液压滑模在安谷电站进口门槽二期混凝土回填施工中的应用

2017-01-09隆友彬赵正金

四川水利 2016年3期

关键词：爬杆门楣滑模

隆友彬，赵正金

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081)

液压滑模在安谷电站进口门槽二期混凝土回填施工中的应用

隆友彬，赵正金

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081)

安谷水电站进口闸门门槽，由于附近边界体型特殊、流态形式复杂，其二期混凝土回填施工直接关系到闸门的防渗效果，施工质量十分关键。本文结合液压滑模工艺在安谷电站门槽二期混凝土施工中的应用情况，介绍了液压滑模系统设计及其具体施工工艺。

液压滑模门槽二期混凝土回填施工工艺安谷水电站

1 工程概况

安谷水电站采用混合式开发方式，水库正常蓄水位398.00m，总库容约6330万m3，共装机五台。其中，进口闸墩1#～4#机组,装机4×190MW，设计引用流量2576m3/s。标准段设计为4孔，每台机组设计有3个进水孔，每孔闸墩顺水流方向依次设计有导向槽、拦污栅槽、检修门槽、事故闸门槽，底板高程346.556m，顶部高程400.700m，在高程364.556m处设计有胸墙底梁及门楣，下游侧与厂房压力墙连为一个整体。生态机组设计为一孔，装机容量1×12MW，设计引用流量64.9m3/s，其顺水流方向依次设计有导向槽、拦污栅槽、事故闸门槽。

为提高施工质量，满足进水口闸墩施工进度要求，结合进口闸墩门槽结构形式特点，安谷水电站门槽混凝土二期回填采用液压滑模施工工艺。(1)滑模施工按照单孔为一组，每组划分三个单元，导向槽和拦污栅槽为一个滑模施工单元，检修门槽和事故门槽各为一个单元；(2)在事故门槽处回填施工时，混凝土入仓要经过上游胸墙和压力墙，其宽度仅有4.25m，若采用门机和卧罐入料，很难做到快速安全施工，故均采用12t汽车吊1.5m3混凝土罐配合溜槽入仓。

2 滑模系统设计

滑模采用整体钢结构设计,主要装置为滑模盘、模板、提升系统、液压系统、辅助系统。滑升千斤顶选用QYD-100型10t千斤顶，滑升动力装置为YKT-56型自动调平液压控制台。

2.1 滑模盘

滑模盘分为操作盘和辅助盘。操作盘采用桁架梁钢结构，是滑模的主要结构，作为施工的操作平台承受工作、物料等荷载，同时又是模体的支撑构件。由于混凝土施工过程中，垂直荷载和侧向受力较大，为保证操作盘的强度和刚度，选用L100mm、∠75mm角钢加工制作成1000mm×1000mm复式桁架梁，在桁架梁上铺δ3mm花纹钢板形成操作平台。

辅助盘为养护、修面的工作平台，采用钢结构悬吊布置，辅助盘的主杆选用∠50mm角钢，辅筋选用φ16mm钢筋，上铺δ30mm木板，用φ20mm圆钢悬挂在桁架梁上，辅助盘距混凝土面的距离为150mm。辅助盘吊钩用φ16mm圆钢水平焊三道护栏，护栏间距60cm，最下面一道护栏距盘面不超过20cm。

2.2 模板

模板采用δ6mm钢板制作而成，与桁架梁骨架固定为一个整体。模板总高度为1.2m，模板锥度按2mm控制，既模板上口尺寸比下口大2.0mm。

2.3 提升系统

滑模提升系统布置在墩顶的立柱及横梁上，每个模体单元布置4台10t千斤顶。液压千斤顶倒装在横梁上，横梁由两根I18mm工字钢组成，并通过螺栓固定在立柱上，立柱与墩顶预埋的插筋连接固定。

爬杆上端贯穿千斤顶，下端固定在模体桁架梁上，模体荷载通过爬杆传递。爬杆采用φ48mm×3.5mm×4000mm(外径×壁厚×长度)的无缝钢管，用φ38mm×3mm×800mm无缝钢管内连接。为了便于爬杆的组装与拆卸，内外钢管之间上端采用2个φ12mm的销钉十字固定，下端采用2个φ12mm的螺栓十字固定，待上部爬杆底部完全退出千斤顶后，可拆除下部爬杆顶部的螺栓，取出爬杆及螺栓，经检查无损伤后按序整齐码放，做好防锈维护等管理以备重复使用。

说明：爬杆采用φ48mm架管，壁厚3.5mm，每4m一根；内芯采用φ38mm钢管，壁厚3mm，每0.803m一根；钻孔为φ14mm，销子和螺栓为φ12mm。

图1 爬杆结构设计

2.4 液压系统

提升系统选用QYD-100型带调平装置千斤顶,设计承载能力为10t，计算承载能力为5t，爬升行程为40mm，液压控制台选用YKT-56型自动调平液压控制台。

高压油管主管选用φ16mm，支管选用φ8mm，通过油管和分油器与控制台和千斤顶分组相连，形成液压管路。千斤顶、油管按设计总数的20%备用，千斤顶配件按15%备用。

油路布置应便于千斤顶的同步控制和调整，单个组油路的长度、元件规格和数量基本相等，以便于压力传递均匀，油量尽可能一致。

2.5 辅助系统

包括上下工作面使用的吊篮、混凝土入仓分配使用的溜槽等配套设备。

3 施工工艺

3.1 滑模制作组装

本滑模采用倒拉方式，千斤顶倒装在坝顶高程400.700m提升平台上，把滑模各组件吊放到高程346.556m底板，在高程346.556m进行模体组装。组装的顺序为：桁架梁→模板→铺盘→爬杆安装→辅助盘(条件具备后)。滑模组装完成后，利用吊车一次性将4根爬杆安装到位，上端穿过千斤顶，下端焊接固定在滑模桁架梁上。滑模系统安装允许偏差见表1。

表1 滑模系统安装的允许偏差

3.2 千斤顶试验

千斤顶试验有三项：

(1)千斤顶耐压试验，加压120kg/cm2，5min不渗不漏；(2)空载爬升试验，调整行程40mm；(3)负荷爬升试验，加荷5t，记录支撑杆压痕和行程大小，将相近的编为一组。

施工用千斤顶，按一般要求需备用一部分，且需经常检修，还需备用如簧、上卡头、排油弹簧、楔块、楔块保持架、密封圈、卡环、下卡头等零部件。

3.3 滑模调试

滑模组装检查合格后,安装千斤顶、液压系统,然后进行试滑升1～2个行程，对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时解决，确保施工顺利进行。

3.4 混凝土工程施工方法

采用坝顶平台上12t汽车吊1.5m3混凝土罐配合溜槽入仓和局部人工入仓，混凝土浇筑、滑模滑升平行作业。各工序连续进行互相适应，滑模施工按以下顺序进行：下料→平仓振捣→滑升→下料。滑模滑升要求对称均匀下料，正常施工按分层30cm一层进行，采用软质插入式振捣器振捣，经常变换振捣方向，并避免直接振动模板，振捣器插入深度不得超过下层混凝土内50mm，模板滑升时停止振捣。

图2 溜槽施工结构示意

根据施工现场混凝土初凝时间、混凝土供料、施工配合等具体情况，确定合理的滑升速度，按分层浇筑间隔时间不超过允许间隔时间，一般最大不超过3h。

混凝土初次浇筑和模板初次滑升，应严格按以下6个步骤进行：第一次浇筑30mm砂浆；接着按分层300mm浇筑五层，厚度达到1530mm时，待强一段时间后开始滑升30mm～60mm，检查脱模的混凝土凝固是否合适；第六层浇筑后滑升200mm；继续浇筑第七层，滑升200mm；第八层浇筑后滑200mm；若无异常情况，便可进行正常浇筑和滑升。

模板初次滑升要缓慢进行，在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。

进入正常浇筑和滑升时，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析混凝土表面情况；根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度,脱模强度控制在0.2MPa～0.4MPa。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音,出模的混凝土无流淌和拉裂现象；手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印,能用抹子抹平。滑升过程中有专人检查千斤顶，观察爬杆上的压痕和受力状态，检查滑模中心线及操作盘的水平度。

3.5 门楣施工

在检修门下游水位370.356m和事故门上游水位364.556m处设计有门楣横梁，门楣施工对滑模施工干扰大，在门楣横梁下1m处，门楣下方模板改用拉杆固定，用吊车将横梁下方的模板及桁架梁拆除，滑过门楣横梁后，将模板和桁架梁重新安装固定。门楣留到单孔滑模施工完毕后施工，采取安全施工架做施工平台的常规施工方法，进行二期混凝土浇筑。

在检修门槽回填滑模滑至门楣处预埋25cm宽铁皮止水，预埋前将止水折弯成90°，滑模提升后施工人员在滑模辅助盘处将其回直。

图3 门楣结构施工立面

图4 施工平面

图5 结构混凝土相交处处理细部大样

3.6 表面修整、凿毛及养护

混凝土表面修整是关系到结构外表的工序，当滑模爬升混凝土面后，须立即进行此项工作。一般采用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补，如表面平整亦可不做修整。门槽回填混凝土在与门楣二期混凝土相交部位施工时，进行混凝土面的凿毛处理。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件，减少裂缝，在辅助盘上设洒水管对混凝土洒水养护。表面修整及养护，均采用滑模的辅助盘作为施工平台。

3.7 模板拆除

在滑模滑升至高程400.700m后，先将模板拆除，利用吊车将滑模桁架下放到346.556m高程处后，解体转移至下一工作面组装。