调压井滑模施工技术

1、红叶二级水电站调压井竖井滑模施工技术范林文，任铭，钟国华，陈敬瑞 （中国水利水电第十工程局，四川都江堰） 摘要：红叶二级水电站调压井井筒、升管及支撑梁混凝土采用滑模施工取得了成功，本文介绍滑模设计、制作及施工方法。关键词：红叶二级水电站；滑动模板；支撑梁；施工技术；调压井 1概述红叶二级水电站调压井为开敞差动式，圆形断面，开挖直径为135m，钢筋混凝土衬砌后直径为10m，井口高程为21325m，井底高程为20485m，井高为840m。调压井中部设钢筋混凝土升管，内径42m，壁厚50cm，井筒与升管间用钢筋混凝土支撑梁连接，标号为C25，整个调压井钢筋制安365t，混凝土浇筑6 260m3。为保

2、证调压井混凝土衬砌施工质量及进度，决定采用液压滑模施工。井筒、升管和支撑梁采用滑升模板与组合钢模板相结合的施工方法，使井筒、升管和支撑梁在滑升中同步形成。井筒和升管底部2057220602m高程间为斜面，需用常规钢木模板施工，因此滑模从高程20602m起滑，滑模施工高度为723m。为保证滑模施工质量和进度，必须对施工布置、混凝土运输及入仓方式、机械设备投入、劳动力组合等，进行科学、合理的组织安排，并及时加强现场施工协调管理。 2施工布置混凝土主要由调压井顶部混凝土拌和系统提供，厂房HZS50搅拌站作为补充。井口布置3台05m3次强制式拌合机，在拌合机料斗侧布置砂、小石、中石三个料仓及水泥库，存

3、放量不少于3天用料，钢筋加工场设在高程21325m平台空旷处。水、电系统利用调压井前期开挖形成的抽水系统和供电系统。值班房布置在上山公路离调压井20m处，生活住房布置在离调压井200m公路旁。为了保证井上、井下、项目部生产调度三者能够及时取得联系，井上、井下布置三套通讯系统，即电话3部、对讲机3部、电铃2个。利用前期开挖形成的爬梯用于作业人员上下通道，3t独臂扒杆布置在井口下游侧，用于材料运输至模体。 3滑模设计、制作31设计依据滑模设计依据是水工建筑物滑升模板设计技术规范（SL3292）。32滑模设计根据调压井结构形式和布置特点，设计制作的滑模单重约38t，主要由操作平台系统、模板系统、液压

4、支撑系统和辅助系统等组成。321平台系统平台系统从上至下分为主平台、中间平台、抹面平台和支撑梁拆模平台。平台用木板铺设，各平台之间有扶梯通道，便于人员通行。3211主平台主平台为钢桁架结构，上面布置液压系统泵站和电焊机，以及钢筋暂放处，在溜管与集中料斗间设置主溜槽，中部设置混凝土集中料斗及回转料斗，用钢桁架支承。回转料斗下方沿圆周方向对称布置四个支溜槽，混凝土从支溜槽和溜筒至井筒、升管和支撑梁浇筑仓面。竖向钢筋的绑扎在该平台上进行。3212中间平台中间平台也为钢桁架结构，井筒与升管水平钢筋绑扎、焊接工作在该平台进行，动力照明回路、闸刀开关板都布置于该平台。另外，混凝土支撑梁预埋盒也在该平台操作

5、。3213抹面平台抹面平台由角钢组成，与主平台构件吊装连接，是脱模后混凝土修抹养护工作平台，平台上设有环形养护水管。另外，每层6根混凝土支撑梁的预埋盒拆除、模板组立、钢筋绑焊、混凝土浇筑也在该平台上进行。3214支撑梁拆模平台该平台采用钢筋焊接，与抹面平台构件吊装连接，布置在支撑梁两侧，是支撑梁侧模拆除和混凝土养护平台322模板系统模板系统由模板、围圈和提升架组成。模板为自制组合钢模板，高度为14m。由于井筒与升管同时形成，因此模板为内、中、外三种模板。模板单块呈弧形，井筒与内圈为正弧，中圈为反弧。混凝土支撑梁采用组合模板浇筑而成，分侧模、底模。每层6组，考虑备用一定数量，保证正常滑升使用。围

6、圈分为内、中、外三种，采用槽钢制作，通过支托与提升架相连接，并通过模板挂钩与模板连接。提升架为“开”型和“F”型两种，井壁环向均匀布置“F”型16套，升管处环向均匀布置“开”型8套。323液压支承系统液压支承系统包括YJHWF100C型液压控制台，YCQ7型液压穿心千斤顶和承力杆装置。千斤顶油缸与控制台通过阀件和高压胶管连接。千斤顶选用双向作用卡片式结构，该结构有较大的爬升力，回位也很彻底，对保证平台在滑升中减少倾斜调整有很大的好处。承力杆选用48钢管制作，管长50m和60m，壁厚5mm，采用丝口连接，接头错开布置，以免削弱结构支承力。324辅助系统辅助系统由模体用电、用水、照明、爬梯、安全护

7、栏及模体的监测测量系统和通讯系统组成。33滑模制作滑模除液压支承系统及机加工件为购置外，其余包括模板、提升架、围圈、平台钢结构件均在现场制作。模体制作严格按水工建筑物滑升模板设计技术规范（SL3292）执行。 4滑模施工41滑模安装模体在制作场制作完毕后，必须在制作场进行预组装，经预组装和初调试检查各部件无误后，在调压井底部具备滑模安装条件时，方可编号拆开运至调压井底部进行安装。安装顺序如下：（1）清理场地，测量找平；（2）在调压井井座混凝土表面用钢管、板枋材搭设安装平台（2060.0）（3）安装平台形成后，测量放出调压井中心点和模板边界线；（4）按中围圈“开”型提升架“F”型提升架外围圈内围

8、圈模板的顺序进行现场安装；（5）液压系统安装千斤顶、液压控制台、连接阀、管路，经检查无误后，分四种不同长度插装承力杆；（6）动力照明系统、水管路及通讯系统同时形成；（7）启动液压系统进行空载试运转，检查液压系统各部件运转是否正常，试运行时模体爬升高度为20cm。完成上述工作后，各平台铺设走道板，待滑升到一定高度后，再安装抹面平台及支撑梁拆模平台。42混凝土配合比试验在滑模施工准备期间，工地试验室做好滑模混凝土配方试验，列出各种初凝时间的配方及外加剂掺量表，以满足模体滑升速度和施工时由于条件变化对混凝土配合比的要求。43启滑准备工作启滑前，竖向钢筋要超前绑扎焊接一定距离，升管水平钢筋绑扎至千斤顶

9、下部，模体与井座混凝土空出部分用常规模板安装，局部空间用木板封堵不留空隙。以上准备工作完成后，开始进行混凝土入仓浇筑工作。当模板埋入混凝土深度达到100110cm，预测混凝土达到脱模强度0203kNcm2时，可启动模体滑升；当滑模模体底部空间到一定高度时，可安装抹面平台和支撑梁拆模平台，滑模施工进入正式滑升阶段。44正常滑升滑模正常滑升施工，要严格按水工建筑物滑动模板施工技术规范执行。从井口到模体各工作平台作业人员岗位必须明确，各工种、工序要密切配合，特殊工序如预埋件安装，要有专人负责。滑模千斤顶行程为5cm次，滑模每次滑升为30cm，停滑间隔最长不得超过2小时。为避免模板被混凝土粘住卡死，每

10、隔115小时，模板提升23个行程，以破坏混凝土对模板的粘结力。45钢筋滑膜施工钢筋制作考虑运输和安装长度不大于900cm。井筒主筋和分布筋超前绑焊约6m，以便于93检查有无漏绑钢筋。钢筋制作安装除按有关规范要求执行外，在模体调整偏斜位移时，要随着纠偏的方向逐步调整钢筋的位置，既要留出模板位移的位置，又要保证钢筋保护层和层间距等的尺寸。46混凝土浇筑、运输461混凝土运输4611水平运输厂房HZS50拌和站所生产的混凝土由3台6m3搅拌运输车运至调压井井口。4612垂直运输自井口沿井筒爬梯两侧布置2根8英寸钢管，至模体主平台上方约12m处作为混凝土溜管，溜管经溜筒接至主溜槽，主溜槽再接至集中料斗

11、。混凝土由井口搭设的溜槽溜管悬挂溜筒主溜槽集中及回转料斗支溜槽溜筒模体仓面。随着模体滑升，通过调整溜筒、溜管保证混凝土运输畅通，而旋转回转料斗，使混凝土在模体各点均匀下料。462混凝土浇筑混凝土入仓浇筑必须保证分层、平起、对称均匀，混凝土摊铺时段及方向要交替进行，入仓混凝土每层厚度保持在30cm，同层混凝土尽量在规定时间内浇完。混凝土的振捣使用56支50软轴插入式振捣器分段对称进行，振捣时严格按混凝土施工规范执行。振捣棒不得触及承力杆、钢筋、预埋件和模板。在模板滑升时，必须停止振捣混凝土，以免造成脱模混凝土发生变形坍塌。另外，浇筑施工时应注意：（1）随时清除模板上粘结的混凝土，还要对溜槽、桁架

12、上的混凝土清除干净，以免混凝土积留太多而加重模体负载；（2）防止混凝土浆污染液压系统机具及承力杆，随时清除粘接在千斤顶和承力杆上的混凝土浆。47混凝土养护及修抹脱模后的混凝土按规定及时在抹面平台上喷洒清水养护。刚脱模的混凝土面如只有少量气泡和细孔均用铁抹子抹平压光。如有麻面，用水泥砂浆抹面修补；如发生塌块、裂缝和孔洞时，则先将缺陷处松散混凝土块清除干净，要清除到混凝土密实处，露出钢筋，用高一标号并配有速凝剂的细石混凝土将孔缝填平压实后，再用砂浆抹面修平。48承力杆的安装支承杆在千斤顶顶部以上高度不得低于20cm，施工中要随时增加承力杆，连接时用管子钳旋紧接头，不得松动。随时检查承力杆的垂直度，

13、避免其偏斜。井筒承力杆替代竖向筋位置，必须与水平筋绑扎焊接牢固。升管处承力杆虽未替代钢筋，但每隔1m要增加水平架力筋，并与两层横向钢筋焊接加固。49停滑措施滑模施工中因故停滑时间较长，要作停滑处理。先在同一标高将混凝土浇平，将模板提升至底边低于混凝土面约1020cm位置，清理干净模板，涂上脱模剂，将钢筋绑扎至一定高度。仓内混凝土凿毛，清理干净，安装止水条，按施工缝处理。继续施工时，先配制高标号一级配混凝土铺底，然后进行浇筑。410混凝土支撑梁施工为保证混凝土支撑梁施工时不影响滑模正常滑升，支撑梁的施工采用预埋盒和工具模的施工方法。当滑模模板上部已到混凝土支撑梁位置时，由测量放线，确定支撑梁两端

14、部位安放预埋盒（盒内有连接钢筋头）。滑模模板滑过预埋盒时，在抹面平台上拆除预埋盒，露出两端孔洞，同时露出连接钢筋头。将预留孔混凝土凿毛清理后，焊接支承槽钢，绑扎钢筋，立模浇筑混凝土。当混凝土达到拆模强度时，可在支撑梁拆模平台进行拆模；若混凝土强度不利于拆底模，可待调压井滑模施工完毕后再集中拆除。411施工中模体偏移的检测和调整4111模体的水平度和垂直度检测模体平台的水平度控制是以测量各千斤顶相对位置来实现的，其检测方法是：用水准仪在主平台测出一水平面，用油漆在承力杆上标出水平面标准线，量出标准线到千斤顶底座面的距离，列表、编号填入千斤顶距离的数据，将平台相邻和相对各千斤顶数据进行比较，便知道

15、模体水平度误差数据。模体的垂直度检测可反映出模体在滑升中出现的位移及扭转数值，其检测方法是：在调压井顶部已安装好的桁架上安置激光指向仪两台，在引水隧洞轴线上距调压井中心3m处形成桁架激光头模体主平台光靶调压井底部对应两点，由于桁架激光头与调压井底部对应点已在模体安装时确定，模体在滑升时发生的位移、扭转均可在平台光靶上测出。测量人员列表作图标出两点在x、y方向与标准点的偏差值，就可以分析出模体在滑升中的位置及位移值。4112模体的纠偏调整模体井筒千斤顶在相对千斤顶水平度高差大于规定值时必须进行纠正，关闭高点千斤顶油路组，开启低点千斤顶油路组，反复交替运行几个行程，逐步将所有千斤顶距水平标准线的距

16、离调整为一致，这04时模体恢复水平位置。模体平移（或扭转造成的平移值）大于规定值时必须进行纠正，用23只35t手拉葫芦并用钢丝绳作辅助，在中间平台上找与模体中心等距并靠近模板的两处（或三处）桁架作挂点，将葫芦拉住挂点和岩壁锚杆焊接的挂钩上，当模体滑升时收紧葫芦，这样对模体位移和扭转方向形成反向力（或反向力偶）。在调整中可更换几处岩壁锚杆，多运行操作几次，模体会逐步回到正常位置。如果模体同时发生水平升差及偏移扭转，则应稳住一项调整另一项，逐步校正。滑模施工时测量人员必须昼夜值班严密检测，对其偏移要早发现、早纠正。412滑模的拆除滑模施工浇筑至井口高程时，将混凝土浇至标高位置并进行收仓抹面处理，模

17、板可逐渐提升出混凝土面，这时用25t汽车吊进行拆模工作，步骤如下：（1）拆除回转集中料斗及料斗支架，将顶部走道桁架拆除；（2）拆除液压系统的控制台、阀、油管路，拆除供电线路、刀闸及所有附属设备；（3）拆除抹面平台及所有平台铺板；（4）拆主桁架时，先抽中间桁架，周围桁架一次吊出；（5）最后拆除提升架、千斤顶、围圈和模板。5体会在滑模滑升过程中，有一些体会和建议：（1）滑模施工是一个严谨的施工过程，各工序工种施工人员在滑升之前必须经过培训；（2）模体承力杆强度应随时检查并加固，建议在承力杆填充25钢筋并灌注砂浆，以增加承力杆的强度，以免发生承力杆弯曲，导致模体偏移；（3）由于承力杆与千斤顶在混凝土浇