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[摘 要]目前,我国为了解决现阶段存在电力短缺的问题以及提升我国环境质量,加大对水电站方面的投入就显得尤为重要。其中,在水电站工程当中,调压井滑模施工技术对于保证水电站外观质量、减少施工安全隐患、提升建造周期以及降低施工成本等有着积极的作用,并对于加快我国水电站工程的发展有着极为重要的意义。鉴于此,本文将以某水电站工程为例,对其中调压井滑模施工技术进行详尽的探讨。
[关键词]水电站工程;调压井;滑模施工技术;探讨
中图分类号:TV544 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)31-0390-01
引言:随着我国经济发展速度的提升,为了解决社会发展过程中日益提升的用电需求,我国近几年加大了对发电设施的投入,其中,鉴于我国目前对于环境保护方面意识的提升,使得水电这一清洁能源逐步受到社会的关注,从而为加快我国水电站工程建设速度打下了坚实的基础。与此同时,在水电站工程中,调压井滑模施工技术是其中最为重要的工艺环节,对于保障水电站整体施工质量有着极为重要的作用。因此,积极对水电站调压井滑模施工技术进行详尽的探讨就显得极为重要。
一、工程概述
例如,对于某低闸引水式发电水电站而言,其不仅需要完成发电任务,而且需要为下游提供充足的水资源。其中,在某水电站当中,其主要由引水系统、厂区建筑以及电站装机等组成,并且电站的装机总量为3台,装机容量可达240MW,而其蓄水位则处于3144m以下,额定的引用流量为107.7m3/s。调压井竖井布置于木里河右岸,为埋藏式。开挖直径14.4m,竖井底部高程EL3085m,顶部高程EL3183m,井筒高98m。竖井采用钢筋混凝土衬砌,竖井井筒高程EL3183m~EL3140m段衬砌厚度为0.7m,衬砌后井筒内直径为13m,高程EL3140m~EL3085m段衬砌厚度为1.2m,衬砌后井筒内直径为12m。
二、混凝土衬砌施工方案比选
众所周知,材料、人员以及设备等是施工方案选择过程中主要考虑的因素,并且需要合理的论证、对比以及分析后,方可选择出最为科学且经济的施工方案。在此实例水电站工程项目中的调压井竖井的混凝土衬砌施工中,选择混凝土滑模施工技术,其主要优势体现在下列几方面,即:(1)衬砌混凝土滑模施工具有易于施工人员掌握、操作简单等优点,从而有助于提升施工质量,缩短施工周期;(2)由于衬砌混凝土滑模施工具有牢固的操作的平台,所以极大的提升了施工的可靠性,从而有效的防止安全隐患的出现;(3)衬砌混凝土滑模施工具有较高的机械化程度,极大了减轻了施工人员的操作强度;(4)由于液压滑模不需要脚手架便可完成施工,极大的提升了施工效率,避免场地出现浪费;(5)衬砌混凝土滑模施工有助于降低施工缝的数量,进而极大的提升了水电站整体施工质量。因此,衬砌混凝土滑模施工有着比其它施工方案更大的优势,所以本水电站工程选择衬砌混凝土滑模施工技术。
三、滑模设计与施工
1、竖井滑模设计
1.1 滑模结构布置形式
竖井混凝土滑膜结构的主要组成部分包括模板、平台、爬杆、千斤顶、吊笼、油管等,其形式采取爬杆埋入式,并且爬杆埋入式滑膜施工的最大优势在于支撑杆固定在混凝土中,使滑升的过程更加牢固。
1.2 滑模施工系统
1.2.1 滑升模板系统。
滑升模板系统的主要价值在于组成结构,结合具体的尺寸实现砼成型。该系统的主要构成部分包括模板、围圈、提升架等。在具体的滑升过程中,滑升模板系统不仅需要承受摩阻力,更要承受侧压力,这时就需要将一定的荷载进行转移,即支撑杆。
1.2.2 操作平台系统。
操作平台采用桁架布置方式,首先用木方进行固定,然后放置竹胶板。另外还要在提升架下安置脚手架和安全网,其作用在于方便施工人员进行操作。
1.2.3 液压提升系统。
在液压提升系统中,主要组成部分包括液压千斤顶、液压控制柜、支撑杆以及油管。其中液压千斤顶选用GYD-60,其最大流量为0.748L/min,最大油容量为0.374L;液压控制柜选用HKY-36,可带40台液压千斤顶;支撑杆的材质为钢管,半径24mm,厚度3.5mm;油管为高压油管,分为主路和支路两类,在施工前对油管进行质量检测,实验压力为实际工作的1.5倍,保证油管在施工中不会出现质量问题。
2、竖井滑模施工
2.1 竖井滑膜组装的流程
(1)应该对工作面进行清理,并找出中心线和放线的准确位置。(2)可以安装提升架,绑扎提升架下面的水平钢筋。(3)安装模版的同时铺设平台板,与此同时还需要安装液压设备,并插入支撑杆。(4)安装混凝土的输送管,并且进入试滑升阶段。第五,提升吊架和吊架板,并且进入正式滑升阶段。
2.2 滑升程序
(1)初滑升。在刚进入滑升阶段时,通常要连续浇筑3层,高度控制在600~70mm之间,当混凝土冷凝,并且压强在0.3~0.35MPa之间时,就可以进入试滑升阶段,在这一过程中,2h以内就要完成混凝土的浇筑工作,并将模版升起50mm,当混凝土出模时既不塌落,又不被模版带起,就可以进行正式地滑升,这时可以将其提升200~300mm之间。(2)正常滑升。浇筑一层混凝土之后,就需要提升一节浇筑层的高度,如果对其进行连续的浇筑,就需要连续提升浇筑层高度,防止粘连现象的发生。这种方法被称为间歇提升法,正常的温度下,提升的时间应该控制在1h左右,如果温度过高,应该间隔20min启动一次压液控制台。(3)末滑升。在滑升接近于顶部时,应该是混凝土浇筑结束的时候,此时的混凝土必须处于同一个水平面上。(4)停滑方法。在最后一次浇筑结束后,4h的时间之内,应该隔半小时就对其提升一次,停滑时需要混凝土不再与模版粘连。
2.3 钢筋加工
钢筋应该按照相关的规格进行加工,比如:水平筋不允许超过6m,而竖向筋需要小于4.5m。顶部的钢筋如果存在污染物,在对其进行滑升之前应立即处理干净。
2.4 支撑杆
通常选择支撑杆时,都会选择φ48×3.5mm的钢管,先按长度对其进行排列,之后再将其插入千斤顶中,在对支撑杆进行焊接时,不仅需要将其焊牢,防止其发生开裂现象,还需要将其进行磨光处理。此时,如果支撑杆有污渍,应该及时地清理干净,防止在滑升的过程中出现弯曲等问题。
2.5 混凝土工程
砼施工的主要内容包括以下两个部分:一是将砼采用泵机输送到滑模的操作平台上;二是将砼分料进行振捣处理。混凝土的出模强度不仅可以作为浇筑混凝土的重要依据,还能对滑升的速度进行有效地控制,通常来讲,滑升的高度每小时应该大于100mm,每天上升的高度应该不小于2.5m,这样能避免混凝土出现质量问题。此外,应该采用顺逆时针交替法绕圈地对其进行浇筑,以此可以使其处于同一个水平面中,每层的浇筑厚度通常为300mm以下,各层之间的浇筑时间不应该大于混凝土的凝固时间。
3、工程总体评价
调压井竖井衬砌滑模施工共计历时115d,日滑升高度在2~3m,施工一次性滑升浇筑完成,结构整体性好,外观质量优良,施工工艺具有施工速度快、机械化程度高、可节省支模和搭设脚手架所需的工料、能較方便地将模板拆散和灵活组装并可重复使用等优点,值得推广和借鉴。
四、结语
由此可见,随着我国水电站兴建数量与规模的提升,为了提升其施工质量,应加强对水电站调压井滑模施工技术的研究,对于我国水电事业今后的发展有着积极的现实意义。
参考文献
[1] 褚迎端--反井钻施工技术在水电工程深竖井中的应用[J].温贵明,刘伟丽.水利水电工程设计.2014(02).
[2] 吴昊.水电站调压井设计与施工技术研究[J].河南水利与南水北调.2013(07).
[关键词]水电站工程;调压井;滑模施工技术;探讨
中图分类号:TV544 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)31-0390-01
引言:随着我国经济发展速度的提升,为了解决社会发展过程中日益提升的用电需求,我国近几年加大了对发电设施的投入,其中,鉴于我国目前对于环境保护方面意识的提升,使得水电这一清洁能源逐步受到社会的关注,从而为加快我国水电站工程建设速度打下了坚实的基础。与此同时,在水电站工程中,调压井滑模施工技术是其中最为重要的工艺环节,对于保障水电站整体施工质量有着极为重要的作用。因此,积极对水电站调压井滑模施工技术进行详尽的探讨就显得极为重要。
一、工程概述
例如,对于某低闸引水式发电水电站而言,其不仅需要完成发电任务,而且需要为下游提供充足的水资源。其中,在某水电站当中,其主要由引水系统、厂区建筑以及电站装机等组成,并且电站的装机总量为3台,装机容量可达240MW,而其蓄水位则处于3144m以下,额定的引用流量为107.7m3/s。调压井竖井布置于木里河右岸,为埋藏式。开挖直径14.4m,竖井底部高程EL3085m,顶部高程EL3183m,井筒高98m。竖井采用钢筋混凝土衬砌,竖井井筒高程EL3183m~EL3140m段衬砌厚度为0.7m,衬砌后井筒内直径为13m,高程EL3140m~EL3085m段衬砌厚度为1.2m,衬砌后井筒内直径为12m。
二、混凝土衬砌施工方案比选
众所周知,材料、人员以及设备等是施工方案选择过程中主要考虑的因素,并且需要合理的论证、对比以及分析后,方可选择出最为科学且经济的施工方案。在此实例水电站工程项目中的调压井竖井的混凝土衬砌施工中,选择混凝土滑模施工技术,其主要优势体现在下列几方面,即:(1)衬砌混凝土滑模施工具有易于施工人员掌握、操作简单等优点,从而有助于提升施工质量,缩短施工周期;(2)由于衬砌混凝土滑模施工具有牢固的操作的平台,所以极大的提升了施工的可靠性,从而有效的防止安全隐患的出现;(3)衬砌混凝土滑模施工具有较高的机械化程度,极大了减轻了施工人员的操作强度;(4)由于液压滑模不需要脚手架便可完成施工,极大的提升了施工效率,避免场地出现浪费;(5)衬砌混凝土滑模施工有助于降低施工缝的数量,进而极大的提升了水电站整体施工质量。因此,衬砌混凝土滑模施工有着比其它施工方案更大的优势,所以本水电站工程选择衬砌混凝土滑模施工技术。
三、滑模设计与施工
1、竖井滑模设计
1.1 滑模结构布置形式
竖井混凝土滑膜结构的主要组成部分包括模板、平台、爬杆、千斤顶、吊笼、油管等,其形式采取爬杆埋入式,并且爬杆埋入式滑膜施工的最大优势在于支撑杆固定在混凝土中,使滑升的过程更加牢固。
1.2 滑模施工系统
1.2.1 滑升模板系统。
滑升模板系统的主要价值在于组成结构,结合具体的尺寸实现砼成型。该系统的主要构成部分包括模板、围圈、提升架等。在具体的滑升过程中,滑升模板系统不仅需要承受摩阻力,更要承受侧压力,这时就需要将一定的荷载进行转移,即支撑杆。
1.2.2 操作平台系统。
操作平台采用桁架布置方式,首先用木方进行固定,然后放置竹胶板。另外还要在提升架下安置脚手架和安全网,其作用在于方便施工人员进行操作。
1.2.3 液压提升系统。
在液压提升系统中,主要组成部分包括液压千斤顶、液压控制柜、支撑杆以及油管。其中液压千斤顶选用GYD-60,其最大流量为0.748L/min,最大油容量为0.374L;液压控制柜选用HKY-36,可带40台液压千斤顶;支撑杆的材质为钢管,半径24mm,厚度3.5mm;油管为高压油管,分为主路和支路两类,在施工前对油管进行质量检测,实验压力为实际工作的1.5倍,保证油管在施工中不会出现质量问题。
2、竖井滑模施工
2.1 竖井滑膜组装的流程
(1)应该对工作面进行清理,并找出中心线和放线的准确位置。(2)可以安装提升架,绑扎提升架下面的水平钢筋。(3)安装模版的同时铺设平台板,与此同时还需要安装液压设备,并插入支撑杆。(4)安装混凝土的输送管,并且进入试滑升阶段。第五,提升吊架和吊架板,并且进入正式滑升阶段。
2.2 滑升程序
(1)初滑升。在刚进入滑升阶段时,通常要连续浇筑3层,高度控制在600~70mm之间,当混凝土冷凝,并且压强在0.3~0.35MPa之间时,就可以进入试滑升阶段,在这一过程中,2h以内就要完成混凝土的浇筑工作,并将模版升起50mm,当混凝土出模时既不塌落,又不被模版带起,就可以进行正式地滑升,这时可以将其提升200~300mm之间。(2)正常滑升。浇筑一层混凝土之后,就需要提升一节浇筑层的高度,如果对其进行连续的浇筑,就需要连续提升浇筑层高度,防止粘连现象的发生。这种方法被称为间歇提升法,正常的温度下,提升的时间应该控制在1h左右,如果温度过高,应该间隔20min启动一次压液控制台。(3)末滑升。在滑升接近于顶部时,应该是混凝土浇筑结束的时候,此时的混凝土必须处于同一个水平面上。(4)停滑方法。在最后一次浇筑结束后,4h的时间之内,应该隔半小时就对其提升一次,停滑时需要混凝土不再与模版粘连。
2.3 钢筋加工
钢筋应该按照相关的规格进行加工,比如:水平筋不允许超过6m,而竖向筋需要小于4.5m。顶部的钢筋如果存在污染物,在对其进行滑升之前应立即处理干净。
2.4 支撑杆
通常选择支撑杆时,都会选择φ48×3.5mm的钢管,先按长度对其进行排列,之后再将其插入千斤顶中,在对支撑杆进行焊接时,不仅需要将其焊牢,防止其发生开裂现象,还需要将其进行磨光处理。此时,如果支撑杆有污渍,应该及时地清理干净,防止在滑升的过程中出现弯曲等问题。
2.5 混凝土工程
砼施工的主要内容包括以下两个部分:一是将砼采用泵机输送到滑模的操作平台上;二是将砼分料进行振捣处理。混凝土的出模强度不仅可以作为浇筑混凝土的重要依据,还能对滑升的速度进行有效地控制,通常来讲,滑升的高度每小时应该大于100mm,每天上升的高度应该不小于2.5m,这样能避免混凝土出现质量问题。此外,应该采用顺逆时针交替法绕圈地对其进行浇筑,以此可以使其处于同一个水平面中,每层的浇筑厚度通常为300mm以下,各层之间的浇筑时间不应该大于混凝土的凝固时间。
3、工程总体评价
调压井竖井衬砌滑模施工共计历时115d,日滑升高度在2~3m,施工一次性滑升浇筑完成,结构整体性好,外观质量优良,施工工艺具有施工速度快、机械化程度高、可节省支模和搭设脚手架所需的工料、能較方便地将模板拆散和灵活组装并可重复使用等优点,值得推广和借鉴。
四、结语
由此可见,随着我国水电站兴建数量与规模的提升,为了提升其施工质量,应加强对水电站调压井滑模施工技术的研究,对于我国水电事业今后的发展有着积极的现实意义。
参考文献
[1] 褚迎端--反井钻施工技术在水电工程深竖井中的应用[J].温贵明,刘伟丽.水利水电工程设计.2014(02).
[2] 吴昊.水电站调压井设计与施工技术研究[J].河南水利与南水北调.2013(07).