淺談調壓井襯砌中滑模施工技術

羅 娣

中國葛洲壩集團第二工程有限公司

淺談調壓井襯砌中滑模施工技術

羅 娣

中國葛洲壩集團第二工程有限公司

本項目液壓滑模施工是根據設計結構要求，為項目施工而專門定制的液壓模板系統。通過液壓系統對整體模板進行移動，完成井壁模板的快速安裝及混凝土的澆筑。通過本技術能有效提高施工效率、縮短工期、節約勞動力、增加工程效益目的。本文結合工程實踐簡要闡述調壓井襯砌滑模施工的方法，并對施工中遇到的問題進行總結。

調壓井；襯砌；滑模施工；技術

1.工程概況

本項目調壓豎井布置于引水隧洞末端，底部高程2262.3m～2270.8m與引水隧洞縱向連接，頂部高程2367.5m～2372.8m與引調通氣洞連通。

豎井全井均為鋼筋混凝土襯砌結構，襯砌混凝土施工由井座、井身、穹頂三部分構成，調壓豎井井身段設計斷面為圓形，襯砌混凝土施工采用液壓滑模一次襯砌成型，滑模襯砌施工高度86.5m。其中高程2281m～2332m設計開挖直徑14.6m，襯砌后直徑12.8m，襯砌混凝土厚80cm，高程EL2332m～EL2367.5m設計開挖直徑13.6m，襯砌后直徑12.8m，襯砌混凝土厚40cm。

調壓井身襯砌C25混凝土2500m3，鋼筋制作安裝192t，651型橡膠止水安裝296m等。

2.施工布置

2.1 風水電通訊布置

2.1.1 施工用風。調壓豎井襯砌混凝土澆筑施工階段，可能會出現局部遺留的個別突出巖塊需用風鎬剝離處理以及手風鉆臨時進行插筋鉆孔等用風項目，用風量極小，因此在上部引調通氣洞內布置1臺3.5m3移動式空壓機，在井內需要用風時，臨時將橡膠風管沿井壁放入井內，即可滿足施工用風需求。

2.1.2 施工用水。在豎井上部的引調通氣洞洞口布置儲水量約6m3的臨時儲水池1個，儲水池利用3mm厚鋼板焊接制成，在臨近引調通氣洞洞口的下擁溝內布置1臺5.5KW潛水泵抽水用于澆筑時的巖面、倉面沖洗及成品混凝土養護用水，供水系統每小時供水能力約10m3，滿足混凝土施工用水需求。

2.1.3 施工用電。為保證豎井內混凝土施工用電安全，沿井壁鋪設三相四線絕緣電纜，在滑模平臺上布置滿足安全用電需求的配電柜，井內所有用電設備均集中在配電柜中接駁取電。同時，為避免停電對襯砌混凝土施工造成影響，在引調通氣洞洞口布置250KW柴油發電機1臺，配置雙向控制開關柜，若發生停電，立即啟用備用電源，以保證井內混凝土施工的連續性。

2.1.4 施工通訊。豎井井內施工垂直落差較大，施工作業面相對狹小，施工過程中需頻繁進行材料吊運作業，需布置完善的施工通訊系統以保障作業安全。施工通訊系統以大功率對講機為主，豎井上部、底部及井內分別配置不少于2臺的大功率對講機，井外設專人值守，負責通訊聯絡，對講機型號采用健伍TK-3207，經現場測試可滿足通訊要求。

2.2 施工通道布置

(1)材料吊運通道。調壓豎井襯砌混凝土設計鋼筋制安工程量192t，大量的鋼筋以及其他施工輔助材料、小型工機具等均需要通過提升系統吊運入倉，滑模混凝土澆筑具有很強的連續性，且根據滑模運行安全要求，滑模平臺上也不允許儲備堆放大量的材料，因此混凝土施工井內材料吊運既要充分考慮人員的安全，又要滿足倉內材料的使用需求。根據上述施工特點，布置兩套垂直提升系統，主提升系統布置在豎井上部引調通氣洞內，由1臺10t卷揚機、提升鋼結構桁架、井口吊運操作平臺組成。在豎井底部引水隧洞內另外布置一套輔助提升系統，安裝3t卷揚機1臺。

(2)人員出入井通道。井內施工人員出入通道以爬梯為主，在豎井前期的開挖施工時，從井內上部井口至井底已貼井壁布置有旋轉爬梯，混凝土施工前對爬梯進行檢查、修復、加固即可繼續使用；自制加工小型吊籠，在風、水、混凝土管路故障檢修以及突發情況下，人員也可乘坐自制吊籠，通過垂直提升設施出入井。

2.3 混凝土入倉方案

調壓豎井井身段襯砌混凝土由拌合站內布置的HZS90拌合系統供料，3～4臺9m3混凝土攪拌運輸車運料。在豎井底部引水隧洞內布置1臺HBT-60混凝土地泵，至下而上，搭設泵管固定腳手架，順腳手架垂直鋪設泵管泵送混凝土至滑模受料平臺的料斗中，根據廠家提供的資料，HBT-60型混凝土地泵混凝土垂直輸送最大排量為44m3/h，最大垂直輸送高度250m，可以滿足豎井滑模襯砌混凝土的澆筑要求。

為防止澆筑過程中出現泵機損壞或供料高度過高后頻繁堵管影響連續澆筑施工的情況，計劃在豎井上部井口處布置1套BOX真空溜管，BOX溜管沿井壁鋪設，利用井內已施工的支護錨桿固定牢固，若底部的地泵供料系統發生故障短期無法修復時，混凝土由攪拌車直接運輸至上部井口，經BOX溜管溜放至滑模受料斗中。

3 混凝土施工程序

調壓豎井井身襯砌混凝土采用液壓滑模一次滑升澆筑到位，采用滑模進行襯砌混凝土澆筑時，整個施工具有很強的連續性，滑模正常滑升澆筑階段倉內混凝土各道工序的施工順序為：混凝土下料入倉—平倉振搗—滑模滑升—鋼筋綁扎—混凝土下料入倉循環進行。

4 滑模施工工藝及方法

4.1 滑模結構

滑動模板施工裝置由滑升模板系統、操作平臺系統、液壓提升系統等組成詳見下圖。

本調壓豎井井身段滑模結構設計為爬桿埋入頂升式滑模。

4.1.1 滑升模板系統

滑升模板系統包括模板、圍圈、主桁架，其作用是根據已知尺寸和結構特點組成成型結構，用于砼成型。

①模板：調壓豎井井身襯砌混凝土模板面板采用厚4.0mm鋼板，背面采用[8槽鋼及8mm厚鋼管焊接形成肋板，單塊模板高1.2m，圓弧弧長1.7m，共計24塊組合拼裝形成外圓直徑12.8m的圓形大模板。

②圍圈：圍圈承受的主要荷載為模板的重量、模板滑動時的摩阻力以及混凝土的側壓力。

調壓豎井滑模圍圈選用[8槽鋼直接與面板焊接，圍圈之間通過螺栓連接。

③主桁架：主桁架是滑模裝置的主要承力構件，滑模施工中的各種水平和豎向荷載均通過模板、圍圈傳遞到主桁架上，再通過主桁架上的液壓千斤頂傳到鋼支撐桿上，最后傳遞到已凝固的砼結構體上。主桁架是由立柱、橫梁、鋼托等組成。調壓豎井滑模中心圓盤和24片主桁架通過螺栓連接形成整體結構，主桁架和圓盤主要采用雙16#槽鋼，立柱主要采用雙14#槽鋼。

4.1.2 操作平臺系統

主平臺：主平臺由槽鋼16做肋，與2.5mm花紋鋼板焊接而成，直接鋪設于主桁架上，通過焊接與主桁架固定。

抹面修復平臺：主桁架下部設整體吊架，吊架上鋪設下平臺，便于施工人員進行墻壁的修飾或修整。

4.1.3 液壓提升系統

主要由液壓泵站、高壓油管、分油器、千斤頂、截止閥等組成。各施工單元液壓千斤頂選用YCQ-8(雙回路)型；高壓油路系統的油管選用主路油管(φ16)、支路油管(φ8)；液壓控制柜；支撐桿選用φ48×4的鋼管。

4.2 滑模組裝和滑升

4.2.1 滑模組裝

滑模組裝之前，首先進行中心線及相關控制點的測量放線工作，然后進行初始倉位的鋼筋綁扎，鋼筋綁扎完成，在已澆筑的調壓井底座混凝土面搭設組裝滑模的腳手架，然后按照下列順序進行組裝：安裝模板圍圈→安裝主桁架→綁扎主桁架以下水平鋼筋→安裝模板→安裝中部操作平臺→鋪設平臺板→安裝液壓系統(包括千斤頂和液壓操作機構及管路)→安裝支撐桿(起始倉支撐桿由6根1.5m、6根2m、6根2.5m、6根3m組成，支撐桿埋入深度一致，保證錯開接頭。)→安裝混凝土輸送管道。滑模組裝完成以后進行空滑試運行，運行可靠后進行混凝土澆筑。

4.2.2 滑模滑升

滑升程序分為初滑升、正常滑升、末滑升三個階段。

①初滑升：初滑升時首先連續建筑2～3個坯層(高度約80～120cm)，當混凝土達到初凝至終凝之間(即底層混凝土強度達到03～0.35MPa時)即可進行試滑升。試滑升時，將模板提升5cm左右，如混凝土出模后不塌落，又不被模板帶起(指壓有痕，但不黏手)則可進行初滑升。

②正常滑升：每澆筑一個坯層(分層厚度40cm)混凝土，提升模板一個坯層高度，循環連續操作。提升采用間歇提升制，提升速度＞10cm/h。

正常情況下，提升時間應控制在1h之內。如氣溫過高或單圈澆筑時間過長，應每隔0.5h左右開動一次液壓控制臺，提升1～2個行程。

③末滑升及停滑處理：滑升至頂部時，最后一層混凝土應一次澆筑完畢，混凝土必須保持在同一水平面。澆筑完成4h后，每隔0.5h提升模板一次，直到混凝土與模板不再粘結為止。

4.2.3 滑模控制

滑模中心線控制：為保證結構中心不發生偏移，利用井口棧道固定4根垂線進行中心測量控制，同時也保證其他部位的測量要求。

滑模水平控制：一是利用千斤頂的同步器進行水平控制；二是利用水準儀測量，進行水平檢查。

4.3 滑模異常情況處理

4.3.1 停滑處理

滑模施工要連續進行，遇停電等特殊原因需暫時停滑時，應采取“停滑措施”，混凝土停止澆筑后，每隔0.5～1h，滑升1～2個行程，直到混凝土與模板不再粘結(一般4個小時左右)。由于施工造成施工縫，根據水電施工規范，預先作施工縫處理，然后在復工前將混凝土表面殘渣除掉，用水沖凈，先澆筑一層減半的骨料混凝土或水泥砂漿，然后再澆筑原配混凝土。

4.3.2 “卡模”處理

為應對滑升過程中可能出現的卡模故障，滑模滑升時，混凝土高度保持在模板高度的三分之二處。一旦停滑時間過長，立即將模板內為初凝的混凝土清除干凈，減少混凝土與模板接觸面，同時抓緊時間排除故障。

4.3.3 糾偏處理

如滑升過程中滑模出現傾斜，可采用以下三種方法糾偏：

①操作平臺傾斜法：抬高爬升較慢一側千斤頂，一次抬高量不大于兩個行程(約40mm)。

②調整荷載糾偏法：在千斤頂爬升較快的一側加荷，壓低其爬升速度，使平臺逐漸恢復水平。

③支撐桿導向糾偏法：當采用以上兩種方法仍不能達到目的時，可采用此法糾偏。其方法主要是在千斤頂底座與主桁架橫梁相接觸部分偏移一側加楔形鋼墊，人為造成千斤頂傾斜；或者切斷原支撐桿并插入帶鋼靴的支撐桿，使鋼靴反向偏位，造成反向傾斜。

4.4 滑模拆除

滑模滑升至豎井上部井口，井身段襯砌混凝土全部澆筑完成，混凝土待凝至設計強度，滑模依靠爬桿繼續滑升，直至全部結構超過襯砌混凝土收倉面高程。以井口襯砌混凝土收倉倉面為支撐點，布置鋼結構桁架形成滑模下方臨時封閉的拆除作業平臺，利用提升系統設備按規劃對滑模鋼結構依次分散拆除。

滑模裝置拆除前應檢查各支撐點埋設件牢固情況，以及作業人員上下走道是否安全可靠。在拆除施工前需制定嚴格的拆除方案，經論證后方可拆除施工。

5.結語

本項目調壓豎井混凝土襯砌采用滑模一次性施工技術較為成功，中間過程十分順利。采用滑模技術為本項目提高施工了工作效率、縮短了工期、施工質量和安全均得到了保證。施工技術方法可為同類工程參考。

[1]《水工混凝土施工規范》DL/T5144-2001

[2]《滑動模板工程技術規范》(GB50113-2005)

[3]《水工建筑物滑動模板施工技術規范》(DL/T5400-2007)

[4]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002

[5]《本工程調壓井井身鋼筋圖》

[6]《本工程引水調壓室及通氣洞結構布置圖》

[7]《本工程調壓井井座鋼筋圖》

羅娣(1983-)，女，工程師，注冊造價師，工學碩士，就職于葛洲壩二公司。