论某水电站溢流面大跨度滑模施工工艺及质量控制

　　摘要：文章是作者结合某水利水电站工程建设实例，就该水电站溢流面大跨度滑模施工技术相关问题进行简要的阐述和分析，以供参考!

　　关键词：大跨度, 滑模,施工,耶涯水电站

　　1.工程概况

　　某水电工程位于该市东南约50 km处的Myitnge 河上。RCC 重力坝坝顶高程197.0 m，最大坝高137 m， 坝顶宽12.0 m， 坝轴线长719.1m， 共分成28 个坝段。溢流面位于大坝中部， 由14~20 号坝段组成，坝段长度为27.72~24.6 m。溢流面主要包括设在14号和20 号坝段的向内侧收缩11°的导墙、过流面、桥墩和公路桥。其中过流面最大宽度161.67 m， 最小宽度为126.34 m。溢流面堰头曲线为3 个不同半径的复合圆曲线; 堰面曲线为WES 曲线， 即y=0.064x1.85;堰顶与反弧段采用1∶0.8 的陡坡面连接， 159~168.6m 高程陡坡面为掺气廊道区; 尾部与半径为18 m 的反弧段相连， 反弧挑角为30°。溢流面堰顶高程185m， 反弧底高程107.59 m。

　　该水电站溢流面最大跨度27.72 m， 采用滑模施工。由于跨度较大， 轨道安装困难， 为此， 利用现有设备条件， 摸索出一套适合该工程特点的一套滑模施工技术。施工时， 滑模平均上升速度为30 cm/h， 上升一次用时15 min， 仅用3 个月就全部完成滑模部位施工任务， 且施工质量优良， 成形面结构尺寸和误差均在标准要求之内。

　　2施工方案

　　溢流坝段的施工左右岸方向分14 号坝段和左导墙、15~19 号坝段、20 号坝段和右导墙三部分， 上下游方向分堰顶曲线段、堰面直线段和反弧段三部分。由于在14 号坝段和20 号坝段设有向内侧收缩11°的导墙， 使得这两个坝段的过流面上宽下窄， 不宜采用滑模施工， 所以这两个坝段的过流面和左右导墙使用组合钢模板施工; 15~19 号坝段174.19 m高程以上的堰顶曲线段部分和113.9 m 高程以下的反弧段、挑坎部分也采用组合钢模板进行施工。由于在堰面直线段的159~168.6 m 高程区域设有掺气廊道， 故在15~19 号坝段113.9~159 m 高程区域采用牵引式滑模施工方案。

　　滑模施工区域按坝段分缝分块， 采用跳仓法浇筑。滑模滑升顺序为： 18 号坝段→16 号坝段→19号坝段→15 号坝段→17 号坝段。

　　水电站溢流面最大跨度27.72 m， 滑模施工难度较大， 可供借鉴经验较少， 为此， 摸索出一套适合该工程特点的滑模施工技术。

　　3 滑模系统设计

　　该水电站溢流面滑模由模体、抹面平台、轨道系统、牵引系统、防滑装置组成。

　　(1) 滑模体。由桁架、面板、行走机构组成，体形尺寸为1.61 m×2.09 m×26.53 m， 质量14.54 t。

　　(2) 抹面平台。由支架、走道板、护栏组成。

　　(3) 轨道系统由H 形焊接轨道、钢筋支撑柱、锁定系统等组成。滑模轨道由4 块厚钢板焊接而成，腹板尺寸为176 mm×12 mm， 上下两块翼缘板尺寸均为130 mm×12 mm， 在上翼缘板上部还有一块40mm×15 mm 的滑块， 轨道顶面距溢流面23 cm， 单节轨道长为2.305 m， 单节质量112 kg。16 号和18号坝段为先浇块， 轨道架设作业在RCC 形成的台阶面上进行。先浇块的滑模轨道支撑采用25 cm×25cm×240 cm 的四方钢筋柱， 采用25 钢筋。在每两节轨道接头处设置1 根四方钢筋柱， 用2 个M20 高强螺栓将每节轨道的端部与钢筋柱顶面的支座板连接。15、17、19 号坝段施工时， 其相邻的坝块溢流面已形成， 所以先浇块混凝土面将作为轨道支撑使用。先浇块溢流面浇筑时， 需沿后浇块轨道中线两侧预先埋设单丝头螺杆和锥形套筒; 后浇块轨道铺设时， 在轨道下面垫140 mm×80 mm×30 mm 的垫板， 以调节轨道的位置， 轨道和其垫板由两块压板固定， 并用M20 调节螺栓将压板与预埋锥形套筒连接， 以将轨道牢牢固定在先浇块上。

　　(4) 牵引装置。牵引系统由地锚、10 t 手拉葫芦、牵引钢丝绳、滑轮组、A 型支架组成。为保证滑模能水平提升， 在滑模两侧各设一套独立的牵引系统。

　　4 滑模系统的安装与拆卸

　　4.1 滑模系统安装

　　4.1.1 滑模体拼装

　　根据溢流面分块参数， 选取不同的模体组件，运抵反弧段分类清点码放整齐， 在待浇部位对应处搭设拼装台， 进行滑模组装。模体拼装按先铺面板，后上桁架， 再装行走机构的顺序进行。模体面板、桁架组装完成， 尺寸误差满足规范要求后进行翻身，安装行走机构组件。

　　4.1.2 轨道安装

　　轨道从下至上安装， 程序为： 测量放样→预埋锚筋→搭排架→轨道及支撑柱安装→测量验收。滑模轨道按滑模跨距参数、测放轨道中心线及高程控制点对称于坝段中线布置。根据轨道支撑方案图， 用红油漆标出锚筋位置， 以手风钻造孔， 预埋 25 锚筋。轨道安装宜先于分缝模板施工， 用40mm 钢管搭设施工临时脚手架， 作业层面铺3 cm 厚的木板。在排架顶面， 用钢管搭设轨道样架， 方便轨道定位; 对于吊车不能覆盖的部位， 可利用该样架搭设滑道， 滑送钢筋柱和轨道。汽车吊分别停在反弧段和169.10 m 高程临时平台上， 将轨道钢筋支柱、轨道吊装就位; 并用钢筋临时加固。当吊车不能直接就位时， 在弧底安装卷扬机配拉绳人工就位。

　　4.1.3 套筒螺栓预埋

　　预埋套筒螺栓直接点焊在结构钢筋网上， 根部用钢筋与RCC 混凝土面的结构锚筋连焊， 防止随钢筋网移动。套筒的顶面与溢流面平行， 且低于溢流面3～5 mm; 固定后丝口抹黄油， 锥形套筒装塑料套， 螺丝孔内涂黄油塞满棉纱; 并在分缝模板的上口， 用红油漆进行标识， 方便以后查找。

　　4.1.4 滑模安装

　　滑模安装程序为： 基础施工、埋件安装→轨道安装→滑模行走系统安装→滑模安装→滑模牵引定滑轮装置安装→牵引钢丝绳安装→调试、试运行→竣工。

　　首先按相关图纸布置要求安装轨道、定滑轮装置及手拉葫芦锚固基础埋件; 将行走系统套入已安装的轨道中， 并与轨道固定， 以右岸侧行走系统轮完全进入轨道为基准确认左岸侧行走系统位置， 使两行走系统处于同一高程位置; 将3 段滑模拼装成整体， 用70 t 汽车吊和手拉葫芦将滑模吊到相应位置， 用螺栓将滑模与行走系统连接; 最后安装牵引装置定滑轮、钢丝绳等， 并调试试运行。

　　4.2 滑模的拆卸

　　根据现场施工环境， 有两种拆卸方案： ①在177.2 m 高程混凝土面上用汽车吊直接将滑模拆掉，然后转运至反弧面， 再用于另一坝段的施工; ②在滑模脱离混凝土面后， 将面板拆下， 然后使滑模桁架沿轨道下滑至滑模安装高程， 在反弧面上用汽车吊将滑模桁架拆下。

　　当滑模在反弧面上放置时， 应根据滑模钢体和混凝土面的摩擦系数， 在滑模下端放置方木或木楔，防止滑模倾倒或者下滑。

　　5 施工工艺及质量控制

　　5.1 施工工艺

　　滑模安装完成后应进行空滑试运行， 确认正常后即可开始浇筑混凝土。

　　首次空模分4 层(29 cm 厚) 平浇， 浇筑中应根据环境气温、混凝土的坍落度和初凝时间等因素，确定模体何时滑升。浇完第3 层后， 根据混凝土初凝情况可开始小幅(5 cm) 试滑。第4 层浇完后即进入正常滑升阶段; 一般每1~1.5 h 提升37 cm (斜面长度) 浇一层混凝土， 直至到顶。具体每次提升高度和时间间隔由现场试验确定。滑模提升到位后及时将防滑装置绳钩上移， 绷紧钢绳钩住钢筋网。浇筑时振捣器距滑模不小于振捣器有效半径的1/2， 不得触及滑模; 宜用不大于 50 mm 软管振捣器振捣; 应控制振捣器进入下一层混凝土的深度不大于5 cm， 以减少对已浇混凝土的挠动; 禁止泌水翻过面板流到刚浇溢流面上; 混凝土铺料高度不得超过滑模面板平面部分的上口， 禁止堆料超出面板。

　　5.2 质量控制

　　(1) 滑模拼装质量控制。

　　(2) 轨道安装质量控制。轨道须立正， 钢筋支撑柱与轨道应垂直; 用千斤顶和手拉葫芦等工具配合调整轨道安装误差， 符合要求后立即加固牢靠。安装完成后由测量单位进行检测， 误差值≤3 mm 为合格。

　　结束语

　　该水电站溢流面大跨度滑模施工， 利用现有设备条件， 采用牵引式滑模施工， 滑模平均上升速度为30 cm/h， 上升一次用时15 min， 仅用了3 个月就全部完成滑模部位施工任务， 比常规工艺至少提前2 个月， 为电站按时蓄水提供了有利的条件。滑模施工质量优良， 成形面结构尺寸和误差均在合同标准要求之内。

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