水利施工中滑模技術(shù)的應(yīng)用探討

趙宏蘭

(山西省晉中市水利建筑工程總公司，山西 晉中 030600)

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水利施工中滑模技術(shù)的應(yīng)用探討

趙宏蘭

(山西省晉中市水利建筑工程總公司，山西 晉中 030600)

文章從滑模施工技術(shù)的內(nèi)涵和工藝流程出發(fā)，對(duì)滑模技術(shù)在水利工程應(yīng)用中的現(xiàn)狀與技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)探討，并從實(shí)際工程施工角度出發(fā)，對(duì)滑模技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，包括材料配合比的合理確定、安裝與調(diào)試、施工偏差控制等方面，結(jié)果表明，在我國(guó)當(dāng)前水利建筑事業(yè)快速發(fā)展的情況下，大力推廣該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高工程質(zhì)量，發(fā)揮工程經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益具有積極意義。

水利工程；滑模技術(shù)；材料配合比；偏差控制

1 滑模技術(shù)概述

滑模施工技術(shù)完全借助多組千斤頂作為動(dòng)力源對(duì)滑模動(dòng)力設(shè)備加以帶動(dòng)，以使加工成型的鋼模板在混凝土表面事先設(shè)計(jì)好的框架內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中從模板入口處澆筑混凝土至套槽內(nèi)，待所澆筑的混凝土達(dá)到既定強(qiáng)度后隨即利用提升設(shè)備將模板套槽重新沿著混凝土表面框架滑動(dòng)返回。滑模施工工藝包括模板系統(tǒng)(模板、圍圈、提升架)、操作平臺(tái)系統(tǒng)(綁扎鋼筋、澆筑混凝土、模板提升等工作平臺(tái)和吊腳手架)、液壓系統(tǒng)(支撐桿、液壓千斤頂及液壓控制臺(tái)、油路系統(tǒng))、施工精度控制系統(tǒng)、水電等配套系統(tǒng)等部分。滑模施工技術(shù)中模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和施工精度控制系統(tǒng)的荷載傳遞流程如圖1。

圖1 滑模施工技術(shù)各系統(tǒng)的荷載傳遞流程

滑模施工技術(shù)尤其在渠道邊坡處和梯形斷面邊坡處施工具有很大優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)既可以達(dá)到設(shè)計(jì)高度，又可以滿(mǎn)足水利工程工期長(zhǎng)、施工過(guò)程復(fù)雜、對(duì)工程質(zhì)量要求高、混凝土澆筑難度大等特殊要求，該技術(shù)的應(yīng)用有利于大大縮短水利工程施工期、保證混凝土澆筑施工質(zhì)量、簡(jiǎn)化施工程序并保證施工質(zhì)量。

2 滑模技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

在梯形渠道斷面邊坡的支護(hù)施工過(guò)程中采用滑模施工技術(shù)，尺寸為3.5m×4.5m(高×長(zhǎng))的模板在剛成型的混凝土表面滑動(dòng)運(yùn)行，基本能夠滿(mǎn)足規(guī)范要求，并保證全部施工過(guò)程的順利完成。在U型渠道邊坡及支護(hù)施工過(guò)程中，利用滑模技術(shù)完成混凝土灌漿與U型混凝土模板的澆筑施工，懸模施工機(jī)械需利用渠頂輕軌加以支撐，亦或通過(guò)渠床土模作為支撐設(shè)備，兩種支撐材料設(shè)備進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，渠床土模投資低較為經(jīng)濟(jì)且運(yùn)行速度快。無(wú)論是在梯形渠道斷面邊坡的支護(hù)施工，還是在U型渠道邊坡及支護(hù)施工中，滑模施工技術(shù)均具有提高和優(yōu)化工程施工質(zhì)量，控制施工及后續(xù)運(yùn)行成本，保證水利工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益及早發(fā)揮等優(yōu)勢(shì)。為保證技術(shù)的成功運(yùn)用，務(wù)必嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行，確保所有施工技術(shù)人員熟練掌握施工技術(shù)及控制要點(diǎn)，遵守施工程序和施工過(guò)程質(zhì)量控制，保證滑模施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)作用最大限度的發(fā)揮。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

除上所述，滑模施工技術(shù)既能保證施工過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性與施工質(zhì)量，又有利于減少施工過(guò)程所需的人力、物力等資源，能夠取得良好的施工效果。對(duì)于水利工程施工中的隧洞施工和迎水面坡度較大的水利大壩而言，混凝土部分施工難度較大，而且該部分施工很難達(dá)到預(yù)期的施工效果，這便為后期分部工程的施工埋下質(zhì)量隱患。利用滑模施工技術(shù)可以對(duì)有特殊要求的分部工程進(jìn)行針對(duì)性強(qiáng)的施工操作，大大降低了模板的運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)損耗，達(dá)到提高工程施工質(zhì)量并控制工程投資的目的，利用滑模施工技術(shù)的傳輸功能加快了混凝土施工與澆筑速率，有效減少混凝土與空氣之間的接觸時(shí)間，保證灌漿環(huán)節(jié)完結(jié)后封漿的及時(shí)性，有利于達(dá)到最佳的混凝土澆筑施工效果。利用滑模施工技術(shù)所澆筑的混凝土表面光滑，鮮有裂縫出現(xiàn)，后期的運(yùn)行養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大大降低，值得大范圍推廣。

3 技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 材料配合比的合理確定

滑模施工技術(shù)中混凝土材料配合比的合理確定過(guò)程其實(shí)就是科學(xué)確定水泥(表1)、摻和料、砂骨石料和混凝土外加劑等成分的合理含量與比例，以實(shí)現(xiàn)最佳的施工效果的過(guò)程。

表1 水泥熟料化學(xué)結(jié)構(gòu)與作用的比較

為了保證混凝土配合比的恰當(dāng)與合理，必須科學(xué)確定混凝土單位用水量、混凝土含沙量，并采用科學(xué)方法確定混凝土材料的配合比。常用的確定混凝土材料用量的方法包括假定容重法和絕對(duì)體積法兩種，利用上述方法計(jì)算出各種材料用量后，便可進(jìn)行混凝土試拌，在試拌過(guò)程中不斷調(diào)整混凝土用水量和含砂率并進(jìn)行其容重的測(cè)定，為達(dá)到最大水平的容重，在試拌過(guò)程中要隨時(shí)根據(jù)需要調(diào)整各種材料的用量，找到能使容重最大的材料用量后便可據(jù)此確定試件性能，此時(shí)的材料用量之間的比例就是混凝土材料配合比。

3.2 安裝與調(diào)試

為保證滑模施工混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，必須在滑模模板組裝結(jié)束進(jìn)行試滑，試滑過(guò)程無(wú)誤后便可立即開(kāi)始滑升作業(yè)，如不出現(xiàn)意外情況，應(yīng)保證滑升過(guò)程的連續(xù)性，因?yàn)橐坏┩Ｖ够銜?huì)出現(xiàn)混凝土不同部分互相黏結(jié)不密實(shí)的現(xiàn)象，便會(huì)出現(xiàn)施工縫，以及施工縫中夾雜夾渣等情況，為混凝土部分埋下安全隱患。

滑模施工還必須注意施工季節(jié)的選擇，為保證滑模施工混凝土的質(zhì)量，必須將施工溫度控制在適宜范圍內(nèi)，如果施工過(guò)程中溫度超過(guò)25℃，則會(huì)引發(fā)混凝土表面出現(xiàn)裂縫、蜂窩、坍塌、不平整等質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)于這些問(wèn)題的后續(xù)處理難度很大，且導(dǎo)致施工成本的增加。如果施工溫度低于5℃，則會(huì)延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間，降低混凝土強(qiáng)度，導(dǎo)致窩工的出現(xiàn)，為了應(yīng)對(duì)這類(lèi)質(zhì)量缺陷，必須采用強(qiáng)化劑等補(bǔ)強(qiáng)加固措施。綜上，混凝土滑模施工過(guò)程中最適宜的溫度應(yīng)為5℃-25℃，應(yīng)盡量避免北方冬季和南方夏季施工。

1-基面；2-導(dǎo)向滑板；3-槽鋼梁；4-進(jìn)料漏斗；5-分料隔板；6-彈簧；7-振動(dòng)梁；8-拖板；9-后拖板；10-混凝土面；11-U型膠胎

3.3 滑模及施工偏差控制

為了保證滑模施工過(guò)程中模體能夠始終為中線(xiàn)位置而不發(fā)生偏離，必須按照規(guī)范所規(guī)定的時(shí)間對(duì)壁面進(jìn)行垂直度的測(cè)量，并利用鉛垂儀加以糾偏。垂線(xiàn)一般選用Ф18鋼絲，保證垂線(xiàn)下端下墜物的重量≥5kg，為保證測(cè)量效果，所設(shè)立的觀(guān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)≥6個(gè)，每當(dāng)滑模滑升至距離井口35cm左右位置時(shí)觀(guān)測(cè)開(kāi)始，并保證每一輪滑模施工過(guò)程中進(jìn)行一次觀(guān)測(cè)與校核。

為保證滑模施工水平性能，續(xù)利用千斤頂同步儀器對(duì)滑模的水平性能加以測(cè)量，并輔之以水準(zhǔn)儀進(jìn)行水平校核，對(duì)于墩身則可以利用全站儀配合以高程測(cè)量法和測(cè)量鋼尺加以測(cè)量與復(fù)核。

4 結(jié) 論

通過(guò)分析可知，在我國(guó)當(dāng)前水利工程建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，利用滑模施工技術(shù)對(duì)于提高施工效率保證水利工程施工質(zhì)量意義重大，應(yīng)當(dāng)大力推廣這種施工技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用范圍，并注意施工要點(diǎn)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，以實(shí)現(xiàn)最佳的施工效果。

[1]丁宗仁.滑模技術(shù)在水利水電施工中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013(30)：204.

[2]覃國(guó)仰.淺談滑模技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用[J].建筑界技，2013(14)：55.

[3]陳延國(guó).滑模技術(shù)在某水庫(kù)施工中的應(yīng)用[J]，黑龍江水利科技，2016，44(02)：103-105.

1007-7596(2017)05-0144-03

2017-04-16

趙宏蘭(1969-)，女，山西晉中人，工程師，從事水利工程施工與管理工作。

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