小斷面豎井混凝土襯砌施工研究

王維 姜曉文

摘要：溧陽抽水蓄能電站廠房內基坑排水從滲漏集水井通過三段管道井，最終通過自流排水洞將水排至下庫庫區內。豎井井身為圓形斷面，襯砌30cm厚C25砼，襯砌后凈斷面直徑2.5m。由于豎井所處地質條件較差，廊道內空間狹小，凈斷面尺寸較小，為保證施工質量及安全總結出了一套適用于小斷面豎井混凝土襯砌滑模施工方案并有效得到實施且效果較好，可為類似工程提供參考意見。

關鍵詞：排水豎井;小斷面;混凝土襯砌;滑模

1 工程概況

地下廠房排水管道豎井共分3段，①豎井深度25.54m，②豎井深度36.6m，③豎井深度25.58m襯砌后凈斷面直徑2.5m。①豎井頂部廊道位于自流排水洞的終點端頭部位，其中長度2.0m擴大段與自流排水洞擋水坎銜接，②、③豎井頂部廊道分別位于8m、-27.5m排水廊道內。豎井頂部廊道底板襯砌30cm厚C25砼，并分別設橫梁安置鋼蓋板。

2 總體施工方案

排水管道豎井混凝土襯砌主要采用液壓滑模的方式進行施工。在豎井下部首先將滑模提至豎井段部位，利用井周邊的錨桿固定爬桿，底部洞口段采用定型鋼模板和木模板組合拼裝，混凝土澆筑時待底部散拼段澆筑至滑模高度后再起滑模體，待滑模提升至豎井頂部橫梁部位時，預先埋設盒子形成梁窩，最后安設預制的橫梁。豎井井身襯砌完成后，澆筑頂部廊道內底板砼及施工相應的銜接部位。

3 豎井滑模施工

3.1 井壁清理

自上而下用清水沖洗井壁浮塵，使澆筑的混凝土與噴混凝土層緊密結合。

3.2 測量放樣

在井口中心點布置一根鋼絲（下掛墜砣）作為井筒施工的中心控制線。高程控制由測量給出井口控制點，用長鋼尺測量，并同井筒下部閉合。

3.3 鋼筋制安

3.3.1 鋼筋在加工廠進行加工，鋼筋制作應符合下列要求：

鋼筋表面應潔凈，使用前應將表面油污、漆污、銹皮、鱗繡等清除干凈;彎曲的鋼筋應矯直后才允許使用，其矯直率不大于1%;鋼筋成型應預先放樣，成型后的鋼筋必須完全與放樣吻合，若不吻合，必須調整，直到符合要求為止;鋼筋的彎制應符合設計要求，對加工好的鋼筋應掛牌標示。加工成型后要編號堆放，搬運時要注意按順序擺放，以免引起混亂。

3.3.2 鋼筋運輸

鋼筋運輸采用8t載重汽車運至施工現場，人工搬運至井口部位。運輸過程中采取分類隔離、捆扎等方法，防止鋼筋變形及松脫。加工好的鋼筋采用井口自制龍門架采用5t卷揚機提升進行垂直運輸放到滑模盤上。人員上下采用罐籠。施工中由罐籠運輸鋼筋至工作面，但是禁止人員上下和材料混裝。

3.3.3 鋼筋安裝

鋼筋安裝注意控制好保護層的厚度;鋼筋主要采用綁扎的方式，鋼筋安裝時，要符合設計和規范要求。滑升施工中，混凝土澆筑后必須露出最上面一層橫筋，鋼筋綁扎間距符合要求，每層水平鋼筋基本上呈一水平面，上下層之間接頭要錯開，豎筋間距按設計布置均勻，相鄰鋼筋的接頭要錯開，同時利用提升架焊鋼管控制鋼筋保護層。

3.3.4 爬桿延長

模體就位后，按滑模設計布置千斤頂，千斤頂爬桿使用不同的長度規格錯開布置，正常滑升時，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，不平處用角磨機找平，爬桿同環筋相連接加固。爬桿位置施工中代替一根豎向鋼筋，滑模爬至頂部后對爬桿進行一次回填C30砂漿。

3.4 混凝土運輸

3.4.1 豎井混凝土運輸采用6m3混凝土罐車運輸至8#施工支洞內的8m排水廊道洞口處，再采用農用三輪車運至豎井底部，將混凝土料卸至自制的混凝土吊罐（0.5m3）內，采用豎井井口布置的5t卷揚提升至超過模體一定高度后，卸至溜槽入倉。

3.4.2 豎井混凝土運輸采用6m3混凝土罐車運輸至8#施工支洞內的8m排水廊道洞口處，再采用農用三輪車運至豎井井口部位，卸至集料斗通過溜筒入倉。

3.4.3 豎井混凝土運輸采用6m3混凝土罐車運輸至8#施工支洞內的8m排水廊道洞口處，再通過布置在-27m廊道內的皮帶機運輸至豎井井口，通過集料斗、溜筒入倉。

3.5 混凝土澆筑

滑模施工按以下順序進行：下料→平倉振搗→滑升→下料。滑模滑升要求對稱均勻下料，正常施工按分層30～40cm一層進行，采用插入式振搗器振搗，砼振搗采用Φ50軟軸插入式振搗器，振搗在平倉后立即進行，振搗時間以15～30秒為宜，嚴禁過振、欠振、漏振，以砼不再顯著下沉，氣泡和水分不再逸出，表面開始泛漿為準。振搗器的操作遵循“快插慢拔”的原則，并插入下層砼5cm左右，使上下層結合良好，振搗器插入砼的間距，不超過振搗器有效半徑的1.5倍（一般40cm），插入位置呈梅花型布置，振搗棒距離模板20cm，經常變換振搗方向，并避免直接振動爬桿及模板，模板滑升時停止振搗。滑模正常滑升根據施工現場混凝土初凝、混凝土供料、施工配合等具體情況確定合理的滑升速度，按分層澆筑間隔時間不超過允許間隔時間。

模板初次滑升要緩慢進行，并在此過程中對提升系統、液壓控制系統、盤面及模板變形情況進行全面檢查，發現問題及時處理，待一切正常后方可進行正常澆筑和滑升。

3.6 模板滑升

施工進入正常澆筑和滑升時，應盡量保持連續施工，并設專人觀察和分析混凝土表面情況，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，檢查滑模中心線及操作盤的水平度。

3.7 停滑措施及施工縫處理

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在粘結（一般4個小時左右）。由于施工造成施工縫，根據水電施工規范，預先作施工縫處理（鑿毛、加一道止水條），在復工前將混凝土表面殘渣除掉，用水沖凈，先澆一層減半的骨料混凝土或水泥砂漿，然后再澆筑原級配混凝土。

4 滑模施工中出現問題及處理

滑模施工中常出現問題有：滑模操作盤傾斜、滑模盤平移、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。

4.1 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。

4.2 爬桿彎曲

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。

4.3 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。

4.4 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細骨料混凝土并用抹子抹平。

5 結語

小斷面豎井襯砌作業空間狹小、通行不便，施工難度較大。為此通過對技術方案的研究與優化，研究出一套適用于小斷面豎井襯砌的滑模施工技術，并在溧陽電站中得以應用，尾水系統排水管道豎井襯砌外觀質量良好、表面光潔無蜂窩麻面等質量問題。此技術累積了寶貴的施工經驗，可應用于類似工程施工中。