水电站闸墩砼施工的应用

 　　滑模施工技术可以有效保证施工质量，对施工进度也可以进行合理把控，本文主要探讨水电站闸墩砼施工的应用。

　　《中国水利水电科学研究院学报》2003年创刊，主要刊登我院科研人员在水利水电宏观决策研究、应用基础研究及工程应用方面的科技论文、专题综述和工程技术总结等,开展学术讨论,介绍国内外科技动态。

　　本文重点介绍了龟都府水电站冲砂闸应用单墩滑模独立滑升的施工技术，阐述了单墩滑模的制作、滑升、模体偏移的调整和施工质量控制的全过程，可供今后类似工程借鉴。

　　1 .简述

　　龟都府水电站位于四川省雅安市草坝镇水口村附近名山河与青衣江汇合处的龟都府小岛展布的河段上。该电站系一座闸坝式低水头河床式电站，装机容量3×21MW。其中冲砂闸、泄洪闸设计断面尺寸为27.5×3m(长×宽)，闸墩高26.5m，闸墩中部设置检修门槽和工作门槽各一道，闸墩混凝土设计标号为C20。

　　为确保施工质量、加快施工进度，冲砂闸闸墩混凝土采用滑模施工。为有利于滑模施工，将闸门槽门轨安装二期混凝土预埋插筋改为预埋钢板，滑模滑升后在预埋钢板上焊接钢筋作为预埋插筋;闸墩墩头挑梁采用固定异型钢模板，其余部分采用滑模滑升至设计高程。

　　2. 滑模模体

　　2.1平台系统

　　滑模自上而下分别设置主工作平台、钢筋平台、抺面平台，平台周边为人行走道。

　　主工作平台布置液压系统、电焊机、混凝土振捣机械，中部为混凝土各入仓卸料点，竖向钢筋绑扎焊接在该平台周边走道上进行;主工作平台下部为钢筋平台，钢筋平台为水平钢筋安装焊接的工作平台;钢筋平台下挂抹面平台，抹面平台供脱模、混凝土修饰及混凝土养护使用。

　　主工作平台与钢筋平台为桁架整体结构，主要由[14槽钢制作而成;抹面平台主要由∠7.5角钢制作形成。

　　2.2 模板系统

　　模板系统由模板、围圈和提升架组成。

　　模板高度为120cm，滑模墩头墩尾按设计圆弧制作，墩身按设计平面制作，模板保持一定的脱模椎度，闸门槽及墩尾各转角处安装设计制作的定型阴阳角模板，模板转角处采用较大的R半径过渡弧线，避免模体滑升时混凝土面挤伤垮塌。

　　围圈由[14槽钢制作，围圈与提升架用支架(角钢)相连。提升架为“F”型提升架，沿闸墩周边布置，提升架与平台用支架及螺栓连接。

　　2.3 液压系统

　　模体共设置40支YCQ-7型液压千斤顶，千斤顶通过用一台YJH-WF100C液压泵站供油。承力杆选用外径ø48mm，壁厚δ3.5mm的钢管，杆接头选用δ=8mm钢管采用公母紧扣连接方式。

　　液压系统工作程序：油泵(压力油)→分配器→液压千斤顶→滑模滑升

　　3. 滑模混凝土配合比设计

　　滑模混凝土在不影响强度的情况下，要求有良好的和易性和较大的坍落度，闸墩滑模施工混凝土脱模强度按0.2~0.4Mpa进行设计配合比。考虑到夏季白天气候炎热、晚上气候较凉爽的特点，白天在混凝土中掺加高效缓凝减水剂，夜间在混凝土中掺加高效减水剂，能满足滑模施工要求。

　　4 . 滑模制作安装

　　考虑到安装和拆卸的可操作性，滑模分三大块进行制作，即墩头、墩尾各一块、直段一块，各大块间用螺栓连接。滑模模体各部件制作完毕后，首先在现场空地进行试组装，检查各部件尺寸合格后再进行液压系统的调试，调试完成后对滑模分部件进行编号分拆(每大块重量不超过14 t)。

　　冲砂闸2#底板耐磨混凝土浇筑完成后，随即将模体各部件运至待浇筑的闸墩处用建筑塔机和门机安装就位。

　　5. 滑模滑升

　　5.1 滑模底部封堵

　　滑模安装完成后即进行液压系统试运行，滑模滑升约28~30cm。滑模底部采用3 cm厚木板进行封堵，用Φ12mm钢筋作模板支撑，确保模板钢度满足施工要求。

　　5.2 滑模滑升工艺流程

　　滑模滑升工艺流程如下：

　　钢筋制作→运至冲砂闸→塔机吊至滑模主工作平台→钢筋安装

　　混凝土生产→运至冲砂闸→塔/门机吊至滑模主工作平台→混凝土入仓→平仓振捣→滑模滑升→混凝土修饰及养护

　　5.3 启滑

　　滑模模体就位后随即进行钢筋的现场安装，坚向钢筋超前绑扎焊接一定距离，水平钢筋绑扎到千斤顶下卡头部位;模板表面清理干净，初滑前涂上脱模剂，以上准备工作完成后，开始进行混凝土的入仓浇筑，在混凝土浇到80cm高时，预测混凝土达到脱模强度即开始启动滑模，当滑模滑升达2.7m时，开始安装抹面平台，养护用水管同步装上后，滑模施工进入正常滑升阶段。

　　5.4 正常滑升

　　滑模施工实施24小时的不间断滑升，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30~40cm，同层混凝土尽量在规定时间内浇完，混凝土振捣机具数量要保证状况完好。正常滑升施工严格按照《水工建筑物滑动模板施工技术规范》中滑模专项技术措施执行。

　　滑模施工钢筋制作考虑到运输安装、混凝土入仓的快捷，竖向钢筋每根最长约4~5米，竖向钢筋的绑扎、焊接作业在混凝土入仓、振捣的施工间隙穿插进行，焊接采用MH-630型埋弧钢筋电渣压力焊机进行;水平钢筋的绑扎焊接工作随模体滑升在钢筋平台上进行;钢筋安装除按规范要求外，在模体调整偏斜位移时，要随着偏的方向逐步调整钢筋位置，既要留出模板位移的位置，又要保证保护层尺寸。

　　5.5 墩头挑梁的施工

　　滑模滑升至墩头挑梁下沿▼540.5m高程处时停滑，停滑前作停滑处理。停滑后利用塔机拆除墩头处提升架及外桁架，更换千斤顶支座，安装异型模板后绑扎钢筋，滑升模板与滞留模板解开，固定模板内装堵缝板，滑模顺着堵缝板滑升至▼543.9m高程处继续安装异形模板后滑升直至到闸墩顶部。

　　5.6 施工中模体偏移的调整

　　5.6.1水平调整

　　在滑模每一行程的滑升过程中开启与水平标准差距大的千斤顶，关闭小的千斤顶一个行程，然后共同运行一个行程，又开启、关闭上述千斤顶一个行程后，再共同上升一个行程直至调回到水平位置。

　　5.6.2垂直度调整

　　发生扭转位移，在滑模每一行程的滑升过程中将扭转位移方向的千斤顶开启，关闭相对位置千斤顶，运行一个行程后，共同上升一个行程，直至调回到正确位置。

　　如果同时发生水平及扭转位移，则应稳定一项调整另一项，逐步校正。模体滑升时对其偏移现象的纠正要循序渐进，遵循多次少量原则，不可短时间或短距离校正，每次调整量不得超过2cm，否则模体会因受力过大而变形，也会造成混凝土面被严重拉伤、破坏。

　　5.7 混凝土养护及修饰

　　脱模后的混凝土严格按《水工混凝土施工规范》要求及时在抹面平台上喷水养护。刚脱模的混凝土表面如只有少量气泡和细孔采用抹子抹平压光，如有麻面用水泥砂浆抹面修补，如发生塌块时则先将缺陷处松散混凝土块清除掉，要清除到密实处，用配有速凝剂的C25细石混凝土填平后压实，用水泥砂浆抹面修平。

　　6. 滑模的拆除

　　滑模滑升至设计结构高程，待最后入仓混凝土有一定强度具备拆模条件后即开始拆模。拆除前对各构件进行编号，拆除遵循对称分段的原则进行，拆除同组装一样分三段进行。

　　利用门机和塔机进行滑模的拆除。每段模体拆除后吊至冲砂闸底板上人工卸掉抹面平台后吊运至冲砂闸2#闸墩进行组装。

　　7. 滑升效果

　　冲砂闸3#闸墩滑模自初滑开始滑至设计结构高程平均滑升速度2.94m/d，最大日滑升4.8 m。

　　除安装异型模板外闸墩滑模滑升是不间断进行的，滑升后混凝土表面光滑平整，混凝土无掉块、裂纹、冷缝、蜂窝、麻面现象，外观质量优良。

　　滑模滑至设计高程后，对成型的3#闸墩外观尺寸进行了现场测量， 从测量结果看，滑模混凝土的外观质量符合《水工混凝土施工规范》的要求。

　　8. 结语

　　闸墩滑模作为不间断浇筑混凝土是一项新技术、新工艺，滑模施工的优越性是不言自喻的：混凝土连续滑升，能保证混凝土施工质量;普通组合钢模板浇筑同类型闸墩混凝土，施工时间在两个月左右，考虑到滑模就位安装和调试，滑模施工时间共20天，因此施工进度大大加快;滑模作为整体设计，施工过程安全可靠。继冲砂闸3#闸墩应用滑模进行砼浇筑后，本套滑模又相继进行了冲砂闸2#、泄洪闸7#、6#闸墩砼施工，不仅大大节约了周转材料的使用成本，同时也极大地加快了施工进度，项目的经济效益也得以体现。现阶段水电站闸坝基础开挖各坝段逐次进行，闸墩砼施工采用单墩滑模必将显示出它独特的优越性。闸墩滑模在我国正处于发展阶段，有待于我们在设计、制造和施工方面更加改进和完善，使之在水利水电工程中具有更加广阔的应用前景。

《水电站闸墩砼施工的应用》

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