何文虎
摘 要:豎井是水電行業(yè)常見的建筑物,一般設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土進(jìn)行襯砌。目前,國(guó)內(nèi)豎井混凝土襯砌多采用滑模施工,其特點(diǎn)為對(duì)施工組織要求較高、模板滑升阻力大、混凝土容易擠壓破壞,成型混凝土質(zhì)量不易達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此,文章將結(jié)合厄瓜多爾CCS電站兩條約500m的深豎井滑框翻?;炷烈r砌施工經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)闡述滑框翻模的構(gòu)造、施工原理及施工方法,針對(duì)存在的問題提供相應(yīng)的解決方案。
關(guān)鍵詞:滑框翻模 混凝土襯砌 CCS水電站
1.工程概況
厄瓜多爾科卡科多-辛克雷水電站(簡(jiǎn)稱:CCS水電站)為引水式電站,電站位于Salado鎮(zhèn),距首都基多約130km,電站裝機(jī)容量1500MW。CCS電站包括首部樞紐、輸水隧洞、調(diào)節(jié)水庫、壓力管道和地下廠房五大部分。其中兩條壓力豎井分別與引水上平洞、下平洞相接,井深度均為544m,開挖直徑為Ф7.2m,襯砌后直徑為Ф5.8m。
2.滑框翻模工作原理
滑框翻模由一套液壓控制系統(tǒng)控制12個(gè)液壓爬升千斤頂進(jìn)行垂直爬升,工作的原理是通過液壓千斤頂單方向的爬越固定爬桿,最終提現(xiàn)得到位移的效果,千斤頂有兩個(gè)部分可以爬越:一個(gè)部分是上卡體及活塞,另一個(gè)部分是下卡體、缸體及端蓋,工作的時(shí)候兩部分是交替進(jìn)行的。
工程建設(shè)的步驟是:準(zhǔn)備工作→安裝滑框翻模綁扎鋼筋→安裝埋件→澆筑檢驗(yàn)的地方→將滑框翻模進(jìn)行滑升→拆掉下口的模板→安裝好上口模板→滑升的工作循環(huán)進(jìn)行→將滑框翻模拆掉。
3.施工方法
3.1安裝滑框翻模
安裝滑框翻模的順序以豎井的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),一般是:材料運(yùn)到建設(shè)點(diǎn)→對(duì)放置的地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量→安裝模板→安裝分揀材料的平臺(tái)→安裝平臺(tái)架和回轉(zhuǎn)材料的料斗→建立主溜槽→裝好分流槽→測(cè)試液壓系統(tǒng)→裝好抹面臺(tái)→澆筑檢驗(yàn)倉(cāng)→滑升的進(jìn)行。進(jìn)行CCS工程建設(shè)的滑框翻模模板安裝時(shí),每拼裝6層3015模板后拼裝一層20cm高附有灌漿孔的模板,以此類推進(jìn)行模板安裝。
3.2鋼筋安裝和埋件安裝
由于豎井空間較小,材料運(yùn)輸通過提升系統(tǒng)豎向垂直吊運(yùn),因此吊運(yùn)的材料長(zhǎng)度大受限制。鋼筋長(zhǎng)度控制在4.5m內(nèi),使用套筒連接,每圈環(huán)向鋼筋設(shè)置一個(gè)搭接接頭以確保鋼筋安裝精度。為便于現(xiàn)場(chǎng)鋼筋安裝,鋼筋加工時(shí)盡量統(tǒng)一鋼筋加工技術(shù)要求,兩頭均需車絲的鋼筋,盡量將兩頭的絲牙加工成同向絲牙,避免鋼筋安裝時(shí)在井內(nèi)進(jìn)行鋼筋調(diào)頭以提高安裝效率減少難度;安裝鋼筋的時(shí)候需要符合澆筑的標(biāo)準(zhǔn),外層的鋼筋要在分料平臺(tái)的12m在外,內(nèi)層的鋼筋需隨滑升適時(shí)跟進(jìn)安裝,但為了施工安全,鋼筋安裝時(shí)必須安設(shè)架立筋。
埋件在施工前需做提示表,適時(shí)安裝并及時(shí)找出,同時(shí)做好保護(hù)措施。引水壓力豎井埋件主要為后期高壓灌漿管。
3.3混凝土澆筑
(1)入倉(cāng):由攪拌車在上井口受料斗下料,通過溜管和滑框翻模上回轉(zhuǎn)溜槽輸送入倉(cāng)。
(2)平倉(cāng)以及下料:進(jìn)行澆筑的時(shí)候,需要預(yù)先將水泥砂漿鋪到混凝土上,大概2、3cm厚即可,再開始下料及上升,分倉(cāng)的時(shí)候要有一定的順序以及方向,通??刂?0cm的厚度進(jìn)行分層,上方未覆蓋混凝土,下方的混凝土必須保持濕潤(rùn)。
(3)振搗:采用軟軸振搗器,平倉(cāng)后立即進(jìn)行。每倉(cāng)混凝土澆筑時(shí)可垂直插入4~6臺(tái)的振搗器。振搗的標(biāo)準(zhǔn)以混凝土沒有氣泡出現(xiàn),沒有下沉現(xiàn)象為標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)出現(xiàn)泛漿的現(xiàn)象,降低過度及缺少振搗。
(4)控制滑升的速度:通常設(shè)計(jì)高于2.4m的模板,一般8到10h是混凝土第一次凝固的時(shí)間,大約有30c厚的澆筑層,以澆筑強(qiáng)度以及面積為基礎(chǔ),通??刂?0到40cm/h的速度進(jìn)行滑升,若是混凝土的質(zhì)量可以保證,那么就控制速度為20cm/h。
(5)抹面及拆模:拆除滑框翻模的模板之后,混凝土的外層比較的粗糙,并且處于模板的縫,在進(jìn)行抹面的修正,從而保證工程建設(shè)的質(zhì)量。
模板拆除后,如發(fā)現(xiàn)混凝土已初凝不需任何處理,需待后期對(duì)不平整、不光滑部位進(jìn)行打磨處理即可,此時(shí)禁止采取補(bǔ)漿修復(fù)。抹面、拆模利用滑框翻模下部反吊的抹面平臺(tái)由人工完成。
3.4控制測(cè)量
第一步控制點(diǎn)建立在豎井的中心,對(duì)豎井的中心控制可以通過垂球的懸吊進(jìn)行,每3m的間隔建立一組吊點(diǎn),混凝土的上方約10-15cm是錨桿可以漏出的位置,通過垂球的位置就可以確定三個(gè)吊點(diǎn)的具體方位,放置三個(gè)垂球矯正吊點(diǎn)的方位?;蚍!;蚍T诎惭b完成后,在適當(dāng)位置標(biāo)注水平標(biāo)識(shí),在澆筑過程中,用水平管檢測(cè)是否水平來判斷滑模是否發(fā)生偏斜。
3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)
使用自制花管噴水完成養(yǎng)護(hù)處理,具體操作為:取用標(biāo)準(zhǔn)為Φ30mm的塑料管,并對(duì)其進(jìn)行鉆孔,然后將混凝土與此孔連接,開通水源就可以完成養(yǎng)護(hù)工作。水管不間斷供水。若特殊原因造成噴水中斷,立即起用刷養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù),直到供水恢復(fù)。
4.糾偏的方法和?;僮?/p>
4.1對(duì)滑框翻模使用的糾偏方法
通常情況下導(dǎo)致滑框翻模出現(xiàn)偏移的因素有兩個(gè):使用千斤頂時(shí)沒有做到同步操作進(jìn)而扭轉(zhuǎn)了模板;模板內(nèi)部承受的側(cè)壓力不均衡。要根據(jù)這兩種因素選擇糾偏的方法,分步驟進(jìn)行糾偏。一旦糾偏力度過大,就會(huì)加大滑框滑升阻力,容易導(dǎo)致千斤頂超負(fù)荷損壞液壓系統(tǒng)、或強(qiáng)制滑升造成滑桿彎曲變形,影響后續(xù)澆筑成型的體型尺寸。檢測(cè)滑框翻模是否發(fā)生偏移的標(biāo)準(zhǔn)是模板的垂直度與水平度。
(1)首次固定滑升模板。第一次滑升前,既要對(duì)重垂線進(jìn)行平調(diào)、對(duì)中、固定,還要加固模板的上下部分。
(2)爬桿加固。起滑段爬桿需與豎筋焊接、與內(nèi)層環(huán)筋綁扎加固。正?;涡钃?jù)滑框翻模偏移情況焊接Φ12~16的反向拉筋套住爬桿限制偏移。
(3)不同步千斤頂?shù)南尬?。千斤頂不同步?huì)使模板傾斜,方法:安裝千斤頂前先進(jìn)行調(diào)試,統(tǒng)一進(jìn)行施工;在千斤頂?shù)纳戏矫扛?5cm安裝一個(gè)限位器,也要統(tǒng)一施工,讓模板沿水平方向升高。
(4)使用千斤頂完成糾偏。建筑過程中,模板一旦發(fā)生偏移,不論偏移程度是多少,都要以千斤頂進(jìn)行糾偏,先將偏高部位的千斤頂關(guān)閉,然后在低部位滑升,完成糾偏。
4.2 停滑操作
?;僮魍ǔ7譃樘厥馇闆r與正常情況。特殊情況是指施工過程中由于事故以及意外原因造成的?;UG闆r是指滑框翻模達(dá)到預(yù)期高度時(shí)出現(xiàn)的?;?。
滑框翻模施工要求連續(xù)進(jìn)行,如必須?;璨扇∫韵绿幚泶胧耗0逄幚恚瑳Q定?;?,讓滑框滑升滑離所有模板,拆除所有模板,然后除去附著在模板上的混凝土,最后刷涂脫模劑。刷涂時(shí),要保護(hù)完成澆注的混凝土不被脫模劑污染;豎井直段滑框翻模?;恢玫慕涌p按施工縫進(jìn)行處理。?;瑫r(shí),應(yīng)人工扒平混凝土,盡量保持混凝土頂面平順,混凝土凝固后,及時(shí)進(jìn)行鑿毛。施工縫處,在澆筑前,應(yīng)涂刷西卡SIKADUR 32 (A、B組)粘合劑,或者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況在巖石和鋼筋籠之間安裝一條PVC止水或銅止水,如果空間不足,止水安放在兩層鋼筋籠之間。
5.結(jié)束語
滑框翻模在CCS電站豎井混凝土襯砌施工中的成功應(yīng)用,保證了施工的連續(xù)性,澆筑速度達(dá)到8m/d,施工效率提高、縮短了施工工期,提高了混凝土內(nèi)外施工質(zhì)量,彰顯了強(qiáng)大的優(yōu)越性。
與傳統(tǒng)滑模相比其最大的優(yōu)越性在于:它可根據(jù)混凝土的來料情況靈活控制現(xiàn)場(chǎng)模板翻升速度,大大降低了施工組織的難度;滑框翻模是利用滑框上的滑桿與模板的相對(duì)滑動(dòng),待滑桿與模板相對(duì)滑離后拆除模板向上翻裝,滑桿與模板是線性接觸,其滑升阻力很小,系統(tǒng)不易偏斜,設(shè)備負(fù)荷小,故障率低,凝固前的混凝土表面及內(nèi)部不會(huì)受擾動(dòng),本質(zhì)上保證了混凝土內(nèi)外質(zhì)量;滑框翻模模板高度可以組裝2~4m高,而傳統(tǒng)滑模受滑升阻力計(jì)算限制,模板高度只能設(shè)計(jì)成1.0~1.2m高。如果使用初凝時(shí)間一致的混凝土,滑框翻模的澆筑速度是傳統(tǒng)滑模的2~4倍。
參考文獻(xiàn):
[1]謝輝平.水電機(jī)組一次調(diào)頻性能分析及試驗(yàn)研究[D].西安:西安理工大學(xué),2008.
[2]劉斌.水電站短斜井混凝土襯砌滑模設(shè)計(jì)與施工控制[J].中國(guó)水能及電氣化,2016(12):18-20+28.
[3]鄒立博.沖沙閘滲透穩(wěn)定計(jì)算及消力池防沖設(shè)計(jì)[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2016(09):133-135.
[4]范超.灌區(qū)防滲襯砌凍脹破壞成因與防治對(duì)策研究[J].水利建設(shè)與管理,2016(02):72-74.