護坡滑模施工技術在水利工程中的應用

謝文昊

（中國水電基礎局有限公司，天津 301700）

0 引言

在水利工程施工中護坡板混凝土施工比較常見，如圍堰護坡、溢洪道護坡等，往往因為護坡板分塊較多，混凝土方量大，施工工期較長，在汛期到來之前按照以往的施工方法無法滿足度汛要求，而滑模施工方法施工速度較快，混凝土質量控制較好，在較短時間內能夠完成施工。本文就水利工程應用護坡滑模施工技術的經驗進行總結。

1 工程概況

某水利工程圍堰頂寬10.00m，迎水面邊坡1∶2.2，背水面邊坡1∶1.5，迎水面設50cm 厚墊層料，墊層料Dmax≤4cm，壓實度要求Dr≥0.8，墊層料上方鋪設兩布一膜（厚0.6mm，200g∕㎡），迎水面護坡采用現澆25cm 厚C25F300W6混凝土板，分塊尺寸3.5m×3.5m，錯縫布置，縫間采用高壓閉孔板填塞，表面2cm采用雙組份聚硫密封膏勾縫；混凝土護坡板設置直徑150mm貫穿排水孔，間排距均為0.75m，梅花形布置，用于壩體度汛前破壞防滲土工膜及度汛期間堰體上游坡面排水。

2 滑模施工方案的確定

原設計要求圍堰采用3.5m×3.5m分塊現澆混凝土施工，現場施工發現該施工法比較復雜、緩慢，在汛期到來之前無法完成圍堰護坡的全部施工。

經與業主、監理、總包、設計單位多次溝通討論，方案最終變更為滑模施工，分塊尺寸調整為4.0m×4.0m，分縫采用切縫的方式施工，橫縫錯縫設置，考慮到土工膜鋪設施工，在下墊層增加3cm厚M20的水泥砂漿作為墊層防護[1]。

3 滑模施工特點

3.1 制作方便

滑模系統的組合制作簡單方便，模板采用槽鋼即可，可購買成品槽鋼，運輸至施工現場根據情況裁取即可；配重采用現澆混凝土制作，即根據計算出符合要求的配重體積直接澆筑出來；卷揚機的購買要求其牽引力符合計算結果；所有東西購買完成后現場進行組合。整個組合從設計、制作到完成周期較短。

3.2 施工速度快

滑模施工機械化程度高，調試正常后，可快速批量地進行施工，與傳統的施工方法相比，滑模施工大大減少了模板安裝與拆卸工序，該工序占整個施工的大部分時間，而滑模施工縮短了該工序時間，保證了該圍堰護坡工程在度汛之前完成施工。滑模施工在護坡施工工期緊、任務重的情況下應用優勢十分突出。

3.3 施工成本低

相比于其他施工方法，滑模施工節約了模板材料，減少施工作業人員投入，在施工過程中減少人力、物力投入，進而達到節約成本的目的。

3.4 質量能得到有效控制

滑模施工對于混凝土質量來講，整體控制較好，收面平整光滑；拆模后豎向分縫在一條直線上；表面無氣泡，邊角無破損，不需要進行外觀修補。

4 滑模設計

該項目根據護坡板結構形式及施工進度要求，選擇定制2套滑模施工設備，包括軌道設備、振搗設備、抹面設備、配重設施、牽引提升系統，設計參數如下：

（1）側模最長長度55m，側模間距4m，高度0.25m；

（2）滑模尺寸4m×1.5m×10cm，重1t，加裝沙袋配重1t。具體配重根據現場實際情況調整；

（3）人工操作平臺用直徑16鋼筋制作，4m×1m，底部鋪設木板，周圍設1.5m高護欄；

（4）卷揚機提升重量5t，升降速度8～16m∕min，額定電壓380V，額定功率7.5kW。每套滑模配備兩臺卷揚機；

（5）每臺卷揚機配重為1.5m×1.5m×1m，C25混凝土預制塊，重5.20t。

5 滑模設備制作

由于采用組合滑模施工，因此滑模加工時，可在現場拼接安裝。側模采用鋼模組合模板，兼作滑模支撐，規格為5cm×25cm×600cm 上下兩塊。下部焊接5cm×5cm×600cm 方鋼，上部槽鋼尺寸5cm×20cm×600cm 作為滑模上行的軌道，上下兩塊模板間焊接牢固[2]。

每臺卷揚機固定在埋深80cm的尺寸為1.5m×1.5m×1m的預制混凝土配重上。卷揚機電路開關安設在施工面頂部。

因滑模下設土工膜，為防止破壞土工膜，側模加固使用U型卡固定，每2m設一道，見圖1所示。

圖1 澆筑前后加固卡

該項目采用的滑模設備由鋼模板、滑模、卷揚提升系統、混凝土配重組成。

6 滑模施工

6.1 工藝流程

滑模施工工藝流程為：測量放線→滑模安裝→調試→混凝土澆筑→平倉、振搗→滑模提升→收面→混凝土澆筑→收面→施工完成后滑模拆除移至下一場地[3]。

6.2 施工前準備

滑模施工前必須做好各項準備工作，首先需要對施工人員進行安全技術交底，然后檢查施工時所使用的施工設備是否滿足要求，還需要進行滑模的試提升，包括對線路、卷揚提升機、滑模等的運轉情況進行調試[4]。

6.3 混凝土滑模施工

該工程圍堰混凝土施工時采用溜槽的方式進行混凝土入倉，混凝土坍落度采用70～110mm，防止混凝土太稀無法進行滑模，且混凝土坍落度要根據氣溫情況等進行動態的調整，在混凝土入倉之前清理倉內雜物，待清理干凈后方可進行澆筑。

滑模正常滑升是根據現場施工情況確定合理的滑升速度，與現場氣溫條件、混凝土設計強度、混凝土初凝時間、供料強度等有關。本工程滑模坡度較緩，計劃每澆筑50cm混凝土提升一次，每次提升50cm。確保振搗棒可以插入新舊澆筑的每層混凝土面。

滑模滑升正常要求達到軟脫模施工，現場施工鑒別為：滑升過程中能聽到“沙沙”的聲音；出模的混凝土無流淌和拉裂現象，手按有硬的感覺，并能留下1mm左右的指印；能用抹子抹平[5]。

在混凝土入倉后采用插入式振搗器振搗，振搗均勻、無氣泡、無浮漿時，啟動卷揚機提升滑模（見圖2所示）。施工過程中振搗器不得觸碰到鋼模；在施工完成后，對混凝土及時覆蓋無紡布，進行養護。

圖2 滑模施工現場

該項目養護采用噴淋養護裝置進行混凝土養護（見圖3所示），養護期28d。

圖3 自動噴淋養護裝置

6.4 施工質量控制與滑模拆除

6.4.1 滑模中心和水平控制

滑模中線控制：在保證滑模有足夠的提升能力下，為保證護坡結構成型尺寸，減少滑升過程中的偏差，采用測量中心線進行測量控制，在兩側側模各布置2根垂線進行中心測量控制。

滑模水平控制：滑模水平上升是保證滑模施工的關鍵，利用水平尺進行水平測量，發現問題及時糾正，在微小狀態盡早進行糾偏工作。

6.4.2 施工中常見問題控制

由于滑模施工是兩臺卷揚機同時滑升，同時滑模荷載的不均衡，動荷載以及下料等影響，易造成滑模的傾斜、平移、模板變形、混凝土缺陷等，施工中在克服不利因素的前提下，要加強監測工作，確保滑動過程中模板的整體穩定。

6.4.3 混凝土施工質量控制

混凝土采用溜槽施工時，首次下放混凝土之前，溜槽要用水濕潤，防止骨料下放水分散失，要保證混凝土入倉質量。混凝土振搗是施工質量的關鍵，入倉后的混凝土要振搗密實，邊部也要振搗到位，防止拆模后有蜂窩、麻面的出現，插入式振搗器的插入間距控制在振搗器有效作用半徑1.5 倍以內，振搗混凝土時應嚴防漏振現象的發生，同時應避免振搗過度；對滑模提升后的混凝土表面進行二次收光，可以預防局部有氣泡的表面。

在混凝土澆筑完成后根據天氣情況及時進行覆蓋灑水養護，保證混凝土養護期滿足相關規范要求。

6.4.4 滑模拆除

滑模滑升至設計位置后，將滑模滑空，拆除頂模，待混凝土澆筑完成滿足拆模條件后拆除側模，利用吊車配合人工搬運至需組裝部位。重新清理模板表面污漬，待模板表面涂刷脫模劑后進行模板安裝、設備組裝，經調試后繼續使用。

7 結束語

該項目圍堰工程護坡混凝土共計3925.8m3，原計劃工期66d，采用滑模施工后38d完成施工，成功地實現了度汛目標。滑模施工在護坡、堤防工程中使用較廣，該方法施工速度快、節約成本，在相同坡比下能夠一次澆筑成形，保證施工質量，能夠在有限時間內快速完成施工，該方法在實際應用中值得大面積推廣。