白鶴灘水電站右岸3#、4#出線豎井滑模施工技術

李 英

（中國葛洲壩集團三峽建設工程有限公司，四川 寧南 615400）

1 工程概況

白鶴灘水電站位于金沙江下游四川省寧南縣和云南省巧家縣境內，上游距烏東德壩址約182km，下游距溪洛渡水電站約195km。樞紐工程主要由混凝土雙曲拱壩、二道壩及水墊塘、泄洪洞、引水發電系統等建筑物組成，電站總裝機容量16000MW，左、右岸地下廠房各布置8 臺單機容量1000MW 的水輪發電機組。

右岸地下電站共布置有兩條500KV 出線豎井，分別與主變洞及地面出線場500KV 開關站相連。出線豎井全長561.9m，分別由上、下兩段組成，其中上段長299.9m（EL.1145.3～EL.845.4），下段長262m（EL.845.4～EL.583.4）。豎井井口段開挖直徑15.2m，標準段開挖直徑13m，襯砌后有效直徑為11.3m，井壁襯砌最小厚度75cm，最大厚度185cm。出線豎井井身由排風井、電纜井、樓梯間、電梯間、送風井、前室、GIL 井等7 個部分共同組成。出線豎井上、下段滑模施工起止高程分別為：EL.1139.3-EL.860.2、EL.838.9～EL.615.35，滑模最大滑升高度279.1m。

2 滑模結構

出線豎井液壓整體滑模系統主要由平臺系統、模板系統、爬升系統、分料系統系統等組成。

平臺系統主要由分料平臺、主平臺、抹面平臺三個部分組成；主平臺結構為雙背[20a 槽鋼在隔墻和井壁位置凸起形成過橋式結構，平臺上鋪花紋鋼板，下連接提升架。主平臺上布置液壓系統、鋼筋電焊機等機具，以及臨時堆放要綁軋的鋼筋。

模板系統主要由面板、圍圈、圍圈連接板等組成；面板采用6mm 厚鋼板做邊框和筋板。模板高度1.25m，縱向分布，各小井的尖角部位模板設計為圓弧形，<90°角按R100mm 做圓角，≧90°按R50mm 做圓角。同時各陰角模按大小端設計，模板錐度為5mm，使模板組裝后單個井呈現上大下小的形式，以減小提升阻力，便于滑動，滿足滑模提升要求。

爬升系統主要由支撐結構系統的千斤頂和爬桿構成。爬升時通過千斤頂和爬桿的作用將整個主平臺整體向上提升，同時帶動主平臺下掛的模板系統、摸面平臺和上立的分料平臺整體提升?；Ｗ灾丶s55t，采用51 個QYD-60 型（6t）千斤頂頂升，爬桿采用φ48×3.5 無縫鋼管（內壁套焊φ38×3.0 鋼管）。

分料系統主要由過渡溜槽支撐架、過渡溜槽、儲料罐、回轉料斗、分料盤、分料平臺、支承架、溜槽等組成。滑模具體結構見圖1。

3 垂直提升系統布置

圖1 滑模結構圖

在豎井上段及下段井口分別布置1 臺門機（15T 載物+3T 載人），能同時進行人、物的上下運輸，不存在相互干擾、制約。載物起升速度15m/min，載人起升速度21m/min。門機配備了超載、超速、過卷、過放、斷繩、斷軸、斷齒、過流、失壓、限速、極限限位、吊籠觸底、多級制動等保護措施。設備發生重大故障時設計有聲、光2 種同時報警功能，并能自動緊急停機，小故障時設計有預報警方式。卷揚機設置三級制動控制系統，對機構實施電氣制動、機械制動及安全制動的多級制動功能。

為保證機械完全同步，載人及載物系統均采用雙卷筒剛性連接，通過齒輪傳動保持兩卷筒同步。兩卷筒下四根繩連接扁擔梁，為釋放鋼絲繩在升降過程中的旋轉內應力，在每根鋼絲繩與扁擔梁連接部位安裝有鋼絲繩防轉器，工字型扁擔梁設計能有效避免吊具整體旋轉，扁擔梁各梁間采用鉸軸連接，不僅能調節同一卷筒鋼絲繩不同步，也能調節不同卷筒鋼絲繩不同步問題，另外四繩結構能起到防墜保護功能，在任何一根鋼絲繩斷裂時能確保吊重不墜落。

3T 載人采用了雙繩系，主、副卷揚機構，正常工作時主繩受力起作用，副繩跟隨，當主繩發生斷裂時，副繩系統起作用，能帶動載人吊籠正常運行。

4 雙線供、分料系統

雙線供、分料系統由兩條供料溜管（DN300） +自制防沖擊緩沖器+360°無死角分料盤組成。自制防沖擊緩沖器每隔9m 一個，兩鋼管間設置15cm 高擋坎，利用首次澆筑時堆積的混凝土形成斜坡面，減輕對緩沖器底部的沖擊，減少了溜管修補工程量分料盤可以一人操作，通過8 個固定溜槽為基礎進行分料。

5 滑模姿態實時監控系統

通過在豎井上部井口安裝激光發射器、在滑模主平臺安裝激光靶和監測攝像頭，利用激光準直技術可以直觀的實時了解滑模的姿態情況，保證滑模施工過程持續監控，通過圖像識別的方式能夠將偏移信息數字化和存檔。使用分布在平臺上的9 個監測模塊，實時反映當前位置垂直度情況，對平臺整體傾斜做報警和預警。在顯示終端上實時顯示滑模平臺的姿態綜合測量信息。通過監控系統及時調整滑模姿態，以保證混凝土體型質量和避免發生?；?。

6 施工工藝流程

現澆段混凝土施工完成（施工準備） →滑模安裝、調試→鋼筋綁扎→支撐桿接長→預埋件安裝→拼縫模板安裝→倉面清理→倉位驗收→混凝土澆筑→初次滑升→正常滑升→滑升結束→滑模拆除。

6.1 滑模安裝、調試

（1） 首先在地面上拼裝完成，再用門機吊到井內樓板平臺布置的馬凳上，馬凳共布置16 個（2 個備用）。安裝提升架、圍圈以及模板輔助平臺支撐桿等，并對主平臺進行初調平。

（2） 由于門機起重限重為15t，主平臺分三大塊進行安裝，安裝平臺，除“前廳”井已澆好板面外，其余各井均為貫通的施工排架，需對排架頂部做封閉處理，形成完整平臺。

（3） 安裝液壓系統，爬桿立于混凝土表面。液壓油缸到混凝土表面的脫空距離上，每隔300mm 用φ12 鋼筋連接并焊接牢固在系統錨桿上，同時對每根爬桿用Φ18 的鋼筋加焊“人”字撐。將液壓泵站控制器通電加壓，使液壓油缸抱緊爬桿。提升2~3 個行程后，確保所有爬桿都承載受力。再次調平主平臺并安裝分料平臺及各接料、受料系統等。

6.2 鋼筋綁扎

鋼筋在鋼筋加工場地內加工完成后，采用汽車運至工地現場，利用井口門機吊放至滑模分料平臺上，再從分料平臺利用預先預留好的口轉運至主平臺上，按設計圖紙要求進行安裝?；┕ぶ校炷翝仓蟊仨毬冻鲎钌厦嬉粚訖M筋。

6.3 支撐桿（爬桿） 接長

爬桿在同一水平內接頭不超過1/4，因此第一套爬桿要有4 種以上長度規格（1.5、2.0、2.5m、3.0m），錯開布置，正?；龝r，每根爬桿長3.0m ，要求平整無銹皮，當千斤頂滑升距爬桿頂端小于350mm 時，應接長爬桿，接頭對齊，不光滑處用角磨機磨平，爬桿同環筋相連焊接加固。爬桿上部加裝一塊橡膠遮擋，橡膠遮擋尺寸為30×30cm*0.5cm，避免澆筑過程中混凝土污染爬桿，影響千斤頂爬升。

6.4 預埋件施工

混凝土中的預埋件，主要包括接地扁鐵、止水銅片、埋管、門洞、梁窩木框、基礎鋼板、排水盲溝及防水板等。預留孔洞采用木盒子，木盒子面板厚度3cm，橫、豎撐木條5×10cm，邊框、橫、豎撐木條均雙面加固，門洞木框厚度與墻體結構一致。

6.5 滑模初澆、初次滑升

滑模要求對稱均勻下料，滑模混凝土要求入倉塌落度16～18cm（現場可根據實際情況進行調整），初凝時間8 小時左右為宜。

混凝土初次澆筑和模板初次滑升應嚴格按以下六個步驟進行：首次鋪設50mm 砂漿，按分層300mm 澆筑兩層，厚度達到650mm 時，開始滑升30～60mm 檢查脫模的混凝土凝固是否合格；第四層澆筑后滑升150mm；繼續澆筑第五層，滑升150～200mm；第六層澆筑后滑200mm；若無異常情況，便可進行正常澆筑和滑升?；炷翝仓駬v主要采用φ50 插入式振搗棒，局部輔以φ70 軟軸振搗器振搗。

6.6 正?；?/h3>

當施工進入正常澆筑和滑升時，根據現場條件確定合理的滑升速度和分層澆筑厚度。依據下列情況進行鑒別：滑升過程中能聽到“沙沙”的聲音；出模的混凝土無流淌和拉裂現象，手按有硬的感覺，并留有1mm 左右的指印；能用抹子抹平。

滑升過程中有專人檢查千斤頂的情況，觀察爬桿上的壓痕和受力狀態是否正常。

6.7 表面修整及養護

表面修整是關系到結構外表和保護層質量的工序，當混凝土脫模后，須立即進行此項工作。一般用抹子在混凝土表面作原漿壓平或修補，如表面平整亦可不做修整。為使已澆筑的混凝土具有適宜的硬化條件，減少裂縫，混凝土出模后12h 以內開始噴水養護。養護用花管設在滑模抹面平臺底部。

7 ?；胧┘笆┕たp處理

滑模施工要連續進行，意外停滑時應采取“停滑措施”，混凝土停止澆筑后，每隔0.5～1 小時，滑升1～2 個行程，直到混凝土與模板不再粘結（一般4 個小時左右）。由于施工造成施工縫，預先作施工縫處理，然后在復工前將混凝土表面殘渣除掉，毛面處理合格后用水沖洗干凈，先鋪設2～3cm厚水泥砂漿或澆筑一層減半的骨料混凝土，然后再下料澆筑。

8 滑模施工中出現的問題及處理

滑模施工中常出現問題有：滑模主平臺傾斜、滑模平臺平移、扭轉、模板變形、混凝土表面缺陷、爬桿彎曲等。其產生的根本原因在于千斤頂工作不同步，荷載不均勻，澆筑不對稱，糾偏過急等。因此，在施工中首先把好質量關，加強觀測檢查工作，確保良好運行狀態，發現問題及時解決。

（1） 糾偏。利用千斤頂自身糾偏，即關閉五分之一的千斤頂，然后滑升2～3 行程，再打開全部千斤頂滑升2～3 行程，反復數次逐步調整至設計要求。并針對各種不同情況，施加一定外力給予糾偏。所有糾偏工作不能操之過急，以免造成混凝土表面拉裂、死彎、滑模變形、爬桿彎曲等事故發生。

（2） 爬桿彎曲處理。爬桿彎曲時，采用加焊鋼筋或斜支撐，彎曲嚴重時切斷，接入爬桿重新與下部爬桿焊接，并加焊“人”字型斜支撐。

（3） 模板變形處理。對部分變形較小的模板采用撐桿加壓復原，變形嚴重時，將模板拆除修復。

（4） 混凝土表面缺陷處理。采用局部立模，補上比原標號高一級的膨脹細骨料混凝土并用抹子抹平。

9 結語

本技術成功應用于白鶴灘右岸出線豎井襯砌施工過程中，其襯砌施工全過程處于安全、穩定、快速、優質的可控狀態。該技術的成功應用提升了國內大型水電站大斷面深豎井襯砌施工技術水平，尤其是滑模姿態實時監控系統及雙卷揚安全高效垂直提升系統的應用促進了水電開發的安全、高速發展，實現了重大突破，提升了行業施工水平，具有廣闊的推廣應用前景。