滑模與常規模板混凝土澆筑施工經濟效益分析

潘 純，孟祥翠

（1.遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110001；2.遼寧省水利水電工程局，遼寧 沈陽 110179）

1 概述

大伙房水庫輸水（二期）工程取水頭部位于大伙房水庫左岸，取水塔為岸邊豎井式，深45.5～48.5 m。沿水流方向設計依次為取水閘門段、旋轉濾網段、收縮段和快速閘門段，底板厚3～4.5 m，閘墩高42.2 m，共分3孔。采取了三層閘門錯層式布置、增設了旋轉濾網等，結構物的曲線、折線、孔洞較多，型式獨特，結構復雜，在國內的水利工程中比較少見。閘墩混凝土總量31179 m3，混凝土設計指標為C25F300W6。

2 閘墩滑模方案的提出

鑒于取水塔結構特殊復雜，各聯系梁、牛腿、門槽、門庫等穿插其中，高差大、作業面狹窄，施工精度及質量要求高，安全隱患大等綜合因素，原計劃采用翻升模板與建筑模板及木模板相結合的方式，各閘墩與各聯系梁同步升程，2007年4月20日至11月5日完成閘墩混凝土澆筑，冬季不進行施工。并按此施工強度，布置了混凝土拌和系統（1臺HZ60型混凝土攪拌站，實際生產強度45 m3/h，日強度 500～600 m3/d）以及垂直運輸系統（1 臺SDMQ1260/60門機和1臺固定式10 t塔機）。

受施工征地及不利地質條件影響，混凝土開盤推遲了3個月，為保證即定工期目標，將閘墩混凝土改為滑模澆筑，通過技術攻關，解決了多個單體構筑物的模體組合技術、門庫邊導軌與側模間軟連接技術、梁窩及門槽部位免鑿毛技術，實現了閘墩滑模的高精度控制，取得了顯著的經濟和社會效益。通過本工程實踐，現對閘墩采用滑模和常規翻升模板兩種施工方法進行綜合對比分析。

3 滑模與常規模筑工法比較

（1）提高效率，降低成本。滑模施工連續、速度快，可充分發揮機械設備能力，全部14個閘墩滑模結束僅用98 d；采用翻升模板每次升程3 m，需要198 d。滑模模體結構簡單，單層作業，節省了模板制作量，不用安拆腳手架，省去普通翻升模板必須使用的大量消耗性拉筋。

（2）滑模施工無層間施工縫面處理，澆筑質量提高，混凝土單元工程優良品率高達96.9%。同時，表面壓光工序和及時糾偏措施，使得閘墩的外觀質量尤為突出。

（3）降低設備配置容量的要求。滑動模板在液壓系統作用下，自行升程，無需其他起重設備，大大降低設備配置容量的要求。

（4）減少了安全隱患，降低安全成本。滑模本身是一個施工作業平臺，操作盤和輔助盤為全封閉的，施工作業環境安全，施工程序簡單，輔助環節少，減少了許多不安全因素。

4 直接經濟效益分析

4.1 節約用工量、降低垂直運行成本

采用翻升模板用工量為240人，4個作業面同時澆筑，采用滑模施工用工量為170人，可節約人工30860個工日，按日均工資82元計算，節約資金253.1萬元。

采用翻升模板需要594個門機臺班和426個塔機臺班，每臺班8 h；采用滑模澆筑需要294個門機臺班，246個塔機臺班。按綜合利用率為80%計算，則門機總計減少運行1920個臺時，每臺時423.16元，可節約資金81.2萬元；塔機總計減少1152個臺時，每臺時103.32元，可節約資金11.9萬元。

4.2 降低材料用量

（1）降低模板量。取水頭部墩、墻、閘門井的形狀各異，模板通用性差。如采用常規組合翻升鋼模板，每塊模板平面尺寸3 m×3 m，重1.5 t，每個閘墩兩排模板交互翻升，由于取水閘門段控制著閘前擋水工期，因此采用底梁、胸墻與閘墩同步升程，4個閘墩模板各做一套。

滑模采用鋼結構，模板高1.26 m。閘墩采用翻升模板與滑動模板所用材料量比較見表1。

表1 閘墩翻升模板與滑動模板材料量對比表

從表1可以看出，采用翻升模板比滑動模板節約材料397 t，按每噸模板制作安裝費用7000元計，可節約資金277.9萬元。

（2）降低拉筋量。采用翻升模板需使用拉筋4 kg/m2，全部閘墩共26773 m2，需要消耗拉筋107 t，而滑模不需要拉筋，按制安費4500元/t計，此項可節約資金48.2萬元。

（3）采用翻升模板，在各門槽部位需要搭設腳手架。其中，取水閘門段和快速閘門段需搭設復合腳手架4800 m2，按27元/m2計，旋轉濾網段由于作業空間狹窄，需搭設滿堂紅腳手架5000 m3，按24.5元/m3計；而滑模施工不需要腳手架，此項可節約資金25.2萬元。

（4）采用翻升模板，每3 m一個升程，層間需鋪設2 cm厚砂漿；而滑模連續滑升，無需鋪設砂漿。混凝土為吊罐入倉，各種設計指標均相同，即混凝土設計指標為C25F300W6，均采用二級配混凝土。采用滑模施工，層間結合面常規混凝土代替砂漿總計212 m3，此項節約資金2萬元。

4.3 滑模增加的費用

滑模施工采用了兩套液壓滑升設備，其中，部分千斤頂為原有設備，因此，該項增加資金30萬元；滑模施工中采用千斤頂爬桿（φ48焊管）代替了閘墩豎向φ25鋼筋，考慮材料價差，該項增加成本1.6萬元。

4.4 缺陷處理費用

常規模板澆筑不可避免地進行表面缺陷以及拉筋孔處理，該缺陷處理預計投資2萬元。而滑模施工是連接進行的，表面有個壓光工序，不需要此項投資，而且外觀質量更加優良。

綜上所述，大伙房取水口閘墩采用滑模施工比常規模板施工節約直接投資669.9萬元。閘墩混凝土共計31179 m3，平均每方混凝土節約214.86元，具有可觀的經濟效益。

5 結語

大伙房水庫輸水（二期）工程取水頭部受征地及不利地質條件影響，促使結構異常復雜的取水口閘墩混凝土澆筑由原計劃常規工法改為滑模澆筑，通過技術攻關，全部閘墩采用滑模工法按即定工期目標完成，壓縮工期3個多月，為后續項目的順利施工爭取了主動，為整個輸水（二期）工程通水運行提供了先決條件，同時，創造了可觀的直接經濟效益。

通過本工程應用實踐證明，對于具有一定高差的豎向混凝土結構，采用滑模比常規模板具有無可比擬的優勢，應優先論證滑模澆筑的可行性。