卡基娃水電站1#泄洪洞豎井工程收分式滑模施工

任勤

(四川華電木里河水電開發有限公司，四川西昌 615000)

卡基娃水電站1#泄洪洞豎井工程收分式滑模施工

任勤

(四川華電木里河水電開發有限公司，四川西昌 615000)

卡基娃水電站1#泄洪洞豎井洞室斷面較大，結構變化多，襯砌厚度、高度均較大。豎井為埋藏式結構，現場施工布置困難，施工工期緊張，若采用常規滑模不能滿足變徑施工要求，而采用組合鋼模板或翻模分層施工則存在耗材大、工期長、質量控制較為困難等不利因素。介紹了該工程收分式滑模的設計、施工工藝和方案，可為類似不等徑豎井混凝土襯砌提供參考。

滑模；泄洪洞；豎井；卡基娃水電站

1 工程概述

卡基娃水電站位于四川省涼山州木里縣境內的木里河干流上，系木里河干流(上通壩～阿布地河段)水電規劃“一庫六級”中的第二個梯級，是該河段梯級開發的“控制性水庫”工程。電站裝機容量為4

5．24萬kW，工程泄水建筑物由左岸豎井旋流泄洪洞(1#)、右岸有壓接無壓泄洪洞(2 #)、左岸導流洞改建放空洞組成。1#泄洪洞布置在左岸，為開敞式進口豎井旋流消能泄洪洞。豎井由渦室、渦井段組成，渦室穹頂設計開挖高程為2 852．5 m，渦井設計開挖底高程為2 688 m，高差164．5 m，其中渦室設計開挖直徑為13．5 m，高程為2 810 m至2 852 m，混凝土襯砌厚度為1．5 m；渦井開挖設計高程為2 688 m至2 810 m，其中2 810 m至2 791 m段開挖直徑為13．5 m，混凝土襯砌厚度由1．5m漸變至3 m，高程2 791 m至高程2 776 m開挖直徑從13．5 m漸變至10．5 m，混凝土襯砌厚度為1．5 m，高程2 776 m以下開挖直徑為10．5 m，混凝土襯砌厚度為1．5 m。1#泄洪洞渦室渦井結構見圖1。

2 滑模結構設計

1#泄洪洞豎井洞室斷面較大，結構變化多，襯砌厚度為1．5 m(漸變段最大厚度達3 m)，襯砌高度為164．5 m，且豎井為埋藏式結構，現場施工布置較為困難，施工工期緊張。若采用常規滑模不能滿足變徑施工要求，而采用組合鋼模板或翻模分層施工存在耗材大、工期長、質量控制較為困難等不利因素。為克服以上施工困難，經進行綜合經濟性比較，最終采用收分式滑模進行豎井混凝土襯砌能較好地解決以上困難。

圖1 渦室渦井剖面圖

收分式滑模裝置主要包括滑模架、平臺、模板、收分裝置、提升裝置、精度控制系統等，以適應渦室、渦井以及漸變段不同斷面襯砌的要求，具體結構布置見圖2。

(1)滑模架。

滑模架采用型鋼制作，主要由固定架、滑動架、連接桿等部分構成。固定架、滑動架各20片，輻射狀分布，連接桿將相鄰固定架、滑動架分別兩兩相連，形成穩定的桁架。滑模架尺寸按照收緊狀態滿足φ7．5 m斷面襯砌需求、張開狀態滿足φ10．5 m斷面襯砌需求設計。

圖2 收分式滑模縱剖面圖

(2)平 臺。

滑模自上而下設置三層平臺。頂部為分料平臺，中間為主操作平臺，下部為抹面平臺。分料平臺、主操作平臺由在滑模架上鋪設的鋼板網形成；抹面平臺懸吊在滑模滑動架下方，平臺走道滿鋪鋼板網。相鄰平臺間設置有交通梯供人員上下。

(3)模 板。

滑模模板采用全新定型鋼模板，主要有兩種尺寸形式:標準模板按照渦井斷面尺寸設計，118 cm(寬)×120 cm(高)，在澆筑渦室段時通過增加拼縫模板來擴大斷面尺寸，拼縫模板尺寸為47 cm(寬)×120 cm(高)。

漸變段施工時，由于結構不斷變化，剛性模板難以適應，遂采用在標準模板間增加柔性模板的雙模法施工。柔性模板采用薄不銹鋼板以適應標準模板展開后的缺口形狀，滑升過程中在展開的標準模板間安裝柔性模板形成漸變形狀。滑模標準模板以及標準模板之間的可調圍圈、調坡絲桿等作為柔性模板的支撐件使用。

(4)收分裝置。

收分裝置是滑模改變形狀和尺寸的裝置。本套滑模收分裝置主要包括收分絲桿、調坡絲桿、滑動裝置、鎖定裝置等。

收分絲桿連接滑模滑動架與固定架，在滑模斷面有變化需求時負責推出或收回滑動架，用以調控滑模直徑；調坡絲桿連接模板與滑動架，在滑模模板錐度有變化要求時負責推出或收回模板，以調控模板錐度；將滑動裝置布置在滑動架與固定架之間以減少兩者間的摩擦力，每片滑動架與固定架設置有4套滾輪；鎖定裝置包括滑模架鎖定裝置和模板鎖定裝置，分別將滑模滑動架與固定架、標準模板與拼縫模板鎖固，用以提高滑模架及模板系統的整體穩定性。

(5)提升裝置。

該套滑模提升裝置采用鋼絞線和連續拉伸式液壓千斤頂滑升行走。鋼絞線采用預應力錨索的施工方式固定于穹頂中點，下部連接滑模及液壓千斤頂。

(6)精度控制系統。

滑模水平度控制采用水平管測量檢查，垂直度控制采用線錘進行檢查。滑模平衡調校采用8套10 t級手動葫蘆完成。

3 豎井施工

3．1 豎井混凝土施工程序

滑模施工前，做好澆筑前的各項準備工作，包括滑模現場的組裝與調試、混凝土溜管安裝、鋼筋制安與預埋件安裝、測量放線等。渦井底板混凝土澆筑完成后，滑模自下而上連續滑升澆筑至2 776 m高程(渦井與下平段岔口處滑模部分空滑)，完成渦井混凝土澆筑；在2 776 m高程調整滑模錐度，采用雙模法澆筑高程2 776～2 796 m漸變段混凝土，在2 796 m高程安裝漸變段底模，通過滑模繼續澆筑漸變段混凝土至2 810 m高程；在2 810 m高程完成滑模的第一次改裝，增加拼縫模板，將滑模直接調整至10．5 m，連續澆筑渦室段混凝土至2 830 m高程，完成上平洞底板以下豎井的混凝土襯砌；滑模在2 830 m高程完成第二次改裝以適應渦室內齒墻結構，連續澆筑至2 848 m高程；在2 848 m高程對滑模進行加固，作為穹頂混凝土施工作業平臺，安裝穹頂定型模板及支架，完成穹頂混凝土澆筑。

3．2 豎井混凝土施工

(1)鋼筋制安:豎井鋼筋在鋼筋加工廠加工制作，采用自卸車運至上平段，吊裝至澆筑作業面。鋼筋通過人工進行綁扎，環向鋼筋采用焊接方式連接，豎向鋼筋采用機械連接，鋼筋接頭根據設計要求錯開布置。鋼筋綁扎時，豎向鋼筋及外側環向鋼筋可適當超前安裝，內側環向鋼筋應隨滑模滑升安裝，以避免妨礙分料管下料。

(2)混凝土澆筑:混凝土用攪拌車運輸至上平段末端，經緩降溜管輸送至滑模分料盤，再通過滑模上均勻分布的8根分料管入倉。混凝土按一定方向、次序分層下料，將坯層高度控制在30 cm左右，相對高差不得超過30 cm，混凝土入倉下落高度不大于1．5 m，嚴禁混凝土直接沖擊滑模。混凝土平倉后采用φ50插入式軟軸振搗器對稱振搗，振搗棒盡可能垂直插入混凝土中并深入下層混凝土5 cm左右，以使上、下層結合良好。混凝土振搗時間約為20～30 s，嚴禁過振、欠振，以混凝土不再顯著下沉、氣泡和水分不再逸出、表面開始泛漿為準。混凝土完成平倉、振搗，達到提升強度后即可進行滑模提升，滑模提升速度宜控制在10～20 cm/h，每次滑升高度不超過30 cm。混凝土脫模后，及時通過滑模下部的抹面平臺進行混凝土抹面，抹面前，做好相應的防水措施，嚴禁滲水、滴水浸蝕混凝土面，并用直尺和弧形靠尺檢查其表面的平整度和曲率。混凝土抹面完成后，即可進入下一循環混凝土澆筑。

4 施工過程中存在的問題

混凝土初期施工時有鼓包、變形、表面出現裂縫等現象，其產生的原因主要有混凝土初凝時間和滑升速度不匹配、未及時抹面、養護、糾偏調整不及時等。

在施工過程中，通過多次進行混凝土澆筑試驗，調整入倉混凝土塌落度及混凝土初凝時間，并及時調整滑模的提升速度，使混凝土性能達到脫模強度需要的時間與混凝土滑升速度統一，保證了混凝土脫模整體效果良好。混凝土脫模后，通過及時進行抹面，加強接口位置處理，消除錯臺，保證了混凝土平整度、曲面曲率等達到設計要求。在滑模精度控制方面，通過采用吊線錘方式進行控制校核，同時輔助水準管對滑模水平面進行調平及校核，保證了在滑模提升過程中線型控制的精度。滑模精度控制應本著勤校核、早發現、早糾偏、防止出現累計大誤差的原則進行，在糾偏過程中，需緩慢進行，以免混凝土表面出現裂縫。

5 結語

卡基娃水電站1#泄洪洞采用收分式滑模進行豎井混凝土澆筑，有效地保證了混凝土的施工質量，較好地解決了渦室、渦井變徑澆筑問題，避免了采用傳統組合鋼模或翻模造成的資源浪費，節省了工程施工工期。通過收分式滑模在該工程中的應用，證明收分式滑模能較好地解決不等徑豎井混凝土澆筑施工中存在的問題，從而為類似工程混凝土澆筑積累了經驗。

TV7;TV52;TV512

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1001-2184(2015)05-0090-03

任 勤(1989-)，男，四川成都人，助理工程師，學士，從事水電工程建設技術與管理工作．

(責任編輯:李燕輝)

2015-05-05