可折疊式無(wú)軌滑模技術(shù)在溧陽(yáng)抽水蓄能電站上水庫(kù)面板混凝土施工中的應(yīng)用

劉 新 星， 劉 聰， 段 煒

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610066)

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可折疊式無(wú)軌滑模技術(shù)在溧陽(yáng)抽水蓄能電站上水庫(kù)面板混凝土施工中的應(yīng)用

劉 新 星， 劉 聰， 段 煒

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610066)

江蘇溧陽(yáng)抽水蓄能電站上水庫(kù)副壩和庫(kù)岸為混凝土面板，最大斜坡長(zhǎng)度為93 m，并且存在大量上大下小或相鄰塊呈折線型布置的異形混凝土面板塊。該工程異形混凝土面板塊采用可折疊式無(wú)軌滑模施工，簡(jiǎn)便、靈活，既可高效組織施工，又取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。介紹了溧陽(yáng)抽水蓄能電站庫(kù)周異形塊面板施工采用的可折疊式無(wú)軌滑模施工方案、施工過(guò)程中的操作流程，可供相關(guān)類似工程參考、借鑒。

混凝土面板；可折疊式無(wú)軌滑模；溧陽(yáng)抽水蓄能電站

1 工程概述

溧陽(yáng)抽水蓄能電站上水庫(kù)庫(kù)盆工程副壩和庫(kù)岸上游面均為鋼筋混凝土面板，澆筑范圍為高程247.7 m至291.5 m，面板最長(zhǎng)93 m，面板均為40 cm等厚。其中1#副壩面板為31塊，2#副壩面板為10塊，庫(kù)岸面板為92塊，合計(jì)133塊，總面積約10萬(wàn)m2，混凝土總量約4萬(wàn)m3。

面板寬度從3.7～17 m不等，等寬的面板寬度有12.848 m、10.513 m、12 m、11.683 m、10.06 m幾種，但在拐彎段面板均為上寬下窄的梯形結(jié)構(gòu)，最大變化塊底寬5.9 m，頂寬17 m，且在拐彎段相鄰塊不在同一水平線上，為折線形，具體情況見(jiàn)圖1。

圖1 拐彎段面板平面布置圖

上述折線形異形面板塊無(wú)法采用常規(guī)無(wú)軌滑模施工方法施工。按以往面板與趾板相接的三角形面板塊的施工經(jīng)驗(yàn)，可以采用定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)滑模、盲區(qū)扣模的方法施工，但該方法在本工程施工時(shí)遇到了以下問(wèn)題：一是操作太復(fù)雜，施工速度慢；二是因該工程面板上下寬度變化大，加之相鄰面板為折線形，定點(diǎn)的位置較高，旋轉(zhuǎn)滑模施工的盲區(qū)面積大，扣模工程量大且面板混凝土施工質(zhì)量難以得到保證。

因此，針對(duì)該施工難點(diǎn)，項(xiàng)目部從進(jìn)度、質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)多方面考慮，最終決定采用可折疊式無(wú)軌滑模進(jìn)行施工。

2 可折疊式無(wú)軌滑模系統(tǒng)

2.1 模體設(shè)計(jì)

2.1.1 滑 模

根據(jù)工程特點(diǎn)，可折疊式無(wú)軌滑模設(shè)計(jì)方案為：滑模體分主模和兩側(cè)行走系統(tǒng)兩個(gè)部分。其中主模由中間標(biāo)準(zhǔn)塊和兩側(cè)折疊塊組成。標(biāo)準(zhǔn)塊分6 m和10 m兩種，根據(jù)所澆筑面板塊的最大寬度選用，兩側(cè)折疊塊(單側(cè))為1 m或4 m，主模兩側(cè)行走系統(tǒng)(單側(cè))為1.135 m，有效長(zhǎng)度為18 m，總長(zhǎng)度為20.27 m；總寬1.4 m。滑模模體三維結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。其特點(diǎn)在于標(biāo)準(zhǔn)塊與可折疊塊之間采用插銷(圖3)連接，可以上下活動(dòng)，不需要兩側(cè)折疊塊時(shí)采用手拉葫蘆可將折疊塊拉起，需要時(shí)放下，然后將連接處的螺栓擰緊即可。主模體底部(與混凝土面接觸部位)采用12 mm厚鋼板，鋼板背面采用I45a工字鋼做骨架,主模剖面見(jiàn)圖4?；Ｇ安亢附诱駬v平臺(tái)，后部掛接兩個(gè)水平抹面平臺(tái)，頂部搭設(shè)帆布防雨棚。

圖2 可折疊式無(wú)軌滑模結(jié)構(gòu)圖

圖3 插銷活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)圖(單位：mm)

圖4 主模剖面圖(單位：m)

2.1.2 側(cè) 模

側(cè)模由兩部分組成，分別為模體和三角支撐系統(tǒng)，模體采用干松木加工制作而成，木模上緣安裝∠50 mm×50 mm×5 mm角鋼作為滑模與側(cè)模之間的保護(hù)。對(duì)于側(cè)模底部下緣內(nèi)側(cè)，將其加工成60 mm×15 mm(高×寬)槽口，作為側(cè)模與“W1”型銅止水之間的安裝槽口。側(cè)模寬度為60 mm。側(cè)模支撐三角架加工材料為∠50 mm×50 mm×5 mm角；固定螺栓要求采用8.8級(jí)的M10螺栓(帶墊片)。在側(cè)模調(diào)整好位置后，用φ25鋼筋穿過(guò)支持三角架上的鋼釬孔將側(cè)模予以固定。面板側(cè)模制作與安裝情況見(jiàn)圖5。

圖5 面板側(cè)模的制作與安裝示意圖

面板頂部291.5 m高程部位的壩頂縫需設(shè)堵頭，堵頭模板高27.2 cm，由6 cm寬方木制成。堵頭模板采用φ12拉筋配合，φ48水平向雙背管及蝶形扣件固定，φ12拉筋焊接于面板順坡向鋼筋上。由于堵頭模底部有“W5”型銅止水，堵頭模板底部加工成一個(gè)55 mm×15 mm(高×寬)槽口，作為堵頭模底部與“W5”型銅止水之間的安裝槽口。主壩面板堵頭模板制作與安裝情況見(jiàn)圖6。

圖6 面板堵頭模板制作與安裝示意圖

2.2 提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)

滑模提升系統(tǒng)為布設(shè)在壩頂?shù)?臺(tái)10 t卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)錨固采用壓重錨固法，每臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)配3塊2 m×1.1 m×1 m的混凝土墩，卷?yè)P(yáng)機(jī)與滑模連接鋼絲繩的股數(shù)為6股，直徑為21.5 mm，與滑模連接點(diǎn)布置在主模上。

3 上下不等寬梯形折線部位的施工方法

3.1 上下寬度不一致的面板混凝土澆筑方法

根據(jù)溧陽(yáng)抽水蓄能電站上水庫(kù)混凝土面板的設(shè)計(jì)圖紙，本標(biāo)段負(fù)責(zé)施工的134塊面板中的55塊屬于上寬下窄型面板，其中1#副壩的第17和第18塊面板較為典型，底 部 寬6.2 m,頂 部 寬

17.1 m。按照以往的施工經(jīng)驗(yàn)，該類型面板施工采用的老式無(wú)軌滑模長(zhǎng)度最少為18 m，施工時(shí)，下部18 m長(zhǎng)模板僅中間6 m架在側(cè)模之上，提升時(shí)，必須兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)同時(shí)提升、完全同步，一有先后就會(huì)發(fā)生傾覆而造成人員傷亡，進(jìn)而影響混凝土澆筑質(zhì)量。因此，在這種情況下，需采用標(biāo)準(zhǔn)塊10 m和可折疊塊4 m的可折疊無(wú)軌滑模進(jìn)行施工。具體施工時(shí)，在窄邊先利用手拉葫蘆將兩側(cè)折疊塊吊起，此時(shí)模板的直線長(zhǎng)度僅為12 m(折疊塊不按90°疊起)，使無(wú)軌滑模的穩(wěn)定性得到了極大地加強(qiáng)，增加了其施工的安全系數(shù)。在滑模提升到一定高度、面板寬度接近10 m時(shí)，將兩側(cè)折疊塊放下，用螺栓固定，然后繼續(xù)提升其至面板澆筑結(jié)束。

3.2 拐彎段相鄰呈折線形布置的面板混凝土澆筑方法

拐彎段面板呈折線形布置，且均為上寬下窄型面板(圖1)。施工時(shí)，采用可折疊式無(wú)軌滑模的具體施工方法為：

(1)在澆筑此類型倉(cāng)位時(shí)，應(yīng)采用從拐彎段的中間往兩邊澆筑(圖5)，先澆筑第67塊面板，然后再進(jìn)行第66和68塊面板澆筑。

(2)受結(jié)構(gòu)限制，實(shí)際施工中，在澆筑第67塊面板時(shí)，會(huì)同時(shí)將第74塊面板澆筑完。開(kāi)始時(shí)，先將可折疊式無(wú)軌滑模安裝在第67塊面板底部，此時(shí)，先將可折疊塊疊起，操作步驟與普通上寬、下窄面板澆筑方法一致。

(3)在第67塊面板澆筑完成后、開(kāi)始澆筑相鄰塊面板時(shí)(以第66塊為例)，首先確保標(biāo)準(zhǔn)塊加一側(cè)的折疊塊的長(zhǎng)度滿足該倉(cāng)面板的最大寬度要求。然后在施工時(shí)，先將兩側(cè)折疊塊疊起，在澆筑提升至面板寬度變化與標(biāo)準(zhǔn)塊寬度趨近一致時(shí)，只將第65塊面板側(cè)的折疊塊放下，對(duì)于另一已經(jīng)澆筑完成的面板一側(cè)的折疊塊不放，直至該倉(cāng)面板澆筑結(jié)束。在澆筑過(guò)程中，需要注意一點(diǎn)：未放下折疊塊的那一端折疊塊需一直壓在已經(jīng)澆筑完成的混凝面板之上。

4 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)面板混凝土澆筑必須保持連續(xù)性。如因特殊原因中止?jié)仓页^(guò)允許間歇時(shí)間，則應(yīng)按施工縫處理。超過(guò)允許間歇時(shí)間的混凝土拌和物應(yīng)按廢料處理，嚴(yán)禁加水強(qiáng)行入倉(cāng)。

(2)混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)及時(shí)振搗密實(shí)并注意止水片(帶)附近混凝土的密實(shí)，避免止水片(帶)產(chǎn)生變形和變位。

(3)混凝土入倉(cāng)必須均勻布料，每層布料厚度應(yīng)為250～300 mm。止水片周圍混凝土應(yīng)輔以人工布料，嚴(yán)禁分離。入倉(cāng)的混凝土應(yīng)隨平隨澆，不得堆積。振搗時(shí)應(yīng)規(guī)范操作，嚴(yán)禁漏振，防止過(guò)振與欠振。

(4)澆筑過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)清除粘在模板、鋼筋上的混凝土。每次滑升前必須清除前沿超填混凝土。

(5)對(duì)脫模后的混凝土表面必須及時(shí)進(jìn)行修整和壓面。對(duì)接縫兩側(cè)各50 cm內(nèi)的混凝土表面應(yīng)及時(shí)整平，用2 m長(zhǎng)直尺檢查，不平整度不超過(guò)5 mm。

(6)在立模中嚴(yán)格測(cè)量放線，側(cè)模立完及滑模就位后，分別嚴(yán)格校模。模板的拼裝要做到嚴(yán)密、不漏漿，模板要有足夠的支撐強(qiáng)度，以保證在混凝土澆筑時(shí)不變形、不移位，在施工過(guò)程中應(yīng)安排專人看護(hù)、檢查。為避免模板變形，應(yīng)隨時(shí)檢查模板及支撐系統(tǒng)，若發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、變形等問(wèn)題，立即解決。

(7)滑模每次上滑距離為20 cm左右，平均滑升速度為1.5～2.5 m/h，最大滑升速度不宜超過(guò)2.5 m/h，倉(cāng)面混凝土塌落度控制在3～5 cm。

5 結(jié) 語(yǔ)

標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)軌滑模在水利水電工程的混凝土面板施工中運(yùn)用較多，面板大多為標(biāo)準(zhǔn)塊施工，采用標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)軌滑模施工難度小。但溧陽(yáng)抽水蓄能電站的上水庫(kù)庫(kù)岸、副壩面板異形較多，占全部面板數(shù)的70%，如果全部采用標(biāo)準(zhǔn)無(wú)軌滑模施工，投入太大且拐彎段無(wú)法施工。通過(guò)采用可折疊式無(wú)軌滑模施工，有效地解決了上述問(wèn)題，通過(guò)實(shí)踐證實(shí)：(1)采用折疊式無(wú)軌滑模澆筑的拐彎段15塊面板的平整度外觀質(zhì)量均得到了有效控制，15個(gè)混凝土單元中有14個(gè)被評(píng)為優(yōu)良，優(yōu)良率為93.3%；(2)采用折疊式無(wú)軌滑模澆筑的施工進(jìn)度亦有保證，平均每倉(cāng)澆筑時(shí)間與同長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)澆筑時(shí)間一致，每倉(cāng)滑升的平均速度達(dá)到2.2～2.3 m/h。目前溧陽(yáng)抽水蓄能電站上水庫(kù)工程已通過(guò)蓄水驗(yàn)收，面板混凝土質(zhì)量得到了業(yè)主、設(shè)計(jì)及監(jiān)理單位的一致好評(píng)。

[1] DL/T5128-2009，混凝土面板堆石壩施工規(guī)范[S].

[2] DL/T5400-2007，水工建筑物滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范 [S].

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2017-04-23

TV7;TV52；TV743；TV53+6

B

1001-2184(2017)03-0001-03

劉新星(1987-)，男，湖南益陽(yáng)人，項(xiàng)目副總工程師，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

劉 聰(1972-)，男，重慶云陽(yáng)人，項(xiàng)目總工程師，高級(jí)工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

段 煒(1991-)，男，陜西禮泉人，項(xiàng)目副主任，助理工程師，學(xué)士，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.