淺談?wù){(diào)壓井襯砌中滑模施工技術(shù)

羅 娣

中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司

淺談?wù){(diào)壓井襯砌中滑模施工技術(shù)

羅 娣

中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司

本項目液壓滑模施工是根據(jù)設(shè)計結(jié)構(gòu)要求，為項目施工而專門定制的液壓模板系統(tǒng)。通過液壓系統(tǒng)對整體模板進(jìn)行移動，完成井壁模板的快速安裝及混凝土的澆筑。通過本技術(shù)能有效提高施工效率、縮短工期、節(jié)約勞動力、增加工程效益目的。本文結(jié)合工程實踐簡要闡述調(diào)壓井襯砌滑模施工的方法，并對施工中遇到的問題進(jìn)行總結(jié)。

調(diào)壓井；襯砌；滑模施工；技術(shù)

1.工程概況

本項目調(diào)壓豎井布置于引水隧洞末端，底部高程2262.3m～2270.8m與引水隧洞縱向連接，頂部高程2367.5m～2372.8m與引調(diào)通氣洞連通。

豎井全井均為鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)，襯砌混凝土施工由井座、井身、穹頂三部分構(gòu)成，調(diào)壓豎井井身段設(shè)計斷面為圓形，襯砌混凝土施工采用液壓滑模一次襯砌成型，滑模襯砌施工高度86.5m。其中高程2281m～2332m設(shè)計開挖直徑14.6m，襯砌后直徑12.8m，襯砌混凝土厚80cm，高程EL2332m～EL2367.5m設(shè)計開挖直徑13.6m，襯砌后直徑12.8m，襯砌混凝土厚40cm。

調(diào)壓井身襯砌C25混凝土2500m3，鋼筋制作安裝192t，651型橡膠止水安裝296m等。

2.施工布置

2.1 風(fēng)水電通訊布置

2.1.1 施工用風(fēng)。調(diào)壓豎井襯砌混凝土澆筑施工階段，可能會出現(xiàn)局部遺留的個別突出巖塊需用風(fēng)鎬剝離處理以及手風(fēng)鉆臨時進(jìn)行插筋鉆孔等用風(fēng)項目，用風(fēng)量極小，因此在上部引調(diào)通氣洞內(nèi)布置1臺3.5m3移動式空壓機(jī)，在井內(nèi)需要用風(fēng)時，臨時將橡膠風(fēng)管沿井壁放入井內(nèi)，即可滿足施工用風(fēng)需求。

2.1.2 施工用水。在豎井上部的引調(diào)通氣洞洞口布置儲水量約6m3的臨時儲水池1個，儲水池利用3mm厚鋼板焊接制成，在臨近引調(diào)通氣洞洞口的下?lián)頊蟽?nèi)布置1臺5.5KW潛水泵抽水用于澆筑時的巖面、倉面沖洗及成品混凝土養(yǎng)護(hù)用水，供水系統(tǒng)每小時供水能力約10m3，滿足混凝土施工用水需求。

2.1.3 施工用電。為保證豎井內(nèi)混凝土施工用電安全，沿井壁鋪設(shè)三相四線絕緣電纜，在滑模平臺上布置滿足安全用電需求的配電柜，井內(nèi)所有用電設(shè)備均集中在配電柜中接駁取電。同時，為避免停電對襯砌混凝土施工造成影響，在引調(diào)通氣洞洞口布置250KW柴油發(fā)電機(jī)1臺，配置雙向控制開關(guān)柜，若發(fā)生停電，立即啟用備用電源，以保證井內(nèi)混凝土施工的連續(xù)性。

2.1.4 施工通訊。豎井井內(nèi)施工垂直落差較大，施工作業(yè)面相對狹小，施工過程中需頻繁進(jìn)行材料吊運作業(yè)，需布置完善的施工通訊系統(tǒng)以保障作業(yè)安全。施工通訊系統(tǒng)以大功率對講機(jī)為主，豎井上部、底部及井內(nèi)分別配置不少于2臺的大功率對講機(jī)，井外設(shè)專人值守，負(fù)責(zé)通訊聯(lián)絡(luò)，對講機(jī)型號采用健伍TK-3207，經(jīng)現(xiàn)場測試可滿足通訊要求。

2.2 施工通道布置

(1)材料吊運通道。調(diào)壓豎井襯砌混凝土設(shè)計鋼筋制安工程量192t，大量的鋼筋以及其他施工輔助材料、小型工機(jī)具等均需要通過提升系統(tǒng)吊運入倉，滑模混凝土澆筑具有很強的連續(xù)性，且根據(jù)滑模運行安全要求，滑模平臺上也不允許儲備堆放大量的材料，因此混凝土施工井內(nèi)材料吊運既要充分考慮人員的安全，又要滿足倉內(nèi)材料的使用需求。根據(jù)上述施工特點，布置兩套垂直提升系統(tǒng)，主提升系統(tǒng)布置在豎井上部引調(diào)通氣洞內(nèi)，由1臺10t卷揚機(jī)、提升鋼結(jié)構(gòu)桁架、井口吊運操作平臺組成。在豎井底部引水隧洞內(nèi)另外布置一套輔助提升系統(tǒng)，安裝3t卷揚機(jī)1臺。

(2)人員出入井通道。井內(nèi)施工人員出入通道以爬梯為主，在豎井前期的開挖施工時，從井內(nèi)上部井口至井底已貼井壁布置有旋轉(zhuǎn)爬梯，混凝土施工前對爬梯進(jìn)行檢查、修復(fù)、加固即可繼續(xù)使用；自制加工小型吊籠，在風(fēng)、水、混凝土管路故障檢修以及突發(fā)情況下，人員也可乘坐自制吊籠，通過垂直提升設(shè)施出入井。

2.3 混凝土入倉方案

調(diào)壓豎井井身段襯砌混凝土由拌合站內(nèi)布置的HZS90拌合系統(tǒng)供料，3～4臺9m3混凝土攪拌運輸車運料。在豎井底部引水隧洞內(nèi)布置1臺HBT-60混凝土地泵，至下而上，搭設(shè)泵管固定腳手架，順腳手架垂直鋪設(shè)泵管泵送混凝土至滑模受料平臺的料斗中，根據(jù)廠家提供的資料，HBT-60型混凝土地泵混凝土垂直輸送最大排量為44m3/h，最大垂直輸送高度250m，可以滿足豎井滑模襯砌混凝土的澆筑要求。

為防止?jié)仓^程中出現(xiàn)泵機(jī)損壞或供料高度過高后頻繁堵管影響連續(xù)澆筑施工的情況，計劃在豎井上部井口處布置1套BOX真空溜管，BOX溜管沿井壁鋪設(shè)，利用井內(nèi)已施工的支護(hù)錨桿固定牢固，若底部的地泵供料系統(tǒng)發(fā)生故障短期無法修復(fù)時，混凝土由攪拌車直接運輸至上部井口，經(jīng)BOX溜管溜放至滑模受料斗中。

3 混凝土施工程序

調(diào)壓豎井井身襯砌混凝土采用液壓滑模一次滑升澆筑到位，采用滑模進(jìn)行襯砌混凝土澆筑時，整個施工具有很強的連續(xù)性，滑模正?；凉仓A段倉內(nèi)混凝土各道工序的施工順序為：混凝土下料入倉—平倉振搗—滑模滑升—鋼筋綁扎—混凝土下料入倉循環(huán)進(jìn)行。

4 滑模施工工藝及方法

4.1 滑模結(jié)構(gòu)

滑動模板施工裝置由滑升模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)等組成詳見下圖。

本調(diào)壓豎井井身段滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計為爬桿埋入頂升式滑模。

4.1.1 滑升模板系統(tǒng)

滑升模板系統(tǒng)包括模板、圍圈、主桁架，其作用是根據(jù)已知尺寸和結(jié)構(gòu)特點組成成型結(jié)構(gòu)，用于砼成型。

①模板：調(diào)壓豎井井身襯砌混凝土模板面板采用厚4.0mm鋼板，背面采用[8槽鋼及8mm厚鋼管焊接形成肋板，單塊模板高1.2m，圓弧弧長1.7m，共計24塊組合拼裝形成外圓直徑12.8m的圓形大模板。

②圍圈：圍圈承受的主要荷載為模板的重量、模板滑動時的摩阻力以及混凝土的側(cè)壓力。

調(diào)壓豎井滑模圍圈選用[8槽鋼直接與面板焊接，圍圈之間通過螺栓連接。

③主桁架：主桁架是滑模裝置的主要承力構(gòu)件，滑模施工中的各種水平和豎向荷載均通過模板、圍圈傳遞到主桁架上，再通過主桁架上的液壓千斤頂傳到鋼支撐桿上，最后傳遞到已凝固的砼結(jié)構(gòu)體上。主桁架是由立柱、橫梁、鋼托等組成。調(diào)壓豎井滑模中心圓盤和24片主桁架通過螺栓連接形成整體結(jié)構(gòu)，主桁架和圓盤主要采用雙16#槽鋼，立柱主要采用雙14#槽鋼。

4.1.2 操作平臺系統(tǒng)

主平臺：主平臺由槽鋼16做肋，與2.5mm花紋鋼板焊接而成，直接鋪設(shè)于主桁架上，通過焊接與主桁架固定。

抹面修復(fù)平臺：主桁架下部設(shè)整體吊架，吊架上鋪設(shè)下平臺，便于施工人員進(jìn)行墻壁的修飾或修整。

4.1.3 液壓提升系統(tǒng)

主要由液壓泵站、高壓油管、分油器、千斤頂、截止閥等組成。各施工單元液壓千斤頂選用YCQ-8(雙回路)型；高壓油路系統(tǒng)的油管選用主路油管(φ16)、支路油管(φ8)；液壓控制柜；支撐桿選用φ48×4的鋼管。

4.2 滑模組裝和滑升

4.2.1 滑模組裝

滑模組裝之前，首先進(jìn)行中心線及相關(guān)控制點的測量放線工作，然后進(jìn)行初始倉位的鋼筋綁扎，鋼筋綁扎完成，在已澆筑的調(diào)壓井底座混凝土面搭設(shè)組裝滑模的腳手架，然后按照下列順序進(jìn)行組裝：安裝模板圍圈→安裝主桁架→綁扎主桁架以下水平鋼筋→安裝模板→安裝中部操作平臺→鋪設(shè)平臺板→安裝液壓系統(tǒng)(包括千斤頂和液壓操作機(jī)構(gòu)及管路)→安裝支撐桿(起始倉支撐桿由6根1.5m、6根2m、6根2.5m、6根3m組成，支撐桿埋入深度一致，保證錯開接頭。)→安裝混凝土輸送管道。滑模組裝完成以后進(jìn)行空滑試運行，運行可靠后進(jìn)行混凝土澆筑。

4.2.2 滑?；?/p>

滑升程序分為初滑升、正常滑升、末滑升三個階段。

①初滑升：初滑升時首先連續(xù)建筑2～3個坯層(高度約80～120cm)，當(dāng)混凝土達(dá)到初凝至終凝之間(即底層混凝土強度達(dá)到03～0.35MPa時)即可進(jìn)行試滑升。試滑升時，將模板提升5cm左右，如混凝土出模后不塌落，又不被模板帶起(指壓有痕，但不黏手)則可進(jìn)行初滑升。

②正?；好繚仓粋€坯層(分層厚度40cm)混凝土，提升模板一個坯層高度，循環(huán)連續(xù)操作。提升采用間歇提升制，提升速度＞10cm/h。

正常情況下，提升時間應(yīng)控制在1h之內(nèi)。如氣溫過高或單圈澆筑時間過長，應(yīng)每隔0.5h左右開動一次液壓控制臺，提升1～2個行程。

③末滑升及?；幚恚夯另敳繒r，最后一層混凝土應(yīng)一次澆筑完畢，混凝土必須保持在同一水平面。澆筑完成4h后，每隔0.5h提升模板一次，直到混凝土與模板不再粘結(jié)為止。

4.2.3 滑?？刂?/p>

滑模中心線控制：為保證結(jié)構(gòu)中心不發(fā)生偏移，利用井口棧道固定4根垂線進(jìn)行中心測量控制，同時也保證其他部位的測量要求。

滑模水平控制：一是利用千斤頂?shù)耐狡鬟M(jìn)行水平控制；二是利用水準(zhǔn)儀測量，進(jìn)行水平檢查。

4.3 滑模異常情況處理

4.3.1 ?；幚?/p>

滑模施工要連續(xù)進(jìn)行，遇停電等特殊原因需暫時停滑時，應(yīng)采取“?；胧保炷镣Ｖ?jié)仓?，每?.5～1h，滑升1～2個行程，直到混凝土與模板不再粘結(jié)(一般4個小時左右)。由于施工造成施工縫，根據(jù)水電施工規(guī)范，預(yù)先作施工縫處理，然后在復(fù)工前將混凝土表面殘渣除掉，用水沖凈，先澆筑一層減半的骨料混凝土或水泥砂漿，然后再澆筑原配混凝土。

4.3.2 “卡模”處理

為應(yīng)對滑升過程中可能出現(xiàn)的卡模故障，滑?；龝r，混凝土高度保持在模板高度的三分之二處。一旦停滑時間過長，立即將模板內(nèi)為初凝的混凝土清除干凈，減少混凝土與模板接觸面，同時抓緊時間排除故障。

4.3.3 糾偏處理

如滑升過程中滑模出現(xiàn)傾斜，可采用以下三種方法糾偏：

①操作平臺傾斜法：抬高爬升較慢一側(cè)千斤頂，一次抬高量不大于兩個行程(約40mm)。

②調(diào)整荷載糾偏法：在千斤頂爬升較快的一側(cè)加荷，壓低其爬升速度，使平臺逐漸恢復(fù)水平。

③支撐桿導(dǎo)向糾偏法：當(dāng)采用以上兩種方法仍不能達(dá)到目的時，可采用此法糾偏。其方法主要是在千斤頂?shù)鬃c主桁架橫梁相接觸部分偏移一側(cè)加楔形鋼墊，人為造成千斤頂傾斜；或者切斷原支撐桿并插入帶鋼靴的支撐桿，使鋼靴反向偏位，造成反向傾斜。

4.4 滑模拆除

滑?；霖Q井上部井口，井身段襯砌混凝土全部澆筑完成，混凝土待凝至設(shè)計強度，滑模依靠爬桿繼續(xù)滑升，直至全部結(jié)構(gòu)超過襯砌混凝土收倉面高程。以井口襯砌混凝土收倉倉面為支撐點，布置鋼結(jié)構(gòu)桁架形成滑模下方臨時封閉的拆除作業(yè)平臺，利用提升系統(tǒng)設(shè)備按規(guī)劃對滑模鋼結(jié)構(gòu)依次分散拆除。

滑模裝置拆除前應(yīng)檢查各支撐點埋設(shè)件牢固情況，以及作業(yè)人員上下走道是否安全可靠。在拆除施工前需制定嚴(yán)格的拆除方案，經(jīng)論證后方可拆除施工。

5.結(jié)語

本項目調(diào)壓豎井混凝土襯砌采用滑模一次性施工技術(shù)較為成功，中間過程十分順利。采用滑模技術(shù)為本項目提高施工了工作效率、縮短了工期、施工質(zhì)量和安全均得到了保證。施工技術(shù)方法可為同類工程參考。

[1]《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001

[2]《滑動模板工程技術(shù)規(guī)范》(GB50113-2005)

[3]《水工建筑物滑動模板施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T5400-2007)

[4]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2002

[5]《本工程調(diào)壓井井身鋼筋圖》

[6]《本工程引水調(diào)壓室及通氣洞結(jié)構(gòu)布置圖》

[7]《本工程調(diào)壓井井座鋼筋圖》

羅娣(1983-)，女，工程師，注冊造價師，工學(xué)碩士，就職于葛洲壩二公司。