1·引言
水利水电为国家基础设施建设的主要部分, 且其最为常用的施工技术为滑模施工技术, 该技术的应用可有效提高施工质量、施工进度,同时还能够有效保障施工安全,减少施工成本。在实际施工过程中,如果任何一个环节出现问题,都可能会对施工质量和效果造成直接的影响。因此,对该项技术的应用方法进行详细探究具有十分重要的现实意义。
2· 水利水电施工中滑模施工技术概述
滑模模板的构成包括:普通模板、专业模板,滑模施工模板中还存在相关的配套动力机械、滑行伸臂方面的设备。当前,我国滑模动力机械的动力源为液压千斤顶,主要的工作原理为在成组千斤顶功效下, 将2m 左右高度的设备模板/滑框顺着已经成型混凝土的表面进行滑动。通常情况下,滑模作业是分层浇灌混凝土,通过模板为介质,一层一层铺设,且每层的浇筑厚度应控制为30cm 内。模板最下层混凝土达到要求的强度,模板套槽应借助提升机的功效,顺着完成浇灌的混凝土表面进行滑动, 亦可沿着模板的外表面滑动, 向上再滑动25cm 左右的位置,以此连续循环施工作业,直至设计达到标准的高度后,即为完成施工,液压滑模系统如图1所示。
与铁路、桥梁等施工工程的滑模技术进行比较,水利水电工程的滑模施工的结构非常复杂且精度非常高、浇筑量也比较大。因此,水利水电实际施工的阶段,滑模的结构还会体现除门槽和弧度变化较大的问题,对于施工的要求也较高。滑模施工技术,还能降低施工所用的资金,同时还能提高混凝土的整体施工质量。
3· 水利水电工程滑模施工技术的应用实例
3.1 工况概述
某水库位于一条主要河流的干流上,根据100a 一遇的防洪标准进行设计,属于大型水库的建设,在南水北调工程中属于重要的组成部分之一, 修建这一水库不仅可以促进南水北调工程的发展建设, 同时也是基于带动周边地区经济增长的目的而进行的,当前已经成为中国综合国力提升的重要基础。滑模技术在该水库工程中,主要应用在闸墩的施工建设中,闸墩施工主要分为三个组成部分: ①边墩的施工; ②中墩的施工;③缝墩的建设。整个闸墩的结构采用钢筋混凝土的形式,其中边墩的形状为长方形,中墩以及缝墩分别是半圆形。
3.2 滑模装置设计
在进行滑模施工前,首先要明确其施工特点:①采用钢筋绑扎的方式;②运用混凝土进行浇筑;③利用滑模滑升;④在平行交叉作业的同时进行修面养护的工序。整个过程是连续进行的,需要各个环节的相互配合,这样才能有效适应滑模施工工艺,保证混凝土施工质量。在施工前,先对工程中闸墩的具体尺寸进行测量,为了满足工程的相关要求,决定采用单个滑升的方式对闸墩进行独立滑模,因此需要准备两道墩模体,一套用于滑升, 一套用于准备。滑模装置是由几个部分组成的,模板、滑模盘、辅助系统、液压系统以及围圈五个部分组成,也是不可或缺的组成部分。
滑模盘主要的组成部分是辅助盘以及操作盘, 操作盘承担荷载的作用,在上面铺设一层花纹钢板,并且利用角钢以及腹杆制作一个滑模盘复式桁架主梁, 规格1000mm×1000mm。液压系统主要是由千斤顶以及控制平台组成的, 自身的承载能力需要符合工程的施工标准,辅助系统也是如此,在进行辅助系统设计的过程中,应该满足水平度的要求,将洒水管固定在辅助盘上,并且在混凝土壁均匀的布孔,找出中心位置。每个滑模部件在制作时需要满足下述的要求, 不能超出这一偏差。滑模部件在制作时的允许偏差表见表1。
3.3 模具安装与调试
第一步要先进行闸墩底版浇筑, 底板内要预先埋设好闸墩钢筋,钢筋露出地面部分不能超过15m。闸墩底板完工后进行清基作业, 并对混凝土部分进行凿毛处理, 以便于后续施工。之后,为便于后续模板安装,需使用专业测量设备依照工程设计进行控制点定位。滑模安装前要放置于闸墩混凝土保护层外侧,为保护模板,地面上需设置高度达10~20cm 的木质垫板。滑模在垫板上进行预对接,然后用吊葫芦将各单元吊装至预定位置,彼此间用螺栓固定,滑模模板需与控制点一一对应。使用离心式液压千斤顶进行空心钢管的固定。钢管要安置于千斤顶中部位置,一端与闸墩混凝土凿毛的面相接触。要注意千斤顶的工作状态,每次使用后都要进行清洁保养,确保工作正常。使用对接埋弧焊和搭接电焊接长预埋钢筋,在进行搭接电焊作业时,焊缝长度必须达到相应标准,其中,单面焊法焊缝长度不能低于钢管直径的10 倍,双面焊法焊缝长度则不能低于钢管直径的5 倍。搭接部分的钢筋长度要控制好,以免给后续浇筑施工造成困难。上述工作全部完成并作全面检查后,开启电动机,将滑模整体提升10~20cm,之后使用专用测量工具对滑模方位、角度等进行检测,发现不达标的地方要立即予以矫正。滑模模板必须和各控制点一一对应。然后使用木模板或组合式钢模板对滑模底部的空隙进行封堵处理, 同时进行钢筋的焊接。模板全部安装完成后,在各控制点上设置吊线,以用来监测、控制模板变形情况。
3.4 混凝土浇筑
在滑模施工过程中,在混凝土浇筑阶段,必须保证浇筑连续,且不发生间断。在进行第一层混凝土浇筑时,必须保证混凝土能够达到模板的中间位置, 并且使用变频振动器进行振捣,在此过程中必须严格控制振捣时间和强度。在实际施工过程中,应该严格控制滑模每次升高的距离。在完成第一次混凝土浇筑后需要拆除模板, 加强对于混凝土各项参数的检测工作,这样才能保证实际施工符合工程设计要求。在实际施工过程中,每提升2~3m,都需要进行养护处理,这样才能有效控制施工质量。如果闸墩的高度达到设计高度的一半位置,则应该立即停止施工,并且对模板进行检查,对于损坏的部件,也应该加强检查、维修和更换,然后对闸墩的变形情况以及混凝土质量进行检查,确认合格后,才能够继续进行浇筑施工。当闸墩浇筑高度达到牛腿位置时, 还需要拆除滑模墩头部位的弧形模板进,更换牛腿模板,然后对闸墩顶部预留结构的模板与埋件进行处理。在闸墩全部浇筑完成后,可以对牛腿模板进行拆除,然后将滑模由闸墩顶部提升置空,并且对闸墩顶面进行处理。在滑模提升过程中,应该将轨道预埋件埋设在维修及工作门槽的混凝土构件中。
3.5 滑模拆除
滑模的拆除是滑模工程的收尾工作, 通常要先将闸墩的顶部多余钢筋进行切割处理, 以保证在安全高度下进行滑模的拆除。设备拆解时,先要将钢管的多余高度切掉,然后将各类电气设备、照明工具依次取下。上部拆除完成后,就轮到下部工程,将底部的吊篮隔开,然后将连接滑模各构件的螺栓拆掉,最后将墩部的多余部分吊起拆除。拆除工程也需要依次进行,避免暴力拆除,因为安全事故十分容易发生在松懈的最后一步。
4· 结语
综上所述,新时期,我国的水利水电工程发展十分迅速,各种新技术的应用有效提升了水利水电工程施工质量。在这一发展中, 滑模技术借由其自身特性得到了广泛认可与实际使用, 在工程的优化与成本的节约等方面发挥着十分重要的作用,值得推广和应用。