試論水利工程滑模技術(shù)的應(yīng)用

谷喜云

摘要：伴隨社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，我國(guó)水利工程建設(shè)事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。為有效解決施工質(zhì)量問題，滿足工程建設(shè)要求，必須重視施工方式的選擇。滑模施工技術(shù)在我國(guó)水利工程中的廣泛應(yīng)用與推廣，對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量提高至關(guān)重要。文章通過具體工程案例，對(duì)滑模技術(shù)的作用機(jī)理、施工流程進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：水利工程；滑模技術(shù)；施工流程；工程案例；安裝模板；綁扎鋼筋 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV544 文章編號(hào)：1009-2374（2016）09-0121-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.059

20時(shí)期初期，伴隨施工管理水平的提升與集中控制設(shè)備與液壓滑模千斤頂?shù)某晒ρ邪l(fā)，滑模施工工藝得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在水利工程渠道與運(yùn)河混凝土施工中得到了較好的發(fā)展。滑模系統(tǒng)主要由液壓提升系統(tǒng)、模板系統(tǒng)與操作平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成施工裝置，通過以上系統(tǒng)與提升架可進(jìn)行符合于各類建筑物的滑模施工裝置。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，滑模技術(shù)的施工范圍也從筒壁結(jié)構(gòu)向框架結(jié)構(gòu)與墻板結(jié)構(gòu)發(fā)展，提升系統(tǒng)內(nèi)的千斤頂也從手動(dòng)螺旋式向穿心式液壓千斤頂?shù)阮愋娃D(zhuǎn)變，為確保滑模技術(shù)在水利工程中作用的充分發(fā)揮，需重視其施工工藝，為此本文對(duì)水利工程中滑模技術(shù)的施工準(zhǔn)備、施工流程等內(nèi)容進(jìn)行了探討，以期全面提升水利工程的整體質(zhì)量。

1 滑模技術(shù)的作用機(jī)理

滑模是模板緩慢移動(dòng)結(jié)構(gòu)成型，通常為定型模板，其具備固定尺寸，由牽引設(shè)備牽引。在我國(guó)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程中，滑模工程技術(shù)具有高機(jī)械化程度、施工速度快、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地占用少、整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。滑模不僅具備一般與專用的工具式模板，還具備動(dòng)力滑升設(shè)備與配套施工工藝等。現(xiàn)階段滑升動(dòng)力以液壓千斤頂為主，在多組千斤頂共同影響下，帶動(dòng)1m以上工具式模板或滑框順著成型混凝土表面與模板表面滑動(dòng)，從模板上口分層混凝土向套槽內(nèi)澆灌，每層厚度需控制在30cm以上，如模板底層混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)規(guī)定，可依托提升設(shè)備模板套槽順著完成澆筑混凝土表面滑動(dòng)，也可順著模板外表面進(jìn)行滑框移動(dòng)，并向上進(jìn)行30cm滑動(dòng)，以此循環(huán)施工，直至其高度滿足施工要求，即可停止施工。

2 工程案例

某水利工程為閘壩低水頭河床式水電站，燈泡貫流式機(jī)組，63MW為裝機(jī)容量。泄洪閘、中非溢流壩段、沖沙閘等為其主要構(gòu)成部分，其中沖沙閘已完成澆筑的2個(gè)中墩都選取了滑模工藝，其具體內(nèi)容如下：

中墩設(shè)計(jì)斷面最大尺寸為27.5mm×3m，26.5m為閘墩高度，12m為閘墩間的距離，C20為混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，1900方為各個(gè)閘墩混凝土量，并設(shè)置了檢修、門槽等。

滑模施工可用于三段：墩頭、中間與墩尾，其尺寸如下：0.617m為墩頭長(zhǎng)度，14.5t為其重量；8.972m為中間段長(zhǎng)度，11.5t為其重量；11.024m為墩尾長(zhǎng)度，13.1t為其重量。

動(dòng)力裝置需串離心式液壓千斤頂，數(shù)量為40個(gè)，其中70kN為單個(gè)最大起重力，2800kN為整個(gè)起重力。

3 水利工程滑模技術(shù)的施工流程

作為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素，為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必須重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。隨著改革開放的不斷深入，我國(guó)水利工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展，近年來，滑模技術(shù)在工程建設(shè)中也得到了廣泛應(yīng)用與推廣。將其應(yīng)用到水利工程施工中，可有效延長(zhǎng)工程的使用壽命，提升工程建設(shè)整體質(zhì)量。

3.1 安裝模板

提升架安裝→輻射梁、輻射桁架安裝→內(nèi)外圍圈安裝→預(yù)埋件安裝→模板安裝→操作平臺(tái)桁架、支撐安裝→液壓提升系統(tǒng)、垂直運(yùn)輸系統(tǒng)安裝→內(nèi)外吊腳手架安裝。

安裝模板前需對(duì)滑模數(shù)量、質(zhì)量等進(jìn)行詳細(xì)檢查，并做好軸線測(cè)量放樣與抄平作業(yè)及完成預(yù)留預(yù)埋安裝工作。為便于施工，在內(nèi)外圍圈安裝后可對(duì)其傾斜度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并對(duì)豎向鋼筋與提升架橫梁下水平鋼筋進(jìn)行綁扎，預(yù)埋件與預(yù)留孔洞胎膜安裝后，則應(yīng)包扎工具式變承桿套管下端。隨后安裝模板，其順序?yàn)榻悄は妊b，后裝其他模板。完成液壓提升系統(tǒng)、垂直運(yùn)輸系統(tǒng)安裝工作后，需檢查、試驗(yàn)工程水電與觀測(cè)裝置等。確保液壓系統(tǒng)試驗(yàn)符合施工規(guī)定后，即可將支承桿插入，當(dāng)滑模高度完成4m后，則需將內(nèi)外吊腳手架安裝好，并安掛安全網(wǎng)。模板安裝允許偏差與檢驗(yàn)方法如表1所示：

表1 模板安裝允許偏差及檢驗(yàn)方法

3.2 滑模施工

3.2.1 控制滑升速度。通常情況下，20cm每小時(shí)為滑模的設(shè)計(jì)滑升速度，如施工條件良好，則可將其滑升速度適當(dāng)提升，但必須控制在30cm每小時(shí)以內(nèi)。其主要分為三個(gè)階段：初升、正常滑升與末升。

首先，滑升實(shí)施前，滑模需進(jìn)行滑升測(cè)試，并對(duì)滑模的滑升條件加以判斷。初升滑升施工需在900mm澆筑高度與第一層澆筑混凝土貫入阻力值為0.3～1.05MPa時(shí)施工。如滑模滑升條件良好，則需向200～300mm高度滑升，隨后暫停滑升并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

其次，正常滑升過程中，分層滑升高度需符合混凝土分層澆筑厚度，通常為200～300mm，兩次滑升之間的時(shí)間間隔確定條件為混凝土出模立方體強(qiáng)度為0.1～0.3MPa，一般在1.5小時(shí)以上。

最后，模板滑升和頂端距離約1m時(shí)，需將滑升速度逐步降低，并對(duì)滑模水平進(jìn)行觀察。在完成混凝土澆筑后，需將平臺(tái)上全部荷載及時(shí)卸除，并遵循正常滑升速度進(jìn)行模板滑升，支撐桿件連接與加固時(shí)可選取鋼管材料。

3.2.2 制作、安裝鋼筋。該工程選取綁扎接頭滑模鋼筋，根據(jù)4.5m對(duì)豎筋分段，25%為豎筋接頭錯(cuò)開率，滑模鋼筋可遵循一定規(guī)格、長(zhǎng)度等預(yù)先綁扎，并進(jìn)行標(biāo)識(shí)牌掛設(shè)，將其直徑、編號(hào)等標(biāo)注明確。控制豎筋位置，可將內(nèi)外2道環(huán)筋焊接到提升架下橫梁上，遵循豎筋間距在環(huán)筋上進(jìn)行滑環(huán)焊接，各根豎筋的位置為滑環(huán)中心，根據(jù)滑環(huán)位置在綁扎時(shí)需接長(zhǎng)豎筋，確保豎筋下端位于滑環(huán)下方才能實(shí)施接長(zhǎng)作業(yè)，以此防止接頭和滑環(huán)接觸。

3.2.3 混凝土澆筑。混凝土材料質(zhì)量合格，對(duì)混凝土和易性、墩身表面平整度等提升尤為重要。混凝土配合比選用應(yīng)與設(shè)計(jì)強(qiáng)度、滑模施工規(guī)定相符，通常在0.5～0.65范圍內(nèi)有效控制其水灰比，初凝時(shí)間則應(yīng)低于2小時(shí)。施工中，氣溫直接影響著滑模提升的質(zhì)量，為確保模板能夠順利提升，應(yīng)確保混凝土流淌、表面拉裂、頂桿失穩(wěn)、截面變形等情況不產(chǎn)生，只有這樣才能提升滑模整個(gè)系統(tǒng)提升的安全性。這就要求氣溫下降情況下，必須選取行之有效的方式對(duì)混凝土施工條件加以改善，并對(duì)滑模施工速度進(jìn)行有效控制。如在混凝土運(yùn)輸期間應(yīng)盡可能減少運(yùn)輸時(shí)間或提高灌漿速度。按照氣溫進(jìn)行滑升速度確定。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)確保澆筑的均勻性，需在20～30cm范圍確定澆筑厚度，隨后確定表面、模板上端間距，根據(jù)工程建設(shè)需求，一般設(shè)置為10～15cm。選取插入式振搗器進(jìn)行墩身混凝土振搗施工工具，該施工過程嚴(yán)禁振搗器接觸其他構(gòu)件，如鋼筋、頂桿等，并在0.2～0.4MPa范圍內(nèi)對(duì)混凝土出模強(qiáng)度加以控制。

3.2.4 留設(shè)預(yù)留洞口。滑升施工前期，需統(tǒng)計(jì)好全部預(yù)埋預(yù)留工作，并做好標(biāo)注，其內(nèi)容包括規(guī)格、部位等。如平面具有較為復(fù)雜的位置，則需將標(biāo)志設(shè)置于滑模平臺(tái)內(nèi)。根據(jù)表格進(jìn)行各類預(yù)埋件驗(yàn)收，以此確定預(yù)留孔的準(zhǔn)確性。由專人負(fù)責(zé)施工洞口定位放樣與安裝，檢查工作則由管理人員負(fù)責(zé)，應(yīng)將預(yù)埋件鑿出，如預(yù)留插筋出模需及時(shí)將預(yù)留孔鑿出，要求預(yù)埋件不能焊接庫壁環(huán)筋，并對(duì)稱澆筑預(yù)留洞口兩側(cè)混凝土。

4 結(jié)語

綜上所述，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，我國(guó)水利工程發(fā)展越來越快，按照工程建設(shè)要求，必須重視施工建設(shè)問題，如選取的施工方法不當(dāng)，將產(chǎn)生多種危害。滑模技術(shù)作為水利工程施工的重要技術(shù)之一，該技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠有效縮短工期、延長(zhǎng)使用年限，還是確保水利工程安全性的重要途徑，是實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的重要保障。

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（責(zé)任編輯：小 燕）