液压滑模技术在水库闸墩施工中的应用_

液压滑模技术在水库闸墩施工中的应用
   摘要:本文结合工程实际，对液压滑模系统的结构设计和施工方法进行了探讨。前言
   滑模施工是水利水电工程中一项高效、低廉的混凝土施工工艺，具有施工速度快、质量高、成本低等优点在水利水电工程中采用滑模技术施工可以成倍地提高混凝土浇筑速度，对于工期紧张、有紧急渡汛要求的工程尤其具有加速作用。与铁路、桥梁等工程所用的滑模技术相比，水利水电工程滑模施工具有结构复杂、精度高、浇筑量大等特点。以下结合工程实际，根据液压滑模施工的工作原理，对液压滑模技术在该水库闸墩施工中的应用作一探讨。
   1  工程概况
   某水库枢纽工程主副坝防洪堤全长48km，总库容1.78亿m3，其中防洪库容18亿耐。该水库枢纽一期工程闸墩施工分为边墩、中墩和缝墩。八个闸室共计两个边墩、八个中墩、七个缝墩，闸墩底面高程为32.0m，顶部高程为64.2m，采用钢筋混凝土结构。中墩外形为船型，长24rn、宽3.0m;缝墩长24m、宽3.5m;边墩为长方形，长24m、宽3.0m。闸室内有检修门槽和工作门槽，其中工作门槽为变断面设计。顶部为62.5~64.2m高程墩台收台
   2  液压滑模系统的工作原理
   液压滑模机由齿轮泵、电液换向阀、溢流阀、针形阀等液压元件及压力表组成一个控制台。由控制台输出的油液经外胶管、分油管路、支油管路、针形阀至千斤顶(爬行千斤顶)组成液压回路(如图)，当启动电机使油泵工作时，油液经由二位四通电液阀的P腔通过A腔的节流口以不大于10kg/c澎的压力循环回油箱，此时B腔和O腔连通，油路系统处于回油状态。当千斤顶需要供油时，操纵电液阀的旋扭(顶升位置)，令电液阀换向，使油液由P腔经B腔进人油路系统，使千斤顶完成一次工作行程。需要压力大小由溢流阀调整，由压力表读出压力值，当油路系统中达到设定压力时，油液从溢流阀卸荷口回油箱。控制台顶板上的多个针形阀用以控制多路通道。

   3  滑模设计
   闸墩采用液压整体滑升模板施工，为保证质量，滑模采用整体钢结构，滑升动力装置为ZYXT236型自动调平液压滑模机，滑模装置组成为: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6mm厚钢板制作而成，曲线段采用6mm厚钢板压制而成，用50xs的角钢作为加劲肋，同析架梁相连固定，门槽转角部位采用63x6角钢作为模板。模板高度选1.2m，模板锥度按smm控制。围圈主要用来加固闸门槽和圆弧段模板，采用上下两道，同模板焊接固定并和析架梁上下边缘焊接，使全部模板成为一个整体。
   3.2  提升系统
   滑模提升系统的制作部分是提升架，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，爬杆用中18x3.5m的钢管制成，根据闸墩的实际情况，全部提升架选用“开”型架，用18#槽钢焊制，用90xs角钢作加强筋。一套模体选用12套“开”型架。
   3.3  滑模盘
   滑模盘分为操作盘和辅助盘。操作盘为施工操作平台，承受工作、物料等荷载，是滑模的主要结构，采用析架梁钢结构制作。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，选用乙90、乙63角钢加工制作成10m x 1.0m复式析架梁，并利用“开”型架进行补强。在析架梁上铺马道板形成操作平台，利用“开”型架顶面布置下料平台，搭设斜溜槽进行分料人仓。辅助盘为养护、修面、预埋件处理的工作平台，采用钢木结构悬吊布置，沿混凝土面布置一周宽80omm平台(用角钢和圆钢焊制)，上铺马道板，用中25mm圆钢悬挂在析架梁仁。
   3.4  液压系统
   液压滑模机为ZYXT236型自动调平液压滑模机。高压油管:主管选用中16mm;支管选用中smm，利用支管接头和四通接头同控制台和千斤顶相连，形成液压系统。
   3.5  辅助系统
   包括洒水养护、中心测量、水平控制测量等装置。洒水管用中25mmPVC管，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，对模体的三个不用位置设三根重垂线进行观测。水平位移利用水准管原理，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。
   4  滑模施工
   4.1  滑摸施工工艺
   滑模施工的显著特点是:钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升、修面养护等，工作平行交叉作业，连续进行。要求各工种相互配合，相互适应。
   (1)滑模施工工艺流程为:钢筋绑扎一混凝土浇筑。平仓、振捣一滑模提升。钢筋绑扎。
   (2)混凝土浇筑:由搅拌站供料，自卸汽车运至工地装罐，门机悬吊吊罐人仓，工作面布置溜槽下料，人工平仓，插人式振捣器振捣。
   (3)钢筋绑扎:由钢筋加工厂供料，载重汽车运至工地，门机配合卸车，吊至滑模操作盘上，人工分料绑扎、焊接。
   4.2  模板滑升
   滑模正常滑升是根据现场施工情况确定合适的滑升速度，与现场气温条件、混凝土设计强度、混凝土初凝时间、供料强度、钢筋绑扎焊接速度等有关。本工程闸墩滑模按正常滑升每次间隔Zh，控制浇筑分层厚度30cm，日滑升高度最大控制在3.6m左右。滑模滑升正常要求达到软脱模施工，脱模混凝土强度控制在0.IMPa一0.3MPa，现场施工鉴别为:滑升过程中听到“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，并能留下lmm左右的指印;能用抹子抹平。
   4.3  修面及养护
   混凝土缺陷处理是关系到结构外表质量的重要工序，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用原浆压平或修补，如表面平整亦可不作修补。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件，防止产生裂缝，对脱模后的混凝土进行24h喷水养护，养护时间不低于l叼。
   4.4  滑摸控制
   4.4.1  滑模中心和水平控制
   滑模中心控制:在保证滑模有足够提升能力下，为保证闸墩结构成型尺寸，减少滑升过程偏差，采用重垂线进行测量控制，在上下游方向各布置2根垂线进行中心测量控制。滑模水平控制:滑模水平控制上升是保证滑模中心的关键，利用千斤顶同步器进行水平限位，利用水准管进行水平测量，发现问题及时纠正，在微小状态进行纠偏工作。
   4.4.2  滑模施工中常出现的问题及处理措施
   滑模施工中常出现的问题有:滑模操作盘倾斜、爬杆弯曲、模板变形、粘模等，前3个问题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。因为滑模施工工序衔接相当紧密，所以要求施工过程中出现问题必须马上处理，否则将有可能导致滑模无法滑升。
   纠偏。滑模操作盘倾斜是施工中常见的问题，我们在施工中主要采取以下方法避免:①在试滑阶段一定要将行程相近的千斤顶分在一组。②施工中多备用几台千斤顶，遇到正在使用的千斤顶出现漏油等问题时，必须马上更换，然后利用千斤顶进行自身纠偏处理，即关闭未出问题的千斤顶主油管，给新换千斤顶的主油管加压，试滑几个行程.反复数次逐步调整到设计高程。
   爬杆弯曲处理。爬杆弯曲时，采用加焊钢筋或斜支撑，弯曲严重时最好做切断处理，重新接入的爬杆与下部爬杆焊接，将焊缝打磨平顺、光滑，并加焊斜支撑。
   模板变形处理。对于部分变形较小的模板采用撑杆加压复原，变形严重时，将模板拆除修复或更换。
   粘模处理。此问题产生的根本原因在于混凝土的固身初凝时间达不到8h，模板表面的混凝土部分粘在模板上，并随模板一同滑升，从而降低了塔体混凝土的表面质量。粘模问题出现时，在不降低混凝土设计强度的前提下，优化混凝土配合比，如在混凝土里增加缓凝剂或减水剂、适当提高混凝土的塌落度等，从而延长混凝土的固身初凝时间。
   4.5  滑摸拆除
   滑模滑升至设计位置后，将滑模滑空，利用门机整体悬吊至下一工作面进行安装。
   结语
   本工程采用滑模技术，在保证浇筑质量的前提下既缩短了工期，又节约了成本。由于滑模在滑升过程中必须保持整体的水平，才能使滑模施工的建、构筑物外观体型达到优良，而滑模在滑升过程中受力较复杂，随时可能发生偏移，因此，如何解决千斤顶同步运动，防止偏斜、扭转，是滑模设计和施工中必须重点解决的问题。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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