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滑模施工技术中水利水电工程施工

日期:2015-9-9 15:09:45 来源:转载 浏览数:
 
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    1 ·滑模结构组成
    滑模是一个钢制框架结构,一般从检修门槽和工作门槽分开,由墩头、中间段和墩尾三段通过高强度螺栓连接组成,总重达数10t。每座水电站根据各自的闸墩尺寸设计滑模。滑模的主体结构是由工字钢、槽钢、角钢三种型钢焊接而成,辅助钢材有钢管、扁钢、钢丝,用来制作滑模顶部栏杆及其遮雨篷、抹面吊篮和爬梯。首先根据设计图纸,用槽钢和工字钢焊接成闸墩形状的结构(带门槽结构),尺寸略比闸墩的混凝土保护层大5cm 左右。
    滑模主体结构高度一般在2m 左右,再在滑模内侧安装约1m 高的组合钢模板,通过螺栓和钢片扣与滑模主体结构相连,每块钢模板再有螺栓连接起来。由于一般闸墩在墩头顶部带有牛腿结构,所以在滑模上升到牛腿高程时,滑模墩头的弧形部分可以整体拆除,再安装上带有牛腿形状的组合钢模板继续浇筑。在滑模上升到滑模底部距离地面2~3m高度时,在其底部挂上由角钢、钢丝焊接成高约2m 的抹面吊篮,便于工人抹面平整。
    2· 滑模技术施工控制
    2.1 安装与调试
    在预先浇筑好的且有闸墩预埋钢筋(钢筋高出地面高度在1.5m 以内)的闸墩底板上进行清基、混凝土表面凿毛,至符合施工要求。用测量仪器定出各控制点,这些点用来安装滑模对齐模板。在闸墩混凝土保护层外侧的地面上放置一些10~20cm 高的木枋垫层,用于放置滑模。用门机或塔机把滑模的墩尾、中间段和墩头分别吊装放在木枋垫层上,使他们大致对接。再用手扳葫芦把各段位置调整好,并用螺栓进行栓结,使滑模模板对齐各控制点。在离心式液压千斤顶的中间安装好空心钢管,钢管一头接触到闸墩毛面上,使千斤顶夹紧钢管。千斤顶在每次使用之前要彻底检修、清洗干净。把预埋钢筋接长,一般采用对接埋弧焊和搭接电焊,搭接焊时,单面焊焊缝长度要大于10d,双面焊要大于5d。钢筋接长长度不宜太长,否则不方便浇筑。在检查好一切细部结构后,打开电源,启动电动机增压,把整体滑模提升10~20cm 高。提升完后用测量仪器检测滑模是否有倾斜、偏移,如有不符要求,立即进行调整,使滑模模板对齐各控制点。对齐之后,在滑模底部的空隙处用组合钢模板或木模板进行安模封堵,并焊好衬筋,防止模板在浇筑时爆模。安模后,在滑模结构各控制点挂上可变长的吊线,用于随时进行变形观测。
    2.2 滑模施工技术运行操作
    在完成安装与调试后便可进行浇筑。由于滑模施工的技术需求,混凝土浇筑要连续的进行,可选用门机或塔机进行浇筑。先浇筑一层到高度位于滑模模板中部的混凝土,振捣时用11kg 的变频振动器,振捣时注意次数以免翻砂或爆模。在满足施工要求的情况下,将滑模提升20cm 左右高,拆除滑模底部下面安装的组合钢模板或木模板,检查浇筑质量,并抹面平整处理。用仪器观测闸墩是否出现倾斜或偏移,在各项参数达到技术要求后继续浇筑。每隔1h 左右即可提升,每次提升20cm 左右。钢筋长度不够时继续加长,钢管长度不够时再接长。
    滑模上升2~3m 后,在滑模底部挂上吊篮用于抹面和养护,在吊篮外面挂上安全网。夏季养护一般采用洒水养护,每隔0.5h 左右养护一次,天热时不间断地养护。
    在闸墩高度上升到设计高度的1/2 时,暂停浇筑。这时要检查各种设备的工作状态,对于损坏部件要更换或维修,并在观测闸墩的变形情况及检查浇筑质量合格后,再继续浇筑。
    在闸墩的高度上升到牛腿高度时,暂停浇筑混凝土。此时要拆除滑模墩头部位的弧形模板,换上牛腿模板。在处理好闸墩顶部预留结构的模板与埋件后,再行浇筑到闸墩设计高程。在满足拆除模板要求后,拆除牛腿模板,把整个滑模结构提升出闸墩顶部置空,并处理闸墩顶面。在滑模上升的过程中,要在闸墩的检修门槽和工作门槽的混凝土中预埋闸门轨道预埋件。轨道预埋件一般采用一块10×20 的钢板焊上两根“L”型的钢筋。在滑模上升时,要人工凿毛门槽,使其露出预埋钢板,为以后门槽施工做好准备。可以在预埋件上焊上爬梯,便于上下滑模。采用滑模施工技术可以大大减少工期,在水利水电工程中意义非常重要。
    3· 滑模的拆除
    (1)把闸墩顶部的多余钢筋割掉,把通过离心式液压千斤顶的钢管过高部分也割断,以便在较小高度的提升下把滑模从钢管之中提出来。
    (2)把滑模上的附属设备拆下来,如电器控制箱、电焊机、照明设备等,减小起吊重量。
    (3)把滑模底部吊挂的吊篮从滑模分节出用氧焊切割开来,把连接滑模的墩头、中间段和墩尾三段的螺栓全部拆除。
    (4)用门机或塔机吊住滑模的墩尾段,松开离心式液压千斤顶,使门机或塔机吊起墩尾段滑模,缓慢提升。注意,在起吊时,必须保证滑模门槽构件与闸墩之间没有连系,否则必须切断。
    (5)吊出滑模后,门机或塔机旋转起重臂至预先准备好的空场重约11.5t,墩尾段长11.024m,重13.1t。动力装置串40 个离心式液压千斤顶,单个最大起重力70kN,总起重力2800kN。
    3.1 工程概况
    某工程为一座闸坝低水头河床式水电站,灯泡贯流式机组,装机容量63MW,以发电为主。电站主体工厂由泄洪闸、中非溢流坝段、冲砂闸和厂房坝段组成。其中泄洪闸和冲砂闸分别有6 个和两个中墩的尺寸相同,为了加快施工,施工方采用了滑模施工技术。在已浇筑完毕的冲砂闸两个中墩,都采用滑模施工。中墩设计断面尺寸:27.5m×3m(最大尺寸),闸墩高26.5m,闸墩间距12m,混凝土设计标号C20,每个闸墩混凝土量约1900 方,设有检修门槽和工作门槽。工程所采用的滑模分为墩头、中间和墩尾三段,各段尺寸:墩头长10.617m,重14.5t;中间段长8.972m 重约11.5t,墩尾段长11.024m,重13.1t。动力装置串40 个离心式液压千斤顶,单个最大起重力70kN,总起重力2800kN。
    3.2 模板设计
    根据该工程特点,滑模结构拟采用面模长11m,宽3.0m 的整体模板。顺坡向用三组工字钢固定面模,面模与工字钢间用滚轮支撑,以减少摩擦。工字钢的固定每隔一定的间距用拉条锚固在建基面上,侧模采用建筑钢模板。
    (1)面模。长11m,宽3.0m,[12 槽钢作围檩,L7.5 角钢作肋板,δ5 钢板作面板,制作成4 小块用螺栓连接拼装而成,总重量20kN。为保证面模刚度,在其背后加三榀[16 桁架。吊环用32 钢筋制作,焊接于面模两端。对面模与侧模接触的上、下口倒角,以防止在升降过程中带动侧模。面模两端与侧模搭接长度各50cm。
    (2)侧模。采用建筑钢模板、钢管及U 型卡等进行立模。
    4 ·应用效果评价
    (1)采用滑模施工能够连续进行混凝土浇筑,减少了常规模板施工时各层面之间的重复工作量,大大节约了周转材料和劳动力投入,有效降低了施工成本。
    (2)提高了施工质量,滑模施工的连续性,减少了施工缝面,解决了常规模板施工易出现的错台、挂帘、混凝土表面气泡等质量问题。对出模的混凝土及时收光,保证了混凝土表面平整、光滑。
    (3)加快了施工进度,根据现场施工表明,气温在20℃以上时,混凝土浇筑速度分别可以达到0.7m/h,对施工工期起到绝对的保证,且施工质量与检验结果对比,超出组合钢模预期施工效果。

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