儒道两家的天人观及其在古建筑中的体现.doc

儒道两家的天人观及其在古建筑中的体现滑模施工技术在偏桥水电站调压井中的应用（段会平 金国政）（中国水利水电第七工程局有限公司 四川 郫县 611730）摘要：滑模施工技术在水利水电混凝土工程中是一种高效、低廉的施工方法，具有施工效率高、生产成本低、施工质量有保证等优点。偏桥水电站调压井混凝土浇筑通过采用滑模施工技术，确保了工程施工进度和工程质量，同时降低了施工成本。本文通过对偏桥水电站调压井混凝土浇筑采用滑模施工的方案确定、滑模设计、施工等进行了总结，为类似工程施工提供参考。关键词：偏桥水电站、调压井、滑模施工1.工程概况偏桥电站调压井由底板洞身段 (0-022.000+000.00，净径5.2米,衬砌厚度1.5米)；阻抗孔(1970.11975.4，净径3.8米,衬砌厚度2.2米),井身段 (1975.402051.00，高度75.6m，净径14.6米,衬砌厚度1.5米)，穹顶(2051.002057.04，设计喷锚支护)四部分组成。井内设计有一趟爬梯，在1999.50、2024.40处设有休息平台。2.滑模施工方案的确定偏桥水电站调压井混凝土浇筑工期要求为2007年11月13日2008年1月23日，该混凝土浇筑能否按时完成，是确保工程顺利发电的关键线路，工期段施工强度高。本工程调压井具有井身宽、高度大、混凝土衬砌量大等特点。如果采用普通脚手架与钢模板施工，工期将不能满足工程需求，且投入资源也很大。通过多年来的施工经验，对于等截面的混凝土结构采用滑模施工是最佳方案之一。滑模施工以其独特的施工工艺特点：滑模施工速度快，日平均进度2.0米以上，不管结构体形多大，只要供料能力达到，一般都能达到这个速度。如果能控制好混凝土的初凝时间，速度可更快；施工质量可靠，滑模混凝土浇筑严格按30厘米分层控制，浇筑、振捣作业在模板表面进行，便于操作和控制，同时滑模施工具有连续性，减少了施工缝，体形具有可调性，从工艺上杜绝了出现体形的较大偏差或跑模现象；表面质量平滑，外观平整，避免出现“麻面”，错台现象；综合成本低，由于滑模模体结构简单，重量轻，周转性材料投入少，大型设备占用时间短，综合成本可大大降低；安全性好，滑模模体结构有封闭、固定的操作平台，可以有效防范施工人员坠落、坠物等安全事故。根据本工程特点，调压井混凝土衬砌采用以滑模为主的施工方案。具体方案为底板洞身段、阻抗孔及井底板倒角采用常规立模浇筑；井身段采用滑模施工，具体施工方法如下：（1）滑模采用整体钢结构设计，保证模体结构稳定性。滑模控制采用36液压自动调平控制台，配套选用QYD100型液压滑模专用千斤顶。 （2）砼供应采用拌和站集中供料，6m3罐车运输,井底设2台HBT60砼泵(一备一用),井内搭设固定泵管脚手架，随滑模延伸。混凝土输送至滑模操作盘，通过溜槽分层入仓。（3）材料、人员上下采用在井底布置1台JD-40卷扬机，在滑模操作盘上设置的龙门架进行悬吊和吊笼提升，井内提升采取有稳绳运行，井内布置两根钢丝绳作稳绳。（4）井内布置一趟380v供电电缆（325+110mm）；一趟通讯、信号电缆（滑模施工中，井上下通讯利用声、光信号控制及对讲机联系）；一趟洒水管；均固定在滑模盘桁架梁上随滑模延伸。（5）在滑模盘上布置4根钢丝绳重垂线进行测量控制。其具体施工程序如下：井底板及倒角混凝土的施工(1973.401977.00)井身段滑模施工(1977.002051. 00)底板洞身段施工 (0-022.000+000.00)阻抗孔段施工(1970.11975.4)。3.滑模设计调压井滑模设计用液压整体滑升模板，为保证施工质量，滑模采用整体钢结构设计，滑升千斤顶选用QYD100型液压滑模专用千斤顶，滑升动力装置为36液压自动调平控制台。滑模装置组成：模板、围圈；提升系统；滑模盘；液压系统；辅助系统。3.1模板、围圈全套滑模模板采用=5mm钢板弯制而成，用505的角钢作为加劲肋，同整体框架骨架相连焊接固定。模板高度选1.26米，模板锥度按小于3毫米控制，既在垂直方向上模板上口大于设计尺寸1.5毫米，下口小于设计尺寸1.5毫米。围圈主要用来加固模板，采用上下两道，一面同模板角钢（加劲肋）焊接固定，一面和桁架梁上下边梁焊接，使各组模板成为一个整体。3.2提升系统滑模提升系统的钢结构制作部分是提升架，是滑模与混凝土间的联系构件，主要用于支撑模体，并且通过安装在顶部的千斤顶支撑在爬杆上，整个滑升荷载将通过提升架传递给爬杆，爬杆采用483.5mm钢管，提升架选用“F”型架，用14#槽钢和16mm钢板焊制。根据设计计算，全套模体自重24吨，初选24个“F”型提升架,布置24台QYD100型液压滑模专用千斤顶。3.3 滑模盘滑模盘分为操作盘和辅助盘。操作盘是施工的操作平台，承受工作、物料等荷载，同时又是模体的支撑构件，是滑模体的主要结构，采用整体框架钢结构，由于混凝土施工过程中，垂直荷载和侧向受力较大，为保证操作盘的强度和刚度，选用757、636角钢加工制作成复式框架梁。在框架梁上铺3mm网纹钢板和马道板形成操作平台。辅助盘是进行砼养护、修面及预埋件处理的工作平台，采用钢木结构悬吊布置，用10#槽钢和L636角钢弯曲焊制，上铺3mm网纹钢板或50mm马道板，用22mm圆钢悬挂在桁架梁上，辅助盘距井帮距离为150mm。3.4 液压系统选用QYD100型液压滑模专用千斤顶,设计承载能力为10吨，计算承载能力为5吨，爬升行程为40mm，液压控制台为36液压自动调平控制台。高压油管：主管选用16mm；支管选用8mm，利用直管接头和六通接头同控制台和千斤顶分组相连，全部千斤顶共分六组进行连接，形成液压系统。3.5 辅助系统包括预埋处理、洒水养护、中心测量、水平控制测量等装置。洒水养护是混凝土施工的一个重要环节，洒水管井身段采用1.5寸钢管,钢管之间采用法兰盘连接。滑模体内采用25mmPVC塑料管，在井内沿混凝土表面布置一周，PVC管上钻孔，对混凝土表面进行洒水养护。中心测量利用重垂线测量，观察模体的水平位移，在模体上挂3根重垂线进行观测、控制。水平测量利用水准管原理，在模体上布置透明胶管，充水固定在模体上进行水平度观测。 EMBED AutoCAD.Drawing.17 EMBED AutoCAD.Drawing.17 滑模结构示意图4、滑模设计计算（井身段）4.1滑升摩阻力:G1G1=kfs:附加影响系数，取k=2:磨擦阻力，2KN/:模板的表面积S= DH=57.76则G1=kfs=2257.76= 231KN4.2滑模结构自重 G2全套滑模重量G2=240 KN4.3施工荷载G3(1)、人员：T1=400.75KN/人=30 KN(2)、设备：T2=20KN(3)、材料、工具：T3=30KN(4)、提升动荷载：T4=10KN并取1.3倍的不均匀系数和2倍的动力荷载系数则G3=(T1+T2+T3+ T4)1.32=234KN4.4支撑杆的荷载允许承载能力 P=3.142EIK（Ul）2E:支撑杆的弹性模量，对A3钢E=2.1109kg/cmI:支撑杆截面的惯性矩，对483.5钢管I=11.35cm2K:安全系数,取K=2Ul:计算长度,按0.71.8=1.26m计P=3.142EIK（Ul）2=74KN千斤顶计算承载能力为50KN4.5千斤顶数量n=w/cpw:总荷载 w=G1+G2+G3=231+240+234=705 KNc:载荷不均匀系数，取0.8p:千斤顶计算承载能力50KNn=705/（0.850）=18(台)故选用24台千斤顶可满足要求。 根据滑模计算和结构具体情况布置千斤顶 24台，支撑杆24根，可满足强度和结构要求。提升架选择：根据滑模荷载分析计算，选用24个“F”型提升架，可满足结构和强度要求。5.滑模施工51施工前的准备施工前必须做好各项准备工作，其中包括井底提升设备、设施安装；混凝土泵管及分料槽布置；模体和液压系统准备；起滑面的凿毛、冲洗；测量放线工作；滑模组装调试；井内通讯、信号、照明、动力及悬吊系统形成。为滑模验收开盘做好准备。冬季施工还应作好防冻保温工作。5.1.1.井底施工准备在井底安装一台10t卷扬机，通过穹顶天锚导向为滑模安拆提供运输；布设一台JD-40吨卷扬机，安装导向轮，通过模体上的龙门架形成提升系统，为滑模施工期间人员和物料运输。同时完成井内通讯、信号、照明、动力及悬吊系统形成。5.1.2滑模制作组装5.1.2.1 滑模按设计制作后，进行组装调试，并按下表质量标准进行检查调整。内 容允 许 偏 差(mm)模板装置中线与结构物轴线3主梁中线2连接梁、横梁中线5模板边线与结构物轴线外 露5隐 蔽10围圈位置垂直方向5水平方向3提升架的垂直度2模板倾角度上 口0，+1下 口-2安装千斤顶的位置5圆模直径、方模边长2相邻模板的平整度2操作盘的平整度105.1.2.2 千斤顶进行试验编组：(1) 耐压:加压120kg/cm2， 5分钟不渗不漏；(2) 空载爬升:调整行程30mm；(3) 负荷爬升:记录加荷5吨,支撑杆压痕和行程大小,将行程相近的编为一组。 因施工用千斤顶，按一般要求需备用一部分，且需经常检修，还需备用如簧、保持架、上卡头、排油弹簧、楔块、密封圈、卡环、下卡头等。5.1.2.3 滑模调试滑模组装检查合格后,安装千斤顶 ,液压系统,插入爬杆并进行加固,然后进行试滑升35个行程，对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时解决，确保施工顺利进行。5.1.2.4 起滑面处理滑模组装前，完成底板混凝土面凿毛和冲洗工作。5.1.2.5 测量放线待底面冲洗干净，达到组装条件时，进行测量放线工作，由测量队给出设计轮廓线和十字中心线。5.1.2.6 滑模井下组装利用井底卷扬机将模体组件吊至调压井底板进行组装。组装完毕进行验收后，完成钢筋绑扎和千斤顶、爬杆安装，模板封堵。5.1.2.7 井内悬吊系统形成利用提升系统完成井内供料管、供水管等安装，达到开盘条件。施工现场需敷设一趟325+110电缆，提供380伏电源，为确保滑模施工顺利进行，不发生混凝土粘模事故，应做好50KVA备用电源准备工作。5.2 井身段滑模施工滑模施工的特点是钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升平行作业，各工序连续进行。钢筋加工在井底附近的洞内完成，利用井底已布置好的提升装置吊至滑模工作盘。混凝土在拌和站拌和完成后，由混凝土罐车运至井底，经布设在井底的HBT60砼泵输送至工作盘，通过溜槽人工配合入仓。5.2.1钢筋绑扎、爬杆延长模体组装调试就位后，严格按照设计图纸进行钢筋绑扎、焊接，搭接及焊接要符合设计规范要求。滑升施工中，混凝土浇筑后必须露出最上面一层横筋，钢筋绑扎间距符合要求，每层水平钢筋基本上呈一水平面，上下层之间接头要错开。由于水平钢筋设计在竖筋的外侧，受滑模提升架及模板的影响，不利于钢筋的绑扎，部分钢筋绑扎不上。水平钢筋与竖向钢筋的位置需要作相应调整。竖筋间距按设计布置均匀，相邻钢筋的接头要错开，同时利用提升架焊钢管控制钢筋保护层。爬杆在同一水平内接头不超过1/4，因此第一套爬杆要有4种以上长度规格（3.0m 4.0m5.0m 6.0m .）,错开布置,正常滑升时,每根爬杆长3.0m ,要求平整无锈皮,当千斤顶滑升距爬杆顶端小于350mm时，应接长爬杆，接头对齐，不平处用角磨机找平，爬杆同环筋相连焊接加固。根据“等强代换”的原则，在不影响钢筋强度的情况下爬杆代替相应位置竖筋。5.2.2滑模施工顺序滑模施工按以下顺序进行：下料平仓振捣滑升钢筋绑扎下料。滑模滑升要求对称均匀下料，滑模混凝土要求塌落度7-9cm，正常施工按分层30cm一层进行，采用插入式振捣器振捣，经常变换振捣方向，并避免直接振动爬杆及模板，振捣器插入深度不得超过下层混凝土内50mm，模板滑升时停止振捣。滑模正常滑升根据施工现场混凝土初凝、混凝土供料、施工配合等具体情况确定合理的滑升速度，按分层浇筑间隔时间不超过允许间隔时间。正常滑升每次间隔按2小时，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在3m左右。混凝土初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下六个步骤进行：第一次浇筑50mm砂浆，接着按分层300mm浇筑两层，厚度达到650mm时，开始滑升3060mm检查脱模的混凝土凝固是否合适，第四层浇筑后滑升150mm，继续浇筑第五层，滑升150200mm, 第六层浇筑后滑200mm，若无异常情况，便可进行正常浇筑和滑升。模板初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。5.2.2.1 模板滑升施工进入正常浇筑和滑升时，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析混凝土表面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印；能用抹子抹平。 滑升过程中有专人检查千斤顶的情况，观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常，检查滑模中心线及操作盘的水平度。5.2.2.2 表面修整及养护表面修整是关系到结构外表和保护层质量的工序，当混凝土脱模后，须立即进行此项工作。一般用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补，如表面平整亦可不做修整。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件，减少裂缝，在辅助盘上设洒水管对混凝土进行养护。5.2.2.3预埋件施工调压井爬梯埋件设计变更为预埋钢板，滑模施工期间预埋钢板与混凝土浇筑同时进行，按照设计位置进行埋设。边滑边焊接，也可后期焊接。灌浆预埋管采用PVC管，按设计位置埋设，利用钢筋固定，模板通过后，在修面过程中使其外露，便于后期灌浆施工。5.2.2.4 停滑措施及施工缝处理 滑模施工要连续进行，意外停滑时应采取“停滑措施”，混凝土停止浇筑后，每隔0.51小时，滑升12个行程，直到混凝土与模板不在粘结（一般4个小时左右）。由于施工造成施工缝，根据水电施工规范，预先作施工缝处理，然后在复工前将混凝土表面残渣除掉，用水冲净，先浇一层细骨料混凝土或水泥砂浆，然后再浇筑原配混凝土。5.2.2.5 滑模控制滑模中线控制：为保证结构中心不发生偏移，预埋件位置准确，利用工作平台梁固定四根垂线进行中心测量控制，同时也保证其它部位的测量要求。滑模水平控制：一是利用千斤顶的同步器进行水平控制，二是利用水准仪测量，进行水平检查。5.2.2.6 滑模施工中出现问题及处理滑模施工中常出现问题有：滑模操作盘倾斜、滑模盘平移、扭转、模板变形、混凝土表面缺陷、爬杆弯曲等，其产生的根本原因在于千斤顶工作不同步，荷载不均匀，浇筑不对称，纠偏过急等。因此，在施工中首先把好质量关，加强观测检查工作，确保良好运行状态