（3）安裝滑模模具。先按設(shè)計(jì)分塊尺寸隔塊安裝側(cè)模，用0.5～1m長(zhǎng)DN40鋼管釬或Φ 20鋼筋釬沿砂堤坡面間距0.8m左右打樁柱從外側(cè)固定側(cè)模，再在堤頂架設(shè)牽引架安裝牽引設(shè)備，然后開動(dòng)牽引設(shè)備上下試滑二至三次，最后將模體下放至護(hù)坡底，準(zhǔn)備混凝土澆筑。

（4）面板混凝土入倉澆筑。拌合好的混凝土由自卸車從拌和樓運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，借用溜槽由堤頂向下入倉，由人工用鐵鍬將混凝土甩到模板邊，保證混凝土厚度，再澆筑板中部混凝土，倉面采用φ 50或φ 70mm插入式振搗器充分振搗。

（5）滑模滑升振實(shí)。整塊面板混凝土入倉振搗后，開支牽引設(shè)備滑升模體進(jìn)行平面振實(shí)。滑模滑升速度一般控制在1～1.5m/min，滑模開動(dòng)時(shí)機(jī)一般掌握在出模的混凝土貫入阻力值達(dá)到15～30kg/ cm2（即混凝土表面濕潤(rùn)、手摸有硬感）時(shí)即可滑升振動(dòng)，振實(shí)遍數(shù)以上下兩次為宜。提升滑模時(shí)相關(guān)工序及人員要相互配合嚴(yán)格控制滑模中心線，使其不偏不停不漏。

（6）抹面收光。面板混凝土振實(shí)后，人工用鋼模及時(shí)進(jìn)行收面，以提高混凝土表面強(qiáng)度和外表觀感。對(duì)要求較高的河堤護(hù)坡在混凝土初凝前再進(jìn)行二次人工壓面抹光，避免面板形成早期裂縫。

（7）拆模轉(zhuǎn)倉。澆筑的面板混凝土初凝并進(jìn)行二次抹面收光后即可拆模轉(zhuǎn)至下一塊面板安裝再行澆筑。兩塊立模澆筑的面板間空塊待立模澆筑一段落時(shí)再在兩塊已澆筑的面板上加高模體進(jìn)行澆筑。

（8）灑水養(yǎng)護(hù)。面板混凝土初凝后根據(jù)氣溫高低及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，防止表面水分過快蒸發(fā)而產(chǎn)生干縮裂縫。高溫環(huán)境下用彩條布或塑料薄膜覆蓋面板，防止水分散失并保護(hù)已澆混凝土不被雨水沖刷和烈日曝曬，使混凝土在充分潮濕環(huán)境下硬化。

3.3 質(zhì)量保證措施

防止混凝土面板裂縫或斷裂是保障斜坡式河堤護(hù)岸穩(wěn)固長(zhǎng)久使用的關(guān)鍵。施工中要采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，保障混凝土面板不裂不斷。

（1）壓實(shí)砂礫土堤。按照設(shè)計(jì)鋪筑厚度、碾壓遍數(shù)、碾壓機(jī)具規(guī)格、填筑坡度等技術(shù)指標(biāo)碾壓砂礫土堤，保證壓實(shí)相對(duì)密度達(dá)到0.65以上，且壓實(shí)后留足30～45d的自然塌實(shí)時(shí)間。

（2）準(zhǔn)確衡量混凝土配料。按照澆筑前試驗(yàn)確定的混凝土配合比，堅(jiān)持用磅秤或電子秤秤量水泥、砂礫料和水，保證配比精確、塌落度合規(guī)。

（3）嚴(yán)格檢測(cè)檢驗(yàn)。對(duì)水泥、高密泡沫板等廠供原材料材料必須進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)檢驗(yàn)；對(duì)砂、石料等建材必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，嚴(yán)格控制各項(xiàng)指標(biāo)在《規(guī)范》要求標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)；對(duì)每批混凝土均進(jìn)行坍落度試驗(yàn)并填寫記錄，每澆筑200m護(hù)岸取一組混凝土試樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，及時(shí)檢驗(yàn)調(diào)整混凝土配合比。

（4）精確安裝模板。重點(diǎn)把好側(cè)模固定關(guān)。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的模板結(jié)構(gòu)及尺寸制作并安裝，要保證側(cè)模固定樁柱間距0.5～0.8m并釘牢固，模板板縫要密貼平整，選用有利于混凝土外觀質(zhì)量的脫模劑，并在涂刷時(shí)保證均勻、不流不滴。

（5）嚴(yán)密振搗混凝土。澆筑護(hù)岸混凝土?xí)r由下向上逐層填倉先用插入式振動(dòng)器振搗澆筑至岸頂，再用平板振動(dòng)器上下振實(shí)兩次。插入振搗一般控制在20cm以內(nèi)，快插慢拔、不過不欠、逐層上升、一次澆完。平面振動(dòng)勻速滑動(dòng)，保持1m/min速度上下滑動(dòng)。

（6）及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。春秋季澆筑24h后灑水養(yǎng)護(hù)，夏季炎熱天氣混凝土初凝后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，一般灑水5～7d。

4 堤防滑模施工中存在的問題

采用滑模施工技術(shù)現(xiàn)澆河堤混凝土護(hù)坡整體性好、強(qiáng)度高、坡面平整度好、進(jìn)度快，振搗及人工收面能隨模板上升，操作均衡質(zhì)量有保證。但實(shí)施過程中仍然存在一些問題需深入分析、研究改進(jìn)。主要是:

（1）模板制作質(zhì)量和精度常達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。由于各河流河堤混凝土護(hù)坡設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同，造成滑模模板難以成套生產(chǎn)，施工企業(yè)僅根據(jù)每段河道治理工程手工制作的滑模質(zhì)量和精度較低，特別是側(cè)模強(qiáng)度和長(zhǎng)度參差不一，常常導(dǎo)致連續(xù)拼接錯(cuò)縫走樣、難固定、滑行面不平直，澆筑的混凝土護(hù)坡不規(guī)則。

（2）振動(dòng)設(shè)備選用和安裝位置不易規(guī)范。施工企業(yè)往往不理解不研究河堤護(hù)坡滑模制作設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)，多根據(jù)自身理解和想法制作，尤其振動(dòng)設(shè)備選用小型號(hào)、安裝位置偏離等，致使滑模振搗不實(shí)不勻、混凝土坡面不光滑、質(zhì)量不高。

（3）側(cè)模安裝固定不易穩(wěn)固。側(cè)模一般是單體，在護(hù)坡較長(zhǎng)時(shí)還需拼接，固定一般用鋼管釬或木樁鋼筋釬，實(shí)際安裝時(shí)多用鋼筋釬，由于砂礫土堤防密實(shí)度不一，施工人員對(duì)樁釬布設(shè)密度和打入深度掌握不準(zhǔn)，安裝的側(cè)模易彎曲傾斜，對(duì)模體支承不實(shí)不順，使護(hù)坡混凝土澆筑跑模變形、質(zhì)量不均。

（4）模體牽引不易均衡。施工中，施工單位常常采用手動(dòng)或電動(dòng)葫蘆兩頭牽引，兩人操作滑動(dòng)速度難以保持勻速，往往造成混凝土振搗不勻不實(shí)或模體脫離側(cè)模走樣，從而影響護(hù)坡混凝土澆筑質(zhì)量和進(jìn)度。

5 改進(jìn)建議

（1）改進(jìn)模板設(shè)計(jì)與制作技術(shù)。最好按斜坡式護(hù)岸定型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作5m寬整體澆筑滑模機(jī)，澆筑時(shí)兩邊用鋼軌導(dǎo)引。整體制作有困難時(shí)，滑模模板特別是側(cè)模要采用型鋼焊制，保證模板安裝和滑行穩(wěn)定。

（2）堅(jiān)持使用鋼管釬固定側(cè)模。一定采用0.5～1m長(zhǎng)DN40鋼管制作成批管釬，沿砂堤坡面間距0.8m左右打樁釬從外側(cè)固定側(cè)模，并打入穩(wěn)固砂礫層中，再用鋼模扣固定側(cè)模，保證側(cè)模穩(wěn)固和模體滑行穩(wěn)定。

（3）保持勻速滑行及密實(shí)振搗。改用手動(dòng)葫蘆牽引為電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)牽引，并用智能調(diào)控，使滑動(dòng)速度保持1m/min速度勻速滑動(dòng)。同時(shí)，要培訓(xùn)使用熟練工人，掌握好振搗棒插入深度和密度，要按設(shè)計(jì)位置安裝好平板振動(dòng)器，保證混凝土澆筑振搗密實(shí)和均勻。

（4）鋪設(shè)塑料彩條布隔層。混凝土護(hù)坡澆筑前先在整修好的砂礫堤坡上鋪設(shè)塑料彩條布隔層，有效防止填倉混凝土與堤坡砂礫石混淆或水份快速吸干而影響混凝土強(qiáng)度，保證混凝土護(hù)岸厚度和質(zhì)量。

［1］任磊.滑模施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用［J］.水利電力科技，2010（12）.

［2］GBJ 113-87.液壓滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］段枚.組合支護(hù)技術(shù)在河堤護(hù)岸工程中的設(shè)計(jì)應(yīng)用［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013（11）:56-80.

［4］張?zhí)烊?山區(qū)河道防洪堤規(guī)劃建設(shè)關(guān)鍵問題探討［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013（04）:14-17.

［5］朱峰.堤防工程可行性研究報(bào)告水工設(shè)計(jì)編制內(nèi)容若干意見［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013（04）:56-58.

［6］張新林.談水利工程混凝土施工技術(shù)［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014（06）: 95-96.

TV431

B

1672-2469（2015）10-0119-03

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.10.39

賈 東（1964年—），男，工程師。