二級建造師:水電站閘墩滑模施工技術(shù)

　　1、概述

　　滑模施工是水利水電工程中一項(xiàng)高效、低廉的混凝土施工，具有施工速度快、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。在水利水電工程中采用滑模技術(shù)施工可以成倍地提高混凝土澆筑，對于工期緊張、緊急渡汛要求的工程具有重要的功用。

　　與鐵路、橋梁等工程所用的滑模技術(shù)相比，水利水電工程滑模施工具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、澆筑量大等特點(diǎn)。在水利水電工程施工過程中，滑模結(jié)構(gòu)還包括有門槽、弧度變化大，施工要求高。

　　二、結(jié)構(gòu)組成

　　滑模是一個(gè)鋼制框架結(jié)構(gòu)，一般從檢修門槽和工作門槽分開，由墩頭、中間段和墩尾三段通過高強(qiáng)度螺栓連接組成，總重達(dá)數(shù)十噸。每座水電站根據(jù)各自的閘墩尺寸設(shè)計(jì)滑模。滑模的主體結(jié)構(gòu)是由工字鋼、槽鋼、角鋼三種型鋼焊接而成，輔助鋼材有鋼管、扁鋼、鋼絲，用來制作滑模頂部欄桿及其遮雨蓬、抹面吊籃和爬梯。

　　首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，用槽鋼和工字鋼焊接成閘墩形狀的結(jié)構(gòu)（帶門槽結(jié)構(gòu)），尺寸略比閘墩的混凝土保護(hù)層大5cm左右?；Ｖ黧w結(jié)構(gòu)高度一般在2m左右，再在滑模內(nèi)側(cè)安裝約1m高的組合鋼模板，通過螺栓和鋼片扣與滑模主體結(jié)構(gòu)相連，每快鋼模板再有螺栓連接起來。由于一般閘墩在墩頭頂部帶有牛腿結(jié)構(gòu)，所以在滑模上升到牛腿高程時(shí)，滑模墩頭的弧形部分可以整體拆除，再安裝上帶有牛腿形狀的組合鋼模板繼續(xù)澆筑。

　　在滑模上升到滑模底部距離地面2~3m高度時(shí)，在其底部掛上由角鋼、鋼絲焊接成高約2m的抹面吊籃，便于工人抹面平整。

　　滑模的動(dòng)力裝置一般采用離心式液壓千斤頂。千斤頂安裝在滑模頂部的鋼結(jié)構(gòu)梁上，位置在閘墩的鋼筋范圍之內(nèi)，千斤頂中心有一根空心鋼管用于插在混凝土中。各個(gè)工程采用的滑模尺寸不一樣，所以千斤頂數(shù)目也不相同，但一般采用偶數(shù)個(gè)千斤頂?？紤]到滑模與混凝土之間的摩擦力，千斤頂總的頂升力要大于5倍滑模自重。

　　離心式液壓千斤頂中間穿過一根空心鋼管，鋼管帶有內(nèi)螺紋，兩根鋼管由一個(gè)兩頭帶有外螺紋的等大空心鋼管接頭連接起來?；５呐郎褪强壳Ы镯攰A緊空心鋼管而提升上去的，每次提升約10cm，以便觀察閘墩混凝土保護(hù)層是否脫落，如果達(dá)到工程要求就連續(xù)提升，使滑模上升20~30cm.

　　離心式液壓千斤頂工作原理：啟動(dòng)電源，由電動(dòng)機(jī)增壓使所以千斤頂上活塞同時(shí)丈移一段距離，抓緊鋼管；再通過向下活塞加壓。

　　滑模上各控制點(diǎn)，如滑模的墩頭、中間段、墩尾外側(cè)都設(shè)有吊線，用于檢查滑模是否傾斜，如發(fā)生傾斜要及時(shí)調(diào)整。

　　在滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注意分塊位置、千斤頂安裝位置?；Ｉ显O(shè)有樓梯上下。
　  三、施工控制

　　1.安裝與調(diào)試

　　在預(yù)先澆筑好的、且有閘墩預(yù)埋鋼筋（鋼筋高出地面高度在1.5m以內(nèi)）的閘墩底版

　　上進(jìn)行清基、混凝土表面鑿毛，至符合施工要求。

　　用測量儀器定出各控制點(diǎn)，這些點(diǎn)用來安裝滑模是對齊模板。在閘墩混凝土保護(hù)層外側(cè)的地面上放置一些10~20cm高的木枋墊層，用于放置滑模。用門機(jī)或塔機(jī)把滑模的墩尾、中間段和墩頭分別吊裝放在木枋墊層上，使他們大致對接。

　　再用一種俗稱“葫蘆”的起重機(jī)把各段位置調(diào)整好，并用螺栓連接起來，使滑模模板對齊各控制點(diǎn)。在離心式液壓千斤頂?shù)闹虚g安裝好空心鋼管，鋼管一頭接觸到閘墩毛面上，使千斤頂夾緊鋼管。千斤頂在每次使用之前要徹底檢修、清洗干凈。把預(yù)埋鋼筋接長，一般采用對接埋弧焊和搭接電焊，搭接焊時(shí)，單面焊焊縫長度要大于10d，雙面焊要大于5d.鋼筋接長長度不宜太長，否則方便澆筑。

　　在檢查好一切細(xì)部結(jié)構(gòu)后，打開電源，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)增壓，把整體滑模提升10~20cm高。提升完后用測量儀器檢測滑模是否有傾斜、偏移，如有不符要求，立即進(jìn)行調(diào)整，使滑模模板對齊各控制點(diǎn)。對齊之后，在滑模底部的空隙出用組合鋼模板或木模板進(jìn)行安模封堵，并焊好襯筋，防止模板在澆筑時(shí)爆模。安模后，在滑模結(jié)構(gòu)各控制點(diǎn)掛上可變長的吊線，用于隨時(shí)進(jìn)行變形觀測。

　　2.運(yùn)行操作

　　在完成安裝與調(diào)試后便可進(jìn)行澆筑。由于滑模施工的技術(shù)需求，混凝土澆筑要連續(xù)的進(jìn)行，可選用門機(jī)或塔機(jī)進(jìn)行澆筑。先澆筑一層到高度位于滑模模板中部的混凝土，振搗時(shí)用11公斤的變頻振動(dòng)器，振搗時(shí)注意次數(shù)以免翻砂或爆模。在滿足施工要求的情況下，將滑模提升20cm左右高，拆除滑模底部下面安裝的組合鋼模板或木模板，檢查澆筑質(zhì)量，并抹面平整處理。用儀器觀測閘墩是否出現(xiàn)傾斜或偏移，在各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到技術(shù)要求后繼續(xù)澆筑。每隔1小時(shí)左右即可提升，每次提升20左右。鋼筋長度不夠時(shí)繼續(xù)加長，鋼管長度不夠時(shí)再接長。

　　滑模上升2~3m后，在滑模底部掛上吊籃用于抹面和養(yǎng)護(hù)，在吊籃外面掛上安全網(wǎng)。夏季養(yǎng)護(hù)一般采用灑水養(yǎng)護(hù)，每隔半小時(shí)左右養(yǎng)護(hù)一次，天熱時(shí)不間斷地養(yǎng)護(hù)。

　　在閘墩高度上升到設(shè)計(jì)高度的1/2時(shí)，暫停澆筑。這時(shí)要檢查各種設(shè)備的工作狀態(tài)，對于損壞部件要更換或維修，并在觀測閘墩的變形情況及檢查澆筑質(zhì)量合格后，再繼續(xù)澆筑。

　　在閘墩的高度上升到牛腿高度時(shí)，暫停澆筑混凝土。此時(shí)要拆除滑模墩頭部位的弧形模板，換上牛腿模板。在處理好閘墩頂部預(yù)留結(jié)構(gòu)的模板與埋件后，再行澆筑到閘墩設(shè)計(jì)高程。在滿足？附模板要求后，拆除牛腿模板，把整個(gè)滑模結(jié)構(gòu)提升出閘墩頂部置空，并處理閘墩頂面。

　　在滑模上升的過?？，要在閘墩的檢修門槽和工作門槽的混凝土中預(yù)埋閘門軌道預(yù)埋件。軌道預(yù)埋件一般采用一塊10×20的鋼板焊上兩根“L”型的鋼筋。在滑模上升時(shí)，要人工鑿毛門槽，使其露出預(yù)埋鋼板，為以后門槽施工做好準(zhǔn)備。可以在預(yù)埋件上焊上爬梯，便于上下滑模。

　　采用滑模施工技術(shù)可以大大減少工期，在水利水電工程中意義非常重要。

　　四、滑模的拆除

　　由于滑模是大型設(shè)備，所以在拆除滑模時(shí)也要十分注意。

　　1.把閘墩頂部的多余鋼筋割掉，把通過離心式液壓千斤頂?shù)匿摴苓^高部分也割斷，以便在較小高度的提升下把滑模從鋼管之中提出來。

　　2.把滑模上的附屬設(shè)備拆下來，如電器控制箱、電焊機(jī)、照明設(shè)備等，減小起吊重量。

　　3.把滑模底部吊掛的吊籃從滑模分節(jié)出用氧焊切割開來，把連接滑模的墩頭、中間段和墩尾三段的螺栓全部拆除。

　　4.用門機(jī)或塔機(jī)吊住滑模的墩尾段，松開離心式液壓千斤頂，使門機(jī)或塔機(jī)吊起墩尾段滑模，緩慢提升。注意，在起吊時(shí)，如滑模門槽構(gòu)件與閘墩有鉤、掛，用氧焊割斷。

　　5.吊出滑模后，門機(jī)或塔機(jī)旋轉(zhuǎn)起重臂至預(yù)先準(zhǔn)備好的空場地上空緩慢放下。當(dāng)滑模底部的吊籃剛接觸到地面時(shí)停止下放。圈拆除吊籃后，再把滑模移吊到場地的其余空位置。如此，再把中間段和墩尾段拆除。

　　在拆除滑模時(shí)要注意安全。