水利水电工程中的滑模施工技术研究
浏览 发布时间 2015-6-24 15:10:04
随着社会经济的发展，促进了水利水电工程的迅速发展，我国水利水电工程建设逐年增加。水利水电工程施工中，应用滑模技术能够有效的提高混凝土的浇筑速率，这在工程工期紧张及存在防洪堵汛等情况下能够取得巨大的意义。笔者结合国内某水利水电工程为例，研究了滑模施工技术。
1.工程实例
国内某抽水蓄能式水电站。现以完成溢流堰两个中墩的浇筑工作，均采取滑模施工技术。工程设计的滑模由墩头、中间段及墩尾三部分组成，各段信息如下：墩头全长12米，重16吨；中间段全长10米，中12吨，墩尾全长12米，重14墩，动力设备串40个离心式液压千斤顶，千斤顶单一起重力为90千牛，总起重力为3000千牛。
2.水利水电工程中滑模技术的应用
2.1滑模的结构分析
实例工程中的滑模使用钢制框架结构，包括检修门槽及工作门槽，使用高强度螺栓将墩头、中间段及墩尾进行连接，且滑模主要使用角钢、工字钢及槽钢等类型组合焊接而成。滑模施工前，应结合工程设计图纸的要求，将槽钢及工字钢焊接成闸墩结构的形状，尺寸应大于5厘米，高度应超出主题结构2厘米，在内部将钢模板进行组合安装，高为1米，这样就可以将螺栓与钢片扣合主体结构紧密连接，将钢模板使用螺栓进行组合，闸墩在顶部墩头组合钢模板，并浇筑混凝土。将滑模提升至距地面3米左右后在底部悬挂钢丝及角钢并焊接成2米左右的吊笼。实例工程使用液压千斤顶为滑模提供动力，滑模顶部钢结构梁上需要安装千斤顶，将空心钢管安装在千斤顶中心。滑模装置应沿着千斤顶空心钢管提升。通常滑模上应设计梯步，以便于施工人员及时对滑模安装情况进行检测[1]。
2.2滑模施工的技术控制分析
2.2.1滑模调试安装分析
实施滑模施工应做好的准备工作有下列几项：及时在有预埋筋的闸墩底部实施必要的凿毛清基左右。并使用专业的测量设备确定模板控制点，之后将一些木质垫板放置在闸墩混凝土的保护层外侧的地面中，用于滑模墩头、中间段及墩尾起吊安装时的垫护并安装各部位的连接。为了保证模板与各控制点准确对齐，应使用特殊的起重机合理调节滑模，之后使用螺栓连接。再将空心钢管合理安置在液压千斤顶的中间，其中一头应顶在闸墩的毛面上。需注意的是在施工前需及时清理千斤顶。使用接埋弧焊及搭接弧焊焊接长预埋钢筋，为了防止焊接影响到农田浇筑，应保证搭接电焊时双面焊缝大于5d，单面焊大于10d。将整个滑模设备提升20厘米左右，之后对滑模与控制点的对齐程度进行检测，若发现偏移应及时调整。调整后使用木质模板将下方缝隙进行填堵，及时焊接衬筋，保障在浇筑混凝土时不至于发生爆模事故。各滑模控制点设置为可伸缩的吊索，以便于进行变形观察。
2.2.2滑模运行操作分析
将滑模安装调试工作完成后，则能实施滑模的运行操作。结合滑模施工技术的特点，在浇筑混凝土时不能发生中断。通常第一层混凝土的浇筑高度应至滑模模板的中部，之后利用变频振动器实施振捣，此时应小心谨慎，以免发生爆模翻砂的事故。结合该工程的施工要求，每次滑模的上升高度为20厘米，每小时提升一次。第一层混凝土浇筑结束后，应及时取出下方木质模板，将混凝土表层磨平，还要注意对闸墩形变量的检查，直至相关数据合格后才能继续浇筑[2]。
2.3滑模施工中的要点分析
2.3.1对混凝土质量依赖较大
混凝土的质量对滑模技术的应用水平有直接的影响，对此结合水利水电工程的具体要求，应科学合理的设计混凝土配比。严把材料采购关，以保证材料质量。保证混凝土在入模后的坍落度不超出规定，并注意混凝土运输、存储等管理控制。混凝土的和易性也对其质量造成影响，应时刻监测以免受到污染。滑模施工还应控制混凝土的浇筑速度与滑模提升速度，加强混凝土的振捣工作，禁止将混凝土一次性导入滑模内，以免混凝土的强度不能满足滑模施工要求，以致水利水电工程的施工质量不能得到保障。
2.3.2滑模施工中混凝土浇筑的注意事项
首先，应防止钢筋不受到液压油的污染，否则需要消耗大量时间进行处理，影响正常施工；其次，需要控制混凝土的浇筑速度与高度，控制运料设备分层均匀的向模板内导入混凝土，并保证振捣密实。
2.3.3模板的移动与提升
首先，滑模的首次提升不宜过高，以免发生脱模，需要缓慢进行滑动并检查设备的最佳滑升速度及触摸时间，便于后续施工加快速度；其次，在进行持续施工中，应保证各层混凝土的浇筑高度满足规定尺寸，滑升速度的调节与出模强度相符；最后，通常混凝土的浇筑都是连续作业，因此应及时安装钢筋，接长钢筋的长度。这个工序具有较高的施工强度需要与各类工种相互协调，才能保障模板的提升速度。
2.3.4滑模施工的纠偏分析
常见的纠偏法有以几类：一是顶轮纠偏法：选择以浇筑完成且强度等级符合要求的混凝土墙体作为支点，使用移动纠偏设备产生作用力，在施工中将滑模平台及设备进行移动，进而实现纠偏；二是模板平台调节法：在滑模上升至一定程度后，校正模板的倾斜方向至合理位置，进行之后的浇筑施工，在下一次滑模上升时，新注入的混凝土则将产生导向作用力，在作用力的作用下，滑模平台及设备将得到校正。
2.3.5滑模的控制分析
控制滑模的水平：通常使用水准仪进行测量进而调节水平。另外也可结合千斤顶的同步器显示管理控制水平。控制滑模的中线：滑模结构中若发生偏移将对滑模施工质量造成严重影响，水利水电工程施工中往往使用激光照准仪进行调节，也能有效的条件吊线，另外需要保障门洞及预埋钢筋的核价位置满足要求。滑模模板设计过高，可能在滑升时产生模板变形，此时可使用照准仪进行测量进而保证结构满足规范要求。具体操作措施是：将一台激光照准仪安置在竖井圆弧段的中间位置，将两台设备安置在直线段与圆弧段的连接位置，进行测量时结合刻度绳保证两个激光点的平直，其中一个端点固定在零位，之后使用直尺对这个点与模板的间距进行测量，将其与该点各刻度的读数进行核对，这样就能得出滑模的偏移数据。若特殊情况下不能使用激光照准仪，则可使用吊线对滑模中线进行控制。为了降低误差，改善测量数据的精确性，吊线通常选择弹性较差的钢丝线，吊线锤则选择重量较大的钢锤。
2.4滑模的拆除施工
首先，为了便于滑模的拆卸，应先拆除相关辅助设备，以降低起吊负荷；其次，水利水电工程完成后，应将液压千斤顶中间多余钢管及闸墩顶部多余钢筋进行处理，以便于在较低提升高度下，完成工程钢管套着的滑模的起吊；再次，使用氧焊切除滑模底部的吊笼，并将连接滑模墩头、中部及墩尾的螺栓进行切除；最后，使用专业起吊设备提升滑模墩尾，将其吊至预定位置，在实施墩头及中间部的拆除工作。
3.结束语
综上所述，滑模施工技术在水利水电工程施工中有着有效的应用，施工单位需要从滑模调试、安装等准备工作直到混凝土的浇筑工作，加强各个环节的施工，并结合上文所述。使滑模施工质量得到保证，进而加强水利水电工程的施工质量。
1.工程实例
国内某抽水蓄能式水电站。现以完成溢流堰两个中墩的浇筑工作，均采取滑模施工技术。工程设计的滑模由墩头、中间段及墩尾三部分组成，各段信息如下：墩头全长12米，重16吨；中间段全长10米，中12吨，墩尾全长12米，重14墩，动力设备串40个离心式液压千斤顶，千斤顶单一起重力为90千牛，总起重力为3000千牛。
2.水利水电工程中滑模技术的应用
2.1滑模的结构分析
实例工程中的滑模使用钢制框架结构，包括检修门槽及工作门槽，使用高强度螺栓将墩头、中间段及墩尾进行连接，且滑模主要使用角钢、工字钢及槽钢等类型组合焊接而成。滑模施工前，应结合工程设计图纸的要求，将槽钢及工字钢焊接成闸墩结构的形状，尺寸应大于5厘米，高度应超出主题结构2厘米，在内部将钢模板进行组合安装，高为1米，这样就可以将螺栓与钢片扣合主体结构紧密连接，将钢模板使用螺栓进行组合，闸墩在顶部墩头组合钢模板，并浇筑混凝土。将滑模提升至距地面3米左右后在底部悬挂钢丝及角钢并焊接成2米左右的吊笼。实例工程使用液压千斤顶为滑模提供动力，滑模顶部钢结构梁上需要安装千斤顶，将空心钢管安装在千斤顶中心。滑模装置应沿着千斤顶空心钢管提升。通常滑模上应设计梯步，以便于施工人员及时对滑模安装情况进行检测[1]。
2.2滑模施工的技术控制分析
2.2.1滑模调试安装分析
实施滑模施工应做好的准备工作有下列几项：及时在有预埋筋的闸墩底部实施必要的凿毛清基左右。并使用专业的测量设备确定模板控制点，之后将一些木质垫板放置在闸墩混凝土的保护层外侧的地面中，用于滑模墩头、中间段及墩尾起吊安装时的垫护并安装各部位的连接。为了保证模板与各控制点准确对齐，应使用特殊的起重机合理调节滑模，之后使用螺栓连接。再将空心钢管合理安置在液压千斤顶的中间，其中一头应顶在闸墩的毛面上。需注意的是在施工前需及时清理千斤顶。使用接埋弧焊及搭接弧焊焊接长预埋钢筋，为了防止焊接影响到农田浇筑，应保证搭接电焊时双面焊缝大于5d，单面焊大于10d。将整个滑模设备提升20厘米左右，之后对滑模与控制点的对齐程度进行检测，若发现偏移应及时调整。调整后使用木质模板将下方缝隙进行填堵，及时焊接衬筋，保障在浇筑混凝土时不至于发生爆模事故。各滑模控制点设置为可伸缩的吊索，以便于进行变形观察。
2.2.2滑模运行操作分析
将滑模安装调试工作完成后，则能实施滑模的运行操作。结合滑模施工技术的特点，在浇筑混凝土时不能发生中断。通常第一层混凝土的浇筑高度应至滑模模板的中部，之后利用变频振动器实施振捣，此时应小心谨慎，以免发生爆模翻砂的事故。结合该工程的施工要求，每次滑模的上升高度为20厘米，每小时提升一次。第一层混凝土浇筑结束后，应及时取出下方木质模板，将混凝土表层磨平，还要注意对闸墩形变量的检查，直至相关数据合格后才能继续浇筑[2]。
2.3滑模施工中的要点分析
2.3.1对混凝土质量依赖较大
混凝土的质量对滑模技术的应用水平有直接的影响，对此结合水利水电工程的具体要求，应科学合理的设计混凝土配比。严把材料采购关，以保证材料质量。保证混凝土在入模后的坍落度不超出规定，并注意混凝土运输、存储等管理控制。混凝土的和易性也对其质量造成影响，应时刻监测以免受到污染。滑模施工还应控制混凝土的浇筑速度与滑模提升速度，加强混凝土的振捣工作，禁止将混凝土一次性导入滑模内，以免混凝土的强度不能满足滑模施工要求，以致水利水电工程的施工质量不能得到保障。
2.3.2滑模施工中混凝土浇筑的注意事项
首先，应防止钢筋不受到液压油的污染，否则需要消耗大量时间进行处理，影响正常施工；其次，需要控制混凝土的浇筑速度与高度，控制运料设备分层均匀的向模板内导入混凝土，并保证振捣密实。
2.3.3模板的移动与提升
首先，滑模的首次提升不宜过高，以免发生脱模，需要缓慢进行滑动并检查设备的最佳滑升速度及触摸时间，便于后续施工加快速度；其次，在进行持续施工中，应保证各层混凝土的浇筑高度满足规定尺寸，滑升速度的调节与出模强度相符；最后，通常混凝土的浇筑都是连续作业，因此应及时安装钢筋，接长钢筋的长度。这个工序具有较高的施工强度需要与各类工种相互协调，才能保障模板的提升速度。
2.3.4滑模施工的纠偏分析
常见的纠偏法有以几类：一是顶轮纠偏法：选择以浇筑完成且强度等级符合要求的混凝土墙体作为支点，使用移动纠偏设备产生作用力，在施工中将滑模平台及设备进行移动，进而实现纠偏；二是模板平台调节法：在滑模上升至一定程度后，校正模板的倾斜方向至合理位置，进行之后的浇筑施工，在下一次滑模上升时，新注入的混凝土则将产生导向作用力，在作用力的作用下，滑模平台及设备将得到校正。
2.3.5滑模的控制分析
控制滑模的水平：通常使用水准仪进行测量进而调节水平。另外也可结合千斤顶的同步器显示管理控制水平。控制滑模的中线：滑模结构中若发生偏移将对滑模施工质量造成严重影响，水利水电工程施工中往往使用激光照准仪进行调节，也能有效的条件吊线，另外需要保障门洞及预埋钢筋的核价位置满足要求。滑模模板设计过高，可能在滑升时产生模板变形，此时可使用照准仪进行测量进而保证结构满足规范要求。具体操作措施是：将一台激光照准仪安置在竖井圆弧段的中间位置，将两台设备安置在直线段与圆弧段的连接位置，进行测量时结合刻度绳保证两个激光点的平直，其中一个端点固定在零位，之后使用直尺对这个点与模板的间距进行测量，将其与该点各刻度的读数进行核对，这样就能得出滑模的偏移数据。若特殊情况下不能使用激光照准仪，则可使用吊线对滑模中线进行控制。为了降低误差，改善测量数据的精确性，吊线通常选择弹性较差的钢丝线，吊线锤则选择重量较大的钢锤。
2.4滑模的拆除施工
首先，为了便于滑模的拆卸，应先拆除相关辅助设备，以降低起吊负荷；其次，水利水电工程完成后，应将液压千斤顶中间多余钢管及闸墩顶部多余钢筋进行处理，以便于在较低提升高度下，完成工程钢管套着的滑模的起吊；再次，使用氧焊切除滑模底部的吊笼，并将连接滑模墩头、中部及墩尾的螺栓进行切除；最后，使用专业起吊设备提升滑模墩尾，将其吊至预定位置，在实施墩头及中间部的拆除工作。
3.结束语
综上所述，滑模施工技术在水利水电工程施工中有着有效的应用，施工单位需要从滑模调试、安装等准备工作直到混凝土的浇筑工作，加强各个环节的施工，并结合上文所述。使滑模施工质量得到保证，进而加强水利水电工程的施工质量。
