林金華
(福建省水利水電工程局有限公司 泉州 362000)
石柱縣萬勝壩水利樞紐工程大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩,最大壩高51.60m,壩軸線長161.33m,壩頂寬5.60m,最大壩底寬125.36m。鋼筋混凝土防滲面板厚度0.40m,配制單層雙向鋼筋。面板不設(shè)水平縫,垂直縫間距為12m和8.35m,分為壓性縫和張性縫。
面板為W8F150C25二級配鋼筋混凝土,石料最大粒徑不大于40mm,由于該工程地處寒冷地區(qū),混凝土水灰比要求小于0.45。溜槽輸送混凝土?xí)r,溜槽入口處坍落度控制在3~7cm。面板混凝土使用的粉煤灰應(yīng)不低于Ⅱ級,摻用量為15%。面板混凝土含氣量控制在4%~6%。填筑工程施工中采用擠壓邊墻對墊層料上游面固坡,擠壓邊墻應(yīng)達(dá)到如下指標(biāo):強(qiáng)度 2.0~3MPa,密度 1.95~2.25g/cm3,彈性模量 5500~6500MPa,滲透系數(shù) 10-3~10-4cm/s。
混凝土防滲面板直接關(guān)系到壩體的安危與壽命,設(shè)計(jì)要求具有一定的對沉陷的適應(yīng)性、抗擠壓能力和抗裂性能,質(zhì)量要求高。在其他條件既定的情況下,從施工角度要保證混凝土面板施工質(zhì)量,勢必需要有設(shè)計(jì)合理運(yùn)行可靠的模板以保證混凝土澆筑工作的順利進(jìn)行。比較常規(guī)的立模澆筑,滑模具有不設(shè)水平施工縫、面板混凝土澆筑質(zhì)量有保證、方便施工、加快施工進(jìn)度且施工連續(xù)性好、保障施工安全、降低工程造價、混凝土表面平整度高、外觀質(zhì)量好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。且滑模施工具有鋼筋安裝、混凝土澆筑、模板滑升等工序平行施工的特點(diǎn),其施工質(zhì)量對混凝土的早期強(qiáng)度、隊(duì)伍素質(zhì)、施工機(jī)具等方面的要求也較高。因此,要確保混凝土的施工質(zhì)量,選擇有經(jīng)驗(yàn)且素質(zhì)較高的施工隊(duì)伍、加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量監(jiān)督與管理,在滑模施工中尤為重要。
滑模設(shè)計(jì)包括模板系統(tǒng)、滑升系統(tǒng)、滑行軌道三部分。
模板系統(tǒng)包括模板、行走輪裝置和平臺(見圖1~圖3)。模板的主粱為水平方向,其跨(長)度取決于縱縫間距。滑模在工作狀態(tài)穩(wěn)定分析時,按下式確定其自重與配重:
式中G1——模板系統(tǒng)重量;
G2——配重;
圖1 滑動模板澆筑
圖2 滑動模板簡圖(1)
圖3 滑動模板簡圖(2)
a——混凝土面板斜坡與水平面夾角;
P——新澆混凝土對滑模面板產(chǎn)生的抬動力,P=P。lbsina;其中P。為內(nèi)側(cè)模板的混凝土側(cè)壓力,一般采用5000Pa;l為澆筑塊長度(等于縱縫間距);b為滑棋面板寬度。
滑模必須滿足強(qiáng)度與剛度要求,而二者控制情況并不都在工作狀態(tài),因此,應(yīng)對起吊、安裝結(jié)束(配重、施工設(shè)備及人載均已加上)、澆筑狀態(tài)及滑升過程各種情況加以驗(yàn)算。滑模設(shè)計(jì)有兩方面安全問題必須考慮:一是防止行走輪脫軌,可采取設(shè)置側(cè)輪或從輪子和軌道的選型上解決;二是防止滑摸失控下滑,其解決辦法,有的采用棘輪或液壓卡軌鉗裝置。有的則自上方設(shè)安全掛索,以卷揚(yáng)機(jī)或動滑輪收放等。為防止滑摸失控下滑,該工程采用棘輪裝置。
經(jīng)驗(yàn)算,該工程的滑模及加重塊總重量為12t就可以滿足要求。
驅(qū)動滑模滑升常采用三種方式:卷揚(yáng)機(jī)牽引;液壓千斤頂沿爬桿爬升;液壓千斤頂沿行走輪軌道爬升。該工程采用兩臺5t的卷揚(yáng)機(jī)作為牽引方式,技術(shù)比較簡單,運(yùn)行較簡便,安全可靠。所需主要機(jī)具為卷揚(yáng)機(jī)、滑輪及鋼絲繩,具有容易籌辦損耗小和經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。
軌道選型需與輪組設(shè)計(jì)相配臺。軌道鋪設(shè)于軌道粱上,已澆混凝土面板上或縱縫側(cè)內(nèi)模板上。
經(jīng)比較和計(jì)算最后采用無軌滑模,主要技術(shù)要求為:滑模自重不小于7t,并根據(jù)計(jì)算增加配重5t,以克服混凝土振搗時的浮托力;滑模必須有足夠的剛度,以保證滑模在下放和上拉時不扭曲,中間撓度不超過5mm;滑模必須提供安全可靠的操作平臺,包括上部的行人走道及后部的抹面平臺;滑模設(shè)計(jì)時還要滿足新澆混凝土的保溫、養(yǎng)護(hù)要求。因面板混凝土澆筑塊寬度均為12m,采用長度為13m的無軌滑模,可滿足12m寬面板混凝土的澆筑?;啥烁魈舫?.5m,挑出端設(shè)行走輪,為滑模下放時使用?;5撞炕宀捎脤?.2m、厚20mm的鋼板制作,用32號工字鋼加三角襯板與底模焊成整體,兩排工字鋼間用槽鋼焊接連接。
面板混凝土施工工藝流程見圖4。
圖4 面板混凝土施工工藝流程
在滑?;笆紫纫M(jìn)行測量放樣、爬梯安裝、砂漿墊層施工、趾板(周邊縫)瀝青砂墊塊安裝、止水片安裝、側(cè)模安裝、鋼筋綁扎和倉面清理及驗(yàn)收。合格后進(jìn)行滑模就位,壩頂牽引滑模的卷揚(yáng)機(jī)按一塊面板開倉澆筑布置,每塊安裝兩臺,每臺牽引力為5t。卷揚(yáng)機(jī)安放于壩面頂部距上游邊緣約1.5m的位置,繩筒的中點(diǎn)正對滑模的吊耳。卷揚(yáng)機(jī)的機(jī)座周圍應(yīng)打入φ22錨桿,深1.0~1.5m,然后再吊裝碼放混凝土預(yù)制壓重塊,壓重塊重10t。牽引鋼絲繩由承重托滾托起,不能在石料上摩擦,防止鋼絲繩受損。
13m長滑模用25t輪胎吊車起吊,先將卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩與無軌滑模用卡扣連接牢固,放下側(cè)模外的兩端行走輪,行走輪在側(cè)模外護(hù)面混凝土上行走。當(dāng)就位及準(zhǔn)備工作一切就緒后,由專人統(tǒng)一指揮,用對講機(jī)指揮下放,兩端派人監(jiān)視與指揮員取得聯(lián)系。下行時兩臺卷揚(yáng)機(jī)的速度要相同,慢速下放,及時調(diào)整,直至放到所需位置為止,放到靠近最低位置時拆掉抹面平臺,然后將滑模放到最低位。最后用千斤頂將滑模頂起,拆掉行走輪,將滑模輕輕落在側(cè)模上?;i_始滑升約2m以后再裝上抹面平臺。當(dāng)滑?;撩姘屙敳繒r,由千斤頂頂起,安裝行走輪,由卷揚(yáng)機(jī)牽引至壩頂。
兩岸面板三角塊,由于斜邊較長,無軌滑模的長度已不可能跨越斜邊放置于側(cè)模上。則可在所澆塊內(nèi),用槽鋼焊一條輔助托架,托架頂部與面板混凝土頂面一致。利用壩頂卷揚(yáng)機(jī)及兩側(cè)5t手拉葫蘆將滑模放置到三角塊的最低部,一端將滑模置于側(cè)模頂上,另一端置于托架槽鋼上。斜放時,從最低部位起澆,緩緩滑升最低端,另一端不滑動,并用側(cè)向葫蘆牽動滑模向另一側(cè)漸漸位移,直到澆完三角塊,滑??缭趦蓚?cè)側(cè)模上,呈水平位置后再同時向上滑升。
滑模就位后方可進(jìn)行料斗、溜槽的安裝,然后進(jìn)行混凝土入倉及平倉振搗工作。
滑?;蓪H私y(tǒng)一指揮,指揮人員必須在滑模附近,根據(jù)倉面振搗情況,用對講機(jī)或旗子、口哨與卷揚(yáng)機(jī)平臺的指揮人員取得聯(lián)系,統(tǒng)一指揮語言,指揮其滑升,每次的滑升距離不得超過30cm,每小時的滑升垂直高度不得超過2m。因混凝土供料或其他原因造成待料時,滑模應(yīng)在30min左右拉動一次,防止滑模的滑板與混凝土表面產(chǎn)生粘結(jié),增大卷揚(yáng)機(jī)的啟動功率。為了滑模運(yùn)行安全,還需在兩側(cè)加掛10t手動葫蘆,以增加安全保障,即使在上部卷揚(yáng)機(jī)出現(xiàn)意外如停電時,10t葫蘆還可起到保護(hù)作用和將滑模滑升至與混凝土面脫離。兩岸三角塊面板輔以托架作導(dǎo)軌,用手動葫蘆牽引滑模。
滑?;?,人工站在滑模尾部的抹面平臺上對已澆面板表面進(jìn)行抹面處理。先用長0.5m的木尺初抹,表面平整后,用鐵抹子抹面,使面板混凝土達(dá)到平整美觀。
滑?;林付ㄎ恢脮r,將滑?;蘸?,利用起重設(shè)備進(jìn)行模體拆除,滑模裝置拆除應(yīng)注意以下事項(xiàng):必須在當(dāng)班負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮下進(jìn)行,并預(yù)先編制安全措施;操作人員必須配帶安全帶及安全帽;拆卸的滑模部件要嚴(yán)格檢查,捆綁牢固后下放。
滑模技術(shù)在石柱縣萬勝壩水利樞紐工程堆石面板壩混凝土面板中的成功運(yùn)用,既保證了施工質(zhì)量,又確保了施工進(jìn)度,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著施工技術(shù)的發(fā)展和施工工期要求越來越短,滑模施工以周轉(zhuǎn)材料少、施工速度快、一次成型、外觀質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),在水利水電建筑工程施工中必將得到大量的使用。正確地設(shè)計(jì)制造及加強(qiáng)施工過程控制,采取切實(shí)有效措施避免和解決滑模施工中出現(xiàn)的問題,確保滑模的施工質(zhì)量,將會對滑模施工技術(shù)的發(fā)展起到有力的推動作用?!?/p>